如含水层厚度很大
含水层厚度的确定

创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者:凤呜大王*布含水层厚度的确定一、松散含水层厚度第四系含水层的含水性比较均匀,其厚度根据地下水位、钻孔所揭露的松散岩层的颗粒组成以及岩性结构等,直接按钻孔揭露情况的编录资料来确定。
二、基岩含水层厚度含水不均匀的基岩裂隙和岩溶含水层,其厚度的确定,一般是根据钻孔揭露的岩层裂隙、岩溶发育情况。
钻孔需易水文地质观测和物探资料,以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因和分布规律等,经综合分析研究确定。
(1)用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料,进行综合整理。
按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。
图中要包括以下内容:各钻孔揭露的地层、岩性及换层深度或标高;岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标(即SQD指标)及电测井成果曲线;岩心的线裂隙率、级岩溶率和较大溶洞的起止深度或标高;钻孔水位观测成果曲线和水位发生突变、涌水、漏水段的起止深度或标高等。
综合研究分析上述成果,编制裂隙或岩溶含水层的富水性分带图,在此基础上确定裂隙或岩溶含水层的强、弱含水带的厚度。
(2)按裂隙或溶洞发育程度确定,一般采用如下指标衡量:直线裂隙率小于3%的闭合状裂隙带,或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填的裂隙带,均可视为相对隔水层。
裂隙率大于3%以上的张性裂隙带,则可视为裂隙含水层。
溶洞发育程度,可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量:可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度的变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系的溶洞投影图。
从图上确定出岩溶率高、能见率也高的岩段为强含水带,次高岩段为弱含水带。
(3)进行过钻孔简易分段注(压)水试验的矿区,可用下列指标划分含水带:单位吸水率q>0.001L/s.m为含水带;q<0.001L/s.m时可认为是相对隔水层。
(4)根据上述资料,结合研究矿区的风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育的基本规律,可以划分出比较可靠的含水层厚度。
水资源与取水工程知识点

1.全世界总贮水量约为1.39×10 的十八次方m³,其中绝大局部为海水,约占总贮量的96﹪—97﹪,全世界淡水的总存贮量约为3.6×10 的十六次方m³2.在目前条件下,水资源一般是指存在于地球表层可供人类利用的水量,主要包括河流、湖泊和600m 深度以内含水层中,可以恢复和更的淡水。
可以开发的水资源主要以地表水和地下水的形式存在。
地表水主要指江河、湖泊、水库等;地下水主要指埋藏在地表下肯定深度土壤中的潜水和承压地下水。
3.影响水的运动与转换的主要作用因素是:阳关辐射、地球引力和人类活动。
4.自然界的水循环,依据循环过程涉及的范围可分为海路循环、海循环和陆循环。
水气主要由海面上升,经迁移到内陆、然后形成降水到地面、经地表汇流和地下汇流,最终又回到海洋的,称为水的海陆循环。
5.影响区域水量平衡的主要因素有:降水量、蒸发量、地表水流入量与流出量、地下水流入量与流出量。
6.河流的干流及其各级支流组成的脉络相通的河流系统,称为河系或水系。
一条发育完整的河流,沿其径流流程可以划分为河源、上游、中游、下游和河口几个局部。
7.河流的根本特征可用河长、河流的比降、弯曲系数、河槽根本特征等参数来描述。
8.弯曲系数:河道的河长与河口至河源间直线距离的比值。
弯曲系数也可用于反映某河段的弯曲程度。
9.河流的溪线:河槽中沿流向各过水断面最大水深点的连线称为中泓线,也称为溪线。
10.河川径流的流量特征可用径流特征值表示:径流总量、径流流量、径流模数、径流深度、静流系数11.河川径流的影响因素:流域的气象条件对河川径流的影响、人为活动对河川径流的影响12.固体径流:河流流淌过程中,挟带着水中的悬移质泥沙与沿河底滚动的推移质泥沙,这些泥沙的运动又称为固体径流。
悬移质泥沙:悬浮在水中,随着水流前进的泥沙;推移质泥沙:在水流的作用下,沿着河床滚动、滑动、跳动前进。
13.地下水系指埋藏和运动于地表以下松散土层或坚硬岩石空隙〔孔隙、裂隙、溶隙等〕中的水。
含水层厚度的确定

布含水层厚度的确定一、松散含水层厚度第四系含水层的含水性比较均匀,其厚度根据地下水位、钻孔所揭露的松散岩层的颗粒组成以及岩性结构等,直接按钻孔揭露情况的编录资料来确定。
二、基岩含水层厚度含水不均匀的基岩裂隙和岩溶含水层,其厚度的确定,一般是根据钻孔揭露的岩层裂隙、岩溶发育情况。
钻孔需易水文地质观测和物探资料,以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因和分布规律等,经综合分析研究确定。
(1)用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料,进行综合整理。
按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。
图中要包括以下内容:各钻孔揭露的地层、岩性及换层深度或标高;岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标(即SQD指标)及电测井成果曲线;岩心的线裂隙率、级岩溶率和较大溶洞的起止深度或标高;钻孔水位观测成果曲线和水位发生突变、涌水、漏水段的起止深度或标高等。
综合研究分析上述成果,编制裂隙或岩溶含水层的富水性分带图,在此基础上确定裂隙或岩溶含水层的强、弱含水带的厚度。
(2)按裂隙或溶洞发育程度确定,一般采用如下指标衡量:直线裂隙率小于3%的闭合状裂隙带,或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填的裂隙带,均可视为相对隔水层。
裂隙率大于3%以上的张性裂隙带,则可视为裂隙含水层。
溶洞发育程度,可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量:可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度的变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系的溶洞投影图。
从图上确定出岩溶率高、能见率也高的岩段为强含水带,次高岩段为弱含水带。
(3)进行过钻孔简易分段注(压)水试验的矿区,可用下列指标划分含水带:单位吸水率q>0.001L/s.m为含水带;q<0.001L/s.m时可认为是相对隔水层。
(4)根据上述资料,结合研究矿区的风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育的基本规律,可以划分出比较可靠的含水层厚度。
对于各钻孔含水带厚度变化很大,又难于形成统一含水层的情况,可很据各钻孔强弱含水带所控制的面积,取其面积加权平均值,分别定出强、弱含水层的厚度。
抽水试验参考

