半无限含水层中带衬砌隧洞渗流解析研究

现有关于半无限含水层中隧洞渗流的解析解不能考虑衬砌部分排水的特性。假定土体和衬砌均为饱和均匀连续介质,采用土体与衬砌分算;利用复变函数解决孔口问题基本方法,对土体采用共形映射坐标变换,将土体中的渗流方程转换为与衬砌部分类似的二维Laplace方程圆环域的Dirichlet问题;通过Fourier解法,根据边界条件并利用流量连续条件,求得半无限空间中带衬砌隧洞渗流量和衬砌周边水头解析解答。分析了径深比、土体与衬砌渗透系数相对值、内壁水压力等因素对渗流量和衬砌周边水头的影响,并与数值算例进行了比较。结果表明,对浅埋隧洞该解析解仍具有较好的精度,是简便、实用的计算方法。

定水头补给半无限带状含水层矿坑涌水量评价

通过对广西某石灰岩矿区水文地质条件的分析,对该水文地质单元的水文地质模型进行概化,推导出了定水头补给半无限带状含水层中完整井流公式,并运用该公式对开采条件下矿坑涌水量作了评价。最后,运用传统的逐个干扰井叠加法对该公式的评价结果进行验证,结果表明,当映射叠加次数足够多时,其计算结果极为相近。但就其计算方法而言,映射叠加方法较为繁琐,而运用该公式计算则显得较为方便。

垂直与水平渗透作用下潜水非稳定渗流运动规律

对河渠边界控制的半无限含水层,建立垂向入渗与河渠水平渗透共同作用下的潜水非稳定渗流模型;利用Boussinesq第一线性化方法,通过Laplace变换,给出模型的解析解.证明相关经典公式与模型特定解之间的转换关系,分析经典公式适用范围.根据模型解,逐一定量研究下述变量,如垂向入渗强度、河渠水位变动幅度、含水层结构参数如给水度和导压系数、计算点与边界之间的距离,对渗流过程的影响.这些变量的变化,对潜水位获最大上升速度的时间产生延迟效应;论证一些变量间产生等效延迟效应的条件.根据解的数学特征,讨论其对应的物理意义和潜水位变动规律.

河流附近非水平初始面潜水渗流分析

考虑初始面非水平条件,建立河流边界控制下的半无限含水层渗流模型,提出非水平初始面及其相关参数(a