抽水略浅一些、短一些,距离抽水孔愈远则其深度应 淀管,其长度 2~4m
更小
非完整孔多孔抽水
观测孔下过滤器的深度和长度应视含水层透水性 能及影响半径而定,一般距抽水孔愈远则愈小
非均质含水层中抽水
过滤器最好安装在透水性较强的地段
在含水层厚度较大的钻孔中 过滤器穿孔部分不应小于 5m,当含水层厚度小于
抽水
含水层在不同方向上的渗透性、漏斗影响范围和形态、补给带宽度、各含水层间或与地表水之 间的水力联系。可较准确地确定水文地质参数,但成本较高。
2.在同一钻孔中根据含水层的多少分类 (1)分层抽水试验,即分别确定各含水层的水文地质参数。当布有不同深度的观测孔时, 尚可了解各含水层间的水力联系。该试验应严格分层止水。 (2)混合抽水试验,即概略的确定某一含水层组的水文地质参数。 3.根据钻孔揭露含水层的情况分类 (1)完整井抽水。钻孔深度达到含水层的底部,且含水层的整个厚度都是透水的,即过滤 器的长度等于含水层的厚度(当过滤器长度大于 3/4 含水层厚度时,也可视为完整井)。除大厚 度含水层地区外,一般均应进行完整井抽水,以确定含水层的水文地质参数。 (2)非完整井抽水。钻孔深度末达到含水层底部,即过滤器长度小于含水层厚度。当为大 厚度含水层或从经济条件考虑时,方采用非完整井抽水。
165
尺寸,宜采用 d50 的 1~1.5 倍。
(2)非均匀的砂类含水层,网眼的尺寸和缠丝间隙的尺寸,中砂宜采用 d40~d50,粗砂宜采
用 d30~d40。
装置过滤器的位置和长度的一般要求
表 2-3-2
试验孔类型及含水层特征
装置过滤器的位置或长度
附注
完整孔抽水 不完整孔抽水
完整孔多孔抽水
过滤器穿孔部分长度一般不应小于含水层厚度的 1.河床底下的单孔抽水过滤器
涌水量计算公式

一、基坑涌水量计算
Q=
#DIV/0!
1.366K*(2H-S)*S/log(1+R/r)
对潜水含 水层按下
R= 对承压含 水层按下
R=
0 0
2*S*SQRT(K*H) 10*S*SQRT(K)
当基坑非圆形时,矩形基坑等效半径按下式计算
r=
(b<R/2)
M---------由含水层底板到滤头有效工作部分中点的长度
(b>M/2) (b<l) (b>l)
M--------承压含水层厚度
b<0.5r
q-------单井出水量 r-------过滤器半径(m)
k-------含水层的渗透系数(m/d)
K
H
S
R
r
a
b
A
k
H
S
r
b
k
H
S
r
b1
b2
k
H
S
r
R
b
k
H
hm
r
R
0
l
h
k
b
h
r
s
l
M
k
b
h
r
s
l
arsh (0.44l/b)
#DIV/0!
k
M
S
R
r
k
M
S
b
r
k
H
S
r
b1
b2
k
M
S
R
r
l
k
M
H
h
R
r
Q
地下水类型与岩土体渗透等级划分、坡地地形阻力系数、水文地质参数试验方法

附录A 地下水类型与岩土体渗透等级划分A.0.1地下水类型宜按表A.0.1划分。
表A.0.1 地下水类型A.0.2岩土体渗透等级宜按表A.0.2-1和A.0.2-2划分。
表A.0.2-1 岩体渗透性等级附录B 坡地地形的阻力系数B.0.1未设置截水帷幕时,坡地地形不同分段的阻力系数可按式(B.0.1-1)~(B.0.1-4)计算(图B.0.1所示)。
渗流进口与出口分段:441.0)(5.15.10+=TSξ(B.0.1-1)内部垂直分段:)]}1(4[ln{2TSctg y -=ππξ(B.0.1-2)内部水平分段:TS S L x )(7.021+-=ξ,若x ξ<0,x ξ取0(B.0.1-3)内部倾斜分段:1212221121ln))((35.0T T T T T S T S T T L S -++-=ξ(B.0.1-4)c) 内部水平段d) 内部倾斜段图B.0.1 不同渗流分段B.0.2 当含有多层土时,土层的计算总厚度T 应按式(B.0.2)计算。
⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==∑=''1T k k T T T j j nj j (B.0.2) 式中:T ——土层的计算总厚度;T j ——第j 层土的计算厚度; T’——结构物底板所在土层的厚度; k j ——第j 层土的渗透系数;k’——结构物底板所在土层的渗透系数; j ——土体层数,j=1,2,…,n 。
B.0.3当截水帷幕未进入相对弱透水层时,各分段的阻力系数按B.0.1条计算确定;当截水帷幕进入相对弱透水层,宜进行渗流分析;也可按B.0.4条计算截水帷幕段的等效渗透系数ξ0,以ξ0替换进、出口段的阻力系数,其余内部水平段、内部垂直段及内部倾斜段的阻力系数按B.0.1条计算。
B.0.4 当截水帷幕进入相对弱透水层时(图B.0.4-1所示),其渗流进、出口段的阻力系数ξ0可按式(B.0.4-1)~(B.0.4-2)计算。
'20K K=ξ(B.0.4-1) 其中K 、K’为完全椭圆积分,'/K K 值可按表B.0.4查得,也可从图B.0.4-2中查得,λ按式(B.0.4-2)计算:)2sin(TS πλ=(B.0.4-2)式中:S ——止水帷幕进入不透水层的深度(m);T ——不透水土层的厚度(m)。
水

潜水的补给与排泄
大气降水 河流补给潜水
泉
潜水补给河流
承压水(自流水)的循环
• 承压水的形成:向斜构造和单斜构造 • 承压水的补给区和分布区不一致 • 补给区远小于分布区 径流条件的好坏与地形条件、含水层的透水性、补给区 与排泄区的水位差、承压含水层的挠曲程度等有关 最适宜形成承压水的地质构造有:
纯水的密度为0.981t/m3 密度 地下淡水的密度认为与纯水密度相同 溶解盐分愈多,密度愈大,有的可达1.2~1.3 t/m3
导电性
地下水的导电性取决于所含电解质的数量和质量,即各种离子 的含量与其离子价:离子含量愈多,离子价愈高,则水的导电 性愈强。水温对导电性也有影响。
放射性
地下水在特殊储藏环境下,受到放射性矿物的影响,具有一定 的放射性,如:堆放废弃的核燃料,会引起周围岩土体及其中 的水体带有放射性。
1. 地表塌陷 2. 地面沉降 地下水位下降 3. 海(咸)水入侵 引起的工程地质 4. 地裂缝的产生与复活 问题 5. 地下水源枯竭、水质恶化 海水入侵
莱州湾渤海沿岸的某些地区海水入侵到大陆内纵深10余公里, 海水入侵面积已达到八百多平方公里,每年减产粮食2-3亿公 斤,工业损失2-3亿元,累计工农业损失计50亿元之多。上海、 天津、美国、日本、以色列、荷兰 、澳大利亚等滨海城市都 存在海水入侵问题。
西 藏 热 水 井 喷 发
承压水:埋藏并充满在两个隔水层之间的含水
层中的地下水,是一种有压重力水 承 压 水 埋 藏 示 意 图
1.2 地下水的分类: 泉:地下水在地表的天然出露
按水头性质分为上升泉和下降泉,按出露原因分为侵 蚀泉、接触泉和断层泉。 河谷切割到潜水含水层时,潜水出露成侵蚀下降泉。河 谷切穿承压含水层的隔水顶板时,承压水喷涌成泉,称 为侵蚀上升泉。透水性不同的岩层接触,地下水沿接触 面出露称为接触泉。断层使承压含水层被隔水层阻挡, 当断层导水时沿地面出露的承压水称为断层泉。
含水层厚度的确定

布含水层厚度得确定一、松散含水层厚度第四系含水层得含水性比较均匀,其厚度根据地下水位、钻孔所揭露得松散岩层得颗粒组成以及岩性结构等,直接按钻孔揭露情况得编录资料来确定。
二、基岩含水层厚度含水不均匀得基岩裂隙与岩溶含水层,其厚度得确定,一般就是根据钻孔揭露得岩层裂隙、岩溶发育情况、钻孔需易水文地质观测与物探资料,以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因与分布规律等,经综合分析研究确定。
(1)用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料,进行综合整理、按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。
图中要包括以下内容:各钻孔揭露得地层、岩性及换层深度或标高;岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标(即SQD指标)及电测井成果曲线;岩心得线裂隙率、级岩溶率与较大溶洞得起止深度或标高;钻孔水位观测成果曲线与水位发生突变、涌水、漏水段得起止深度或标高等。
综合研究分析上述成果,编制裂隙或岩溶含水层得富水性分带图,在此基础上确定裂隙或岩溶含水层得强、弱含水带得厚度。
(2)按裂隙或溶洞发育程度确定,一般采用如下指标衡量:直线裂隙率小于3%得闭合状裂隙带,或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填得裂隙带,均可视为相对隔水层、裂隙率大于3%以上得张性裂隙带,则可视为裂隙含水层。
溶洞发育程度,可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量:可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度得变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系得溶洞投影图。
从图上确定出岩溶率高、能见率也高得岩段为强含水带,次高岩段为弱含水带。
(3)进行过钻孔简易分段注(压)水试验得矿区,可用下列指标划分含水带:单位吸水率q〉0、001L/s。
m为含水带;q〈0.001L/s.m时可认为就是相对隔水层。
(4)根据上述资料,结合研究矿区得风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育得基本规律,可以划分出比较可靠得含水层厚度、对于各钻孔含水带厚度变化很大,又难于形成统一含水层得情况,可很据各钻孔强弱含水带所控制得面积,取其面积加权平均值,分别定出强、弱含水a 、水井分类确定井点管数量时,需要知道井点管系统得涌水量。
第5章 地下水

第二节 地下水类型及其主要特征
3. 承压水的补给与排泄 承压水的补给源有大气降水、地表水及潜水; 承压水的排泄方式有:向潜水排泄、泉的排泄及向地表 水排泄。 4. 承压水对工程建设的影响 (1)良好的城市供水水源; (2)基坑突涌; (3)排水比较困难,井深,范围广,水量大。
运动多属于非层流运动。
第二节 地下水类型及其主要特征
地下水按照埋藏条件可以分为包气带水、潜水和承压水 三类;按照含水层的空隙性质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶 水三类。
第二节 地下水类型及其主要特征
5.2.1 包气带水 处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中,包括土 壤水、沼泽水、上层滞水以及基岩风化壳(粘土裂隙)中季节 性存在的水。主要特征是受气候控制,季节性明显,变化大, 雨季水量多,旱季水量少,甚至干涸。包气带水对农业有很 大意义,对工程建筑有一定影响。
第二节 地下水类型及其主要特征
承压斜地
第二节 地下水类型及其主要特征
承压含水层在同一区域内均可在不同深度有着若干层 同时存在的情况,它们之间的水头高度与地形和构造二者 有关。 当地形和构造一致时称为正地
形。下部含水层压力高,若有裂隙
穿透上下含水层,下部含水层的水 通过裂隙补给上部含水层。如山东
济南的承压斜地,地下水通过近20m厚的第四系覆盖层出
水下施工。若潜水对施工有危害,宜用排水、降低水位、隔离(包括冻结法
等)等措施处理。
第二节 地下水类型及其主要特征
5.2.3 承压水 承压水是指埋藏并充满在两个稳定隔水层之间的含水层 中的地下水,是一种有压重力水。
第二节 地下水类型及其主要特征
1. 承压水的形成 最适宜形成承压水的地质构造有向斜构造盆地和单斜构 造。 承压盆地 此类承压水的水 位受到气候及地形的 控制,往往有较好的 径流条件。
水利水电工程钻孔抽水试验规程(SL320-2005)附录B

式中 为由含水层底板到过 滤器有效工作部分中点
潜水含水层 非淹没式过滤器 邻河 含水层厚度有限
巴 布 什 金
孔
的长度
序类 号型
示意图
潜 水 非 完 整 孔
潜 水 非 完 整 孔
潜 水 非 完 整 孔
表
续
计算公式
提 适用条件 出
人
潜水含水层 非淹没式过滤器 邻河 含水层厚度很大
巴 布 什 金
潜水含水层 非淹没式过滤器 邻河 含水层厚度很大
什
金
序类 号型
示意图
潜 水
承 压 水 非 完 整 孔
承 压 水
潜 水 非 完 整 孔
潜 水 非 完 整 孔
表
续
计算公式
提 适用条件 出
人
潜水 承压水含水
层
过滤器置于含水 巴
层中部
布
应用于河床抽水 什
值不应小于 金
或
承压水 潜水含水 层 用于潜水时 将 换成 或
供 水 规
范
承压水 潜水含水 层 用于潜水时 陈 将 换成 或济
附录 稳定流抽水渗透系数计算公式表
表
单孔抽水渗透系数计算公式表
序类 号型
示意图
计算公式
提 适用条件 出
人
承
压 水 完 整
承压水含水层 单孔完整井
裘 布 依
孔
潜
水 完 整
潜水含水层 单孔完整井
裘 布 依
孔
承 压 水
潜
吉
承压水 层 过滤器
潜水含水 紧接含水
林 斯 基
水 非 完 整 孔
层顶板或底板 或
巴 布
诺 维
奇
潜水含水层
水力学2(35)

下图为均质各向同性潜水含水层中的完整式集水廊道横剖面示 意图,图中隔水底板水平 若以固定流量Q从廊道中抽水 图中隔水底板水平.若以固定流量 从廊道中抽水,则廊道及 意图 图中隔水底板水平 若以固定流量 从廊道中抽水 则廊道及 其两侧含水层中的地下水位将逐渐下降.当含水层体积很大 当含水层体积很大,廊道 其两侧含水层中的地下水位将逐渐下降 当含水层体积很大 廊道 又足够长时,抽水一段时间后 抽水一段时间后,含水层中可形成以廊道轴线为对称 又足够长时 抽水一段时间后 含水层中可形成以廊道轴线为对称 轴的恒定渐变渗流.此时 廊道中水深h 恒定,并在廊道两侧含水层 此时,廊道中水深 轴的恒定渐变渗流 此时 廊道中水深 0恒定 并在廊道两侧含水层 中形成轴对称的稳定浸润曲线。 中形成轴对称的稳定浸润曲线。
H0 − h0 H0 − h0 Q = πk = 1.366k ln R r0 lg R r0
2 2 2
2
在抽水中,人们往往实测水位降深 所以上式中的 在抽水中 人们往往实测水位降深,所以上式中的 0 常用相应的 人们往往实测水位降深 所以上式中的h 水位降深s 来表示.利用 利用h 的关系,代人上式并整理可得 水位降深 0来表示 利用 0=H0-s0的关系 代人上式并整理可得
第35讲
第十章
渗流
第四节 地下水向水平集水构筑物的恒定渗流 水平集水构筑物是指沿水平方向建造在潜水含水层中的集水管 和集水廊道等集水构筑物. (渠)和集水廊道等集水构筑物.水平集水构筑物主要用于在埋深 较浅、厚度不大的潜水含水层中汲取河流渗透水和潜水, 较浅 、厚度不大的潜水含水层中汲取河流渗透水和潜水,也常用 于以降低地下水位为目的的排水. 于以降低地下水位为目的的排水. 根据水平集水构筑物在含水层中的设置位置, 根据水平集水构筑物在含水层中的设置位置,可将其分为完整 式和非完整式两种.直接设置在含水层底部隔水底板上的称为完 式和非完整式两种.直接设置在含水层底部隔水底板上的称为完 整式水平集水构筑物;当含水层厚度较大, 整式水平集水构筑物;当含水层厚度较大,而将水平集水构筑物 设置在隔水底板之上某一高度处的,则称为非完整式水平集水构 设置在隔水底板之上某一高度处的,则称为非完整式水平集水构 筑物. 筑物. 不同类型水平集水构筑物的渗流计算原理基本相同, 不同类型水平集水构筑物的渗流计算原理基本相同,下面仅以 位于水平隔水底板之上的完整式集水廊道为例, 位于水平隔水底板之上的完整式集水廊道为例,讨论完整式水平 集水构筑物渗流的计算方法. 集水构筑物渗流的计算方法.
程地质课本习题解答(第4、5章)

工程地质课本习题解答(第4、5xx)第4xx1.岩石风化有哪些类型?答:岩石的风化可分为物理风化、化学风化和生物风化2.残积土有何特征?答:残积土从上到下沿地表向深处颗粒由细变粗;由于残积物是未经搬运的,颗粒不可能被磨圆或分选,一般不具层理,碎块呈棱角状,土质不均,具有较大孔隙,厚度在山坡顶部较薄,低洼处较厚;残积土由于山区原始地形变化较大和岩石风化程度不一,厚度变化很大,在同一个建设场地内,分布很不均匀。
3.简述坡积土、洪积土和冲积土的形成及特征?答:坡积土是岩石风化产物在地表水的作用下被缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。
坡积土是搬运距离不远的风化产物,其物质来源于坡上,一般以黏土、粉质黏土为主,坡积土随斜坡自上而下逐渐变缓,呈现由粗而细的分选作用。
在坡积土上进行工程建设时,应注意下卧基岩表面的坡度及其形态,坡积土组成物质粗细混杂,土质不均匀,尤其是新近堆积的坡积土,土质疏松,压缩性较高,加上坡积土的厚度多是不均匀的,因此在这种坡积土上修建建筑物时应注意不均匀沉降的问题。
洪积土是山洪急流、暴雨或骤然大量的融雪水形成搬运力很大的急流,它能冲刷岩石,形成冲沟,并能把大量的碎屑物质搬运到沟口或山麓平原堆积而形成洪积土。
当山洪挟带的大量石块泥砂流出沟谷口后,因为地势开阔,水流分散,搬运力骤减,所搬运的块石、碎石及粗砂就首先在沟谷口大量堆积起来;而较细的物质继续被流水搬运至离沟谷口较远的地方,离谷口的距离越远,沉积的物质越细。
经过多次洪水后,在山谷口就堆积起锥型的洪积物,称为洪积扇。
洪积土具有的特征是物质大小混杂,分选性差,颗粒多带有棱角。
洪积扇顶部以粗大块石为多;中部地带颗粒变细,多为砂砾粘土交错;扇的边缘则以粉砂和粘性土为主。
洪积物质随近山到远山呈现由粗到细的分选作用,但碎屑物质的磨圆度由于搬运距离短而不仍佳。
山洪大小交替的分选作用,常呈不规则的交错层状构造,交错层状构造往往形成夹层、尖灭及透镜体等产状。
基坑涌水量计算

20.3 1.0 10.0
21656.04 37748.17 2481.78 38832.37 10766.56 #NUM! 12336.18 12337.08 24.67 0.25 #########
降水井的数量(n) )
圆形基坑半径(r0)
→
52
←输入n值
1.0
4.01
单井井 潜水完整井 管进水 长度 (y0)计 承压完整井 算
######## 基坑中心点水位降 深(S)计算
潜水完整井稳定流
承压水完整井稳定流
##################
100.0 1.0 1.0
←输入b ←输入b1 ←输入b2
要求降深面标高到含水层底面标高的距离(h) 由含水层底板到过滤器有效工作部分中点的长度(M) 过滤器进水部分长度(L)
4、近河基坑降水,含水层厚度很大时,计算涌水量(Q)【当b<L时】
1、当基坑远离边界时,计算涌水量(Q)
基坑涌水量|(Q)
10766.56 设计单井出水量(q) 480.0
降水井的数量
ห้องสมุดไป่ตู้
降水参 过滤器半径(rs) 0.25 管井的出水量(q) 2323.17 管井半径(rw) 数输入 各井距基坑中心或各井中心处的距离之积(r1*r2*……rn)
渗透系数(K) 基坑涌水 量参数输 潜水含水层厚度(H) 入 基坑水位降深(S)
15.0 26.3 6.0
降水影响半径(R) 基坑等效半径(r0) 【按JGJ120-99第 F.0.7条规定计算】
119.2 142.1
基坑中心点 离河岸边的 距离(b)【 b<0.5R】
1、当基坑远离边界时,计算涌水量(Q)
8 地下水控制(基坑支护)

附:建筑基坑支护技术规程(JCJ-99)8 地下水控制8.1 一般规定8.1.1 地下水控制的设计和施工应满足支护结构设计要求,应根据场地及周边工程地质条件、水文地质条件和环境条件并结合基坑支护和基础施工方案综合分析、确定。
8.1.2 地下水控制方法可分为集水明排、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用,可按表8.1.2选用。
表8.1.2 地下水控制方法适用条件8.1.3 当因降水而危及基坑及周边环境安全时,宜采用截水或回灌方法。
截水后,基坑中的水量或水压较大时,宜采用基坑内降水。
8.1.4 当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时,应进行坑底突涌验算,必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施保证坑底上层稳定。
8.2 集水明排8.2.1 排水沟和集水井可按下列规定布置:1.排水沟和集水井宜布置在拟建建筑基础边净距0.4m以外,排水沟边缘离开边坡坡脚不应小于0.3m;在基坑四角或每隔30~40m应设一个集水井;2.排水沟底面应比挖土面低0.3~0.4m,集水井底面应比沟底面低0.5m以上。
8.2.2 沟、井截面根据排水量确定,排水量V应满足下列要求:V≥1.5Q (8.2.2)式中Q——基坑总涌水量,可按附录F计算。
8.2.3 抽水设备可根据排水量大小及基坑深度确定。
8.2.4 当基坑侧壁出现分层渗水时,可按不同高程设置导水管、导水沟等构成明排系统;当基坑侧壁渗水量较大或不能分层明排时,宜采用导水降水方法。
基坑明排尚应重视环境排水,当地表水对基坑侧壁产生冲刷时,宜在基坑外采取截水、封堵、导流等措施。
8.3 降水8.3.1 降水井宜在基坑外缘采用封闭式布置,井间距应大于15倍井管直径,在地下水补给方向应适当加密;当基坑面积较大、开挖较深时,也可在基坑内设置降水井。
8.3.2 降水井的深度应根据设计降水深度、含水层的埋藏分布和降水井的出水能力确定。
设计降水深度在基坑范围内不宜小于基坑底面以下0.5m。
8.3.3 降水井的数量n可按下式计算:n=1.1Q/q (8.3.3)式中Q——基坑总涌水量,可按附录F计算;q——设计单井出水量,可按本规程第8.3.4条计算。
水文地质现场试验-抽水试验

在设定无限边界、均质各向同性等条件下,推算出泰 斯非稳定流公式,通过模板配线获得K/T、μ/S参数的 水动力解析解,可进行sw(t)短期预测。
均质无边界概化
ห้องสมุดไป่ตู้
sw Q W(u)
4T
假设存在一圆岛型补给边界的条件下,泰斯公式可简 化为裘布依稳定流公式,通过代数计算即可获得简单 的K/T参数值,只能用于sw-Q预测。
限制,影响范围小于或等于含水层渗流场。
抽水试验的效果受到边界条件、水流特
征及岩性均质性等影响。
井流线 抽水井
边界
钻孔
7
6
1
8
5
3
2
10
4 9
抽水试验示意性剖面图
井流方程推导与假设
地下水运动方程-承压含水层为例
由基于层流的达西定律、质量与能量守恒原理及水流 连续性原理可推导出地下水运动方程。在有边界及初 始条件下,可有数值法求解。能进行sw(t)中长期预测。
3. 根据前面的分析,如果抽水未影响到边界,那么开采量就应该完全是由动用储存 量来提供的了。
⑹三维流及非完整性对抽水试验设计的影响
当降深很大或含水层顶底板变化较大时,靠近抽水井附近三维流的影响非常 大,而常规的抽水试验设计的求参多为层流的KX或KY或KXY,并没有考虑KZ,因 此,根据物探解释成果或机民井调查成果尽量选择有代表性的井孔,或尽量避免 大降深,或水位观测井离开抽水井足够远。
补给量qb排泄量qp增加开采后qk三维流及非完整性对抽水试验设计的影响当降深很大或含水层顶底板变化较大时靠近抽水井附近三维流的影响非常大而常规的抽水试验设计的求参多为层流的kxy并没有考虑k此根据物探解释成果或机民井调查成果尽量选择有代表性的井孔或尽量避免大降深或水位观测井离开抽水井足够远
地下水类型

地下水类型地下水按埋藏条件可分为三大类:包气带水、潜水、承压水。
根据含水层的空隙性质,地下水可分为三个亚类:孔隙水、裂隙水、岩溶水。
一、包气带水包气带水处于地表面以下潜水位以上的包气带岩上层中,包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及基岩风化壳(粘土裂隙)中季节性存在的水。
包气带水的主要特征是受气候控制,季节性明显,变化大,雨季水量多,旱季水量少,甚至干涸。
包气带水对农业有很大意义,对建筑工程有一定影响。
二、潜水埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由面的重力水叫潜水。
潜水的自由表面,承受大气压力,受气候条件影响,季节性变化明显,春、夏季多雨,水位上升,冬季少雨,水位下降,水温随季节而有规律的变化,水质易受污染。
潜水主要分布在地表各种岩、土里,多数存在于第四纪松散沉积层中,坚硬的沉积岩、岩浆岩和变质岩的裂隙及洞穴中也有潜水分布。
潜水面随时间而变化,其形状则随地形的不同而异,可用类似于地形图的方法表示潜水面的形状,即潜水等水位线图。
此外,潜水面的形状也和含水层的透水性及隔水层底板形状有关。
在潜水流动的方向上,含水层的透水性增强;含水层厚度较大的地方,潜水面就变得平缓,隔水底板隆起处,潜水厚度减小。
潜水面接近地表,可形成泉。
当地表河流的河床与潜水含水层有水力联系时,河水可以补给潜水,潜水也可以补给河流。
潜水的流量。
水位、水温、化学成分等经常有规律的变化,这种变化叫潜水的动态。
潜水的动态有日变化、月变化、年变化及多年变化。
潜水动态变化的影响因素有自然因素及人为因素两方面。
自然因素有气象、水文、地质、生物等。
人为因素主要有兴修水利。
修建水库。
大面积灌溉和疏干等。
这些因素都会改变潜水的动态,我们掌握潜水动态变化规律就能合理地利用地下水,防止地下水可能造成的对建筑工程的危害。
潜水的补给来源主要有:大气降水、地表水、深层地下水及凝结水。
大气降水是补给潜水的主要来源。
降水补给潜水的数量多少,取决于降水的特点及程度、包气带上层的透水性及地表的覆盖情况等。
水源井设计

4.沉淀管(沉砂管)
• 沉淀管的作用是防止沉砂堵塞过滤器,其直径与过滤器一致,长度通常为 2—10m,可按井深确定。
关于沉淀管的补充解释:抽水井中滤水管下部的无孔管段。一般长3~5米。 它的用途是聚集经过滤层流入滤水管内的细小砂粒和岩屑, 防止滤水管被沉淀物堵塞。
5.管井的结构设计
• (管井是由井管组成的管状井,井管外是“孔”,因而将井管直径称之“井 径”,而将井身横断面直径称之为“孔径”。) 第1条.管井结构设计,一般包括下列内容:
(b)〕、缠丝过滤器〔图(c),(d)〕、包网过滤器〔图(e)〕、填砾
过滤器〔图(f)〕。
(a)圆孔 (b)缝隙
(c)缠丝
(d)钢筋骨架 (e)包网
(f)填砾
图 过滤器类型
3.过滤器
• 3.过滤器长度确定原则 • (1)供水管井过滤器长度确定原则 • 目前,有关规定关于过滤器长度的确定原则,大多是以含水层的厚度为依据,
1.机井类型
• 2)安装潜水泵机具提水的水井称为深机井或管井; • 3)用离心泵下卧安装进行抽水的水井称为机泵下卧机井。 • 4)水泵进水口直接对井口安装,以井管代替水泵进水管进行抽水的水井称
为井泵对口抽或真空井。 4.按井底坐落位置 1)打穿一个或几个含水层,井底坐在含水层中间的水井称为非完整井。 2)打井时不打穿整个含水层,将井底坐落在含水层中间的水井称为非完整 井。这种井型多在下列情况下使用:①在大厚度含水层中打井,估计出水量 够用,不需要将整个含水层打穿,将井底坐在含水层中间;②选用筒管井时, 筒井深度可满足抽水降深要求,为节约施工规范费用,将井底坐在含水层中 间。选用此种井型,井底应作反滤层进行处理,以防井管沉降。
8.卧管井 • 适用于浅层淡水层厚极薄,淡水底界埋深5m左右,地下水埋深在2m左右,
地下水取水构筑物

氯化法或酸洗法 回灌补充、降低抽 水设备安装高度 隔断
增加管井出水量的措施: 真空井法 将管井的全部或部分封
闭,抽水时使管井处于负压状态,增大 水位落差。
爆破法 将雷管和炸药装在专用的 爆破器内,对孔隙、裂隙、溶洞发育不 全的坚硬裂隙岩含水层进行爆破。
钢管可用于任意井深的管井;铸铁 管适用于井深小于250m的管井;钢筋混 凝土管适用于井深小于150m的管井。
井壁管内径应比水泵设备的外径大 100mm。
分段钻进法与不分段钻进法的井壁 管构造有所不同。
过滤器应有足够的强度和良好的透 水性。
钢筋骨架过滤器:由短管、竖向钢 筋、支撑环构成;适用于裂隙岩、砂岩 或砾石含水层,或用作缠丝过滤器、包 网过滤器的骨架。
ln R ln r0
ln R ln r0
地层渗透系数K值
地层
粉砂 细砂 中砂 粗砂 极粗的砂 砾石夹砂 带粗砂的砾石 漂砾石
地层颗粒
粒径(mm) 所占重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ (%)
0.05~0.1
70以下
0.1~0.25 0.25~0.5
>70 >50
0.5~1.0
>50
1~2
>50
渗透系数K
(m/d) 1~5 5~10 10~25 25~50 50~100 75~150 100~200 200~500
酸洗法 对石灰岩含水层的管井采 用注酸的方法增大或贯通裂隙和溶洞。
12.3 管井的设计与水力计算
目的:在已知水文地质等参数的条件 下,通过计算确定管井在最大允许水位降 落时的可能出水量;或在给定的管井出水 量下可能产生的水位降落。
理论公式:方法简单,计算结果精度 较差,适用于水源选择、方案拟定和初步 设计。
水文地质学基础B(线上)

东北大学继续教育学院水文地质学基础试卷(作业考核线上) B 卷学习中心:福建南平奥鹏院校学号:C03599011590027姓名:林洁(共页).选择题:请将您选择的答案填入上面的表格(每题1分,共10分)1.下面对孔隙大小描述正确的是:A) 孔隙大小主要对地下水的储容影响很大。
B) 孔隙大小主要对地下水的流动影响大,它取决于孔隙通道最宽大的部分—孔腹。
C) 孔隙大小主要对地下水的流动影响大,它取决于孔隙通道最细小的部分—孔喉。
D) 孔隙大小的影响因素就是由颗粒大小决定的。
2.描述含水层、隔水层与弱透水层错误的是:A) 含水层、隔水层与弱透水层都含水。
B) 含水层、隔水层与弱透水层是根据透水能力来划分的。
C) 弱透水层是渗透性相当差的岩层。
D) 粘土层一定是隔水层。
3. 下面对水力梯度的描述错误的是:A) 水力梯度可以理解为水流通过单位长度渗透途径为克服摩擦阻力所耗失的机械能。
B) 水力梯度为沿渗透途径的水头损失值。
C) 水力梯度可以理解为驱动力,即克服摩擦阻力使水以一定速度流动的力量。
D)水力梯度就是地下水在渗透过程中,不断克服阻力而消耗的机械能。
4. 下面哪类物质不是地下水中C1-的来源:A) 沉积岩中所含岩盐或其它氯化物的溶解。
B) 大气降水。
C) 来自岩浆岩中含氯矿物。
D) 来自火山喷发物的溶滤。
5. 关于地下水补给入渗方式正确的描述是:A)在粘性土中都是捷径式下渗。
B) 地下水补给入渗方式要么是活塞式下渗,要么是捷径式下渗。
C)活塞式下渗是年龄较新的水推动其下的年龄较老的水,始终是“老”水先到达含水层;捷径式下渗时“新”水可以超前于“老”水到达含水层;D)对于捷径式下渗,入渗水必须先补充包气带水分亏缺,然后才可下渗补给含水层。
6. 关于地下水流动系统的正确表述是:A)地下水流动系统中都是平面二维流。
B)地下水流动系统中的径流方向基本一致。
C)地下水流动系统中可以发育多个层次不同的径流系统。
2019注册给排水基础考试空白真题

执业资格考试给排水专业基础住房和城乡建设部执业资格注册中心命制人力资源和社会保障部人事考试中心印制二○一九年十月十九日单项选择题(共60题,每题2分,每题的备选项中只有一个最符合题意)1、在某些流域中,如果大洪水出现机会比中小洪水出现机会多,则该流域其频率密度曲线为:A、负偏B、对称C、正偏D、双曲函数曲线2、水位流量关系曲线的低水延长常采用的方法是:A、断流水位法B、临时曲线法C、连时序法D、坡地汇流法3、甲乙两系列分布如下表:说明:A、两者代表性一样好B、乙系列代表性好C、两者代表性无法比较D、甲系列代表性好4、洪水资料是进行洪水频率计算的基础,是计算成果可靠性的关键,因此也必须进行三性的审查,不属于三性审查的是:A、代表性B、一致性C、必然性D、可靠性5、用适线法进行水文频率计算,当发现初定的理论频率曲线上部位于经验频率点据之下,下部位于经验频率点据之上时,调整理论频率曲线应:A、加大均值xB、加大偏态系数CsC、减小偏态系数CsD、加大离差系数Cv6、河流河段的纵比降是:A、河段河长与两端河底高程之差的比值B、河段沿坡度的长度与两端河底高程之差的比值C、河段两端河底高程之差与河长的比值D、河段两端河底高程之差与河段沿坡度长度的比值7、在进行频率计算时,对于某一重现期的枯水流量,以:A、大于该径流流量的频率表示B、大于和等于该径流流量的频率表示C、小于该径流流量的频率表示D、小于和等于该径流流量的频率表示8、某地区有5个雨量站,如附图所示。
将各雨量站用虚线连接,其垂直平分线以细实线表示,各垂直平分线与流域边界线构成多边形的面积以及各雨量站的降雨量如附表。
则用泰森多边形法计算出本地区平均降雨量为:某地区雨量站所在多边形面积及其降雨量表:降雨量/mmA、39.7mm в、29.7mmC 、49.5mm D、20.1mm9、潜水等水位线变疏,间距加大,说明;A、含水层厚度增大B、含水层厚度减小C、含水层厚度不变D、含水层厚度不一定10、关于沙漠地区的地下水,下列描述正确的是:A、山前倾斜平原边缘沙漠中的地下水,水位埋藏较浅,水质较好B、山前倾斜平原边缘沙漠中的地下水,受蒸发影响不大,水量丰富C、古河道中的地下水,水位埋藏较深,水量丰富D、古河道中的地下水,水位埋藏较深,水质较好11、有一承压完整进井位于砂砾石含水层中,抽水量Q=1256m3/d,已知含水层的导水系数T=100m2/d,释水系数等于6.94x10−4,则抽水后100min时距井400m处的降深可表示为: A、2W(3.99)m B、 W(3.99) mC、 2W (0.399) mD、 W(0.399) m12、评价调节型水源地允许开采量的最佳方法是:A、资源平衡法B、补偿疏干法C、开采试验法D、降落漏斗法13、在细菌的革兰氏染色中,阴性菌的染色结果是菌体为:A、红色B、蓝色C、黄色D、紫色14、下列结构中,属于细菌运动结构的是:A、细胞膜B、芽孢C、菌毛D、鞭毛15、硝化菌的营养类型属于:A、光能无机营养型B、光能有机营养型C、化能无机营养型D、化能有机营养型16、常用于解释酶与底物结合的主要机理的是:A、诱导契合模型B、米门氏学说C、中间反应学说D、最佳反应条件学说17、下列各个呼吸类型中,能量利用效率最高的是:A、发酵B、好氧呼吸C、硝酸盐呼吸D、硫酸盐呼吸18、利用紫外线消毒的缺点是:A、不能杀死致病微生物B、不能破坏微生物的遗传物质C、穿透力弱D、对人体无害19、引起水体水华的种类是:A、红藻B、金藻C、蓝藻D、褐藻20、水的臭氧消毒的主要缺点是:A、会产生异味B、没有余量C、消毒效果不高D、会产生“三致”物质21、水中检出有超过标准的大肠菌群数,表明:A、水中有过多的有机污染,不可饮用B、水中一定有病原微生物,不可饮用C、水中可能有病原微生物,不可饮用D、水中不一定有病原微生物,可以饮用22、活性污泥法与生物膜法的主要区别在于:A、对氧气需求的不同B、处理废水有机物浓度的不同C、微生物存在状态的不同D、微生物种类不同23、流体静止时,不能忍受:()(A)压力(B)切力(C)重力(D)表面张力24.某球体直径d=2m,密度ρ=1500g/m3,如把它放入水中,该球体所受到的浮力为:()(A)41.03kN(B)61.54kN(C)20.05kN(D)4.19kN25.一管流,A、B两断面的数值分别是:z A=1m,z B=5m,p A=80kPa,p B=50kPa,v A=1m/s,v B=4m/s,判别管流流动方向的依据是:()(A)z A<z B流向A(B)p A<p B流向B(C)v A<v B流向B(D)z A+p Aγ+v A22g<z B+p Bγ+v B22g流向A26.加图所示,输水管道中设有阀门,已知管道直径为50mm,通过流量为3.34L/s,水银压差计读值∆h=150mm,水的密度ρ=1000kg/m3,水银的密度ρ=13600kg/m3,沿程水头损失不计,阀门的局部水头损失系数ς是:()(A)12.8(B)1.28(C)13.8(D)1.3827.如果有一船底穿孔后进水,则进水的过程和船的下沉过程属于:()(A)变水头进水、沉速先慢后快(B)变水头进水、沉速先快后慢(C)恒定进水、沉速不变(D)变水头进水、沉速不变28.有一条长直的棱柱形渠道,梯形断面,如按水力最优断面设计,要求底宽b=1.5m,边坡系数m=1.5,则该渠道的正常水深h0为:()(A)2.25m (B)2.48m (C)1.0m D)2.88m29.底宽4.0m的矩形渠道上,通过的流量Q=50m3s⁄。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
几乎是水平面,如图5-15所示。
图5-15 潜水不完整井
根据流面上水头的法向导数为零的特点,N-N流面可视为不 透水面。它把过滤器未淹没的潜水不完整井分成上下两段(分 段法)。上段可视为潜水完整井,下段看成是半先限厚含水 层中的承压水不完整井。 而潜水不完整井的流量,应等于上下两段流量之和。这样计算 所得的上段流量偏大些,下段流量偏小些。但两段流量之和 可以抵消部分误差。 上段按潜水完整井计算,根据Dupuit公式有:
下段,当L/2<0.3m0时(m0为由N-N中线到隔水底板的距离), 可以认为含水层厚度是无限的。
按(5-46)式有:
于是,当过滤器埋藏相对较浅,L/2<0.3mo时,潜水不完整井 流量有:
(5-47)
2.有限厚含水层中的不完整井 当含水层厚度有限时,不仅要考虑隔水顶板对水流的影响, 还要考虑隔水底板的影响。
代入上式,即得距隔水边界为的汇点在A点产生的降深:
汇线是由无数个汇点组成的。所以汇线对A点产生的总降深s, 显然等于上式无限次叠加的结果。由于汇点沿汇线是均匀 连续分布的 ,故无限叠加可用沿汇线长度的积分来代替。
得:
当过滤器和隔水顶板相接时(图5-14),相当于汇线两端坐 标 ,代入上式有:
(5-43)
这是半无限承压含水层中流量为Q的与隔水顶板相接的空间 汇线作用于任意点的降深。
分析上式可知,它所反映 的等降深面是对称于Z轴的半 旋转椭球面。如果选一与上述 等降深面形状相同的半旋转椭 球面作为假想过滤器,显然可 用(5-3)式计算它所形成的 降深。 如果在选择假想过滤器时, 使它的水头与真实井壁的动水 位相等,把它同不完整井真实 过滤器套在一起时将在坐标(r w,zo)处相交,则由(5-3)式可 得:
在此汇点作用下,相距ρ1的A点所产生的降深为Δsi,按(5-41) 式有:
对于隔水顶板附近的汇点,为了考虑隔水顶板对汇点的影响,可 用镜像法在顶板上方的对称位置上映出一个等强度的虚汇点(图5 -13)。
这时,A点的降深Δsi应等于实汇点和虚汇点分别产生的降 深的叠加,即:
将ρ1和ρ2换成柱坐标表示:
第五章 地下水向边界井 及不完整井的运动
肖长来 吉林大学环境与资• • • • • §5.1 镜像原理及直线边界附近的井流 §5.2 扇形含水层中的井流 §5.3 条形含水层中的井流 §5.4 地下水向不完整井运动的特点 §5.5 地下水向不完整井的稳定运动 §5.6 地下水向承压不完整井的非稳定运动
图5-14 井壁进水不完整井它形 成的降深
式中,sw为真实井壁的降深,rw为真实过滤器的半径,z0为待定 坐标。 为了能用(5-44)式计算,还要确定z0值,使计算出的流量 和通过真实过滤器的流量相等,显然z0值应在0-L区间变化。 经В.Д.Бабушкин的大量实验证实,当z0=0.75L时, 按(5-44)式计算出的流量才与真实不完整井的流量相等。将 这个条件代入(5-44)式,最后得井壁进水不完整井的流量 为:
式中, 为井中水位降深;
(5-42)
H0为抽水前的初始水头;
hw为抽水井中的动水位。
2.井壁进水的承压水不完整井 井壁进水的圆柱状过滤器不是一个点,其作用不能直接用 空间汇点代替。但是,可用无数个空间汇点组成的空间汇线来 近似代替过滤器的作用,如图5-13所示。
图5-13 空间汇线示意图
假设流量Q沿长度为l的汇线均匀分布。在汇线上取一微小的汇线 段Δη视为空间的汇点,流向该点的流量△Q可用下式来表示:
图5-12 井底进水的承压水不完整井
在均质含水层中,如果渗流以一定强度从各个方面沿径向流向一 点,并被该点吸收,则称该点为汇点。反之,渗流由一点沿径 向流出,则称该点为源点。空间汇点,可以理解为直径无限小 的球形过滤器,渗流沿半径方向流入球形过滤器而被吸收掉。 设离汇点距离为ρ的任意点A的降深为s,球形过水断面面积为4πρ 2。按Darcy定律,流向汇点的流量Q,:
(5-46)
上式称为Γиρинский(吉林斯基)公式。其差别 是系数不同。但将1.32和1.6取对数后,数值相近,实际上不 影响计算精度。
3.井壁进水的潜水不完整井
В Д Б а б у ш к и н 在砂槽 中研究过潜水向不完整井的运动。 他发现,流线有明显的对称弯曲。 在过滤器上下两端流线的弯曲程 度较大,当从两端移向过滤器中 线时,流线弯曲逐渐变缓,流线 与过滤器中线N-N近似重合,流面
§5.5地下水向不完整井的稳定运动
5.5.1半无限厚含水层中的不完整井 1.井底进水的承压水不完整井
如井底刚好揭穿承压含水层的顶板,就构成井底进水的不完整井(图5-1 2)。如含水层厚度很大,则其底板对井流的影响可以略不计。这时,如 井底形状为半球形,则流线为径向直线,等水头面是半个同心球面。在 球坐标系中则为一维流。这种不完整井流可用空间汇点来求解。
Muskat研究了有限厚含水层中井过滤器与隔水顶板相接时 稳定流的水头分布,采用汇线无限次映像得承压水不完整井的 流量为:
(5-45)
上式称为ВДБабушкин(巴布什金)公式。
推导时,利用关系式: 当x>>1时,Arshx= ln( ) =ln2x。 因此,应用(5-45)式时,应满足上述假设。通常要求是L/rw>5。 理论上导出(5-45)式的条件是半无限厚含水层。但在实 际上,在L<0.3M的有限厚含水层中,当R<<(5-8)M时,仍可应 用,误差只有10%(Вдбабушкин)。 H.K.Γиρинский根据假想过滤器与真实过滤器表 面积相等的原则,将半椭球面换算成圆柱面后也得到类似的公 式:
分离变量后,在和影响半径R的区间内积分上式,得:
通常,
很小,可以忽略不计,故有:
(5-41)
上式为空间汇点的降深表达式,即在空间汇点作用下任意点的降 深。现在回过来再研究半球形井底进水的不完整井。设想在井轴 和含水层顶板交界处放一空间汇点来代替井的作用,则空间汇点 流量的一半相当井的流量,即 ,半径为的半球形等水头 面可视为进水的井底,即令 将这些条件代入(5-41) 式,即得井底进水的承压水不完整井公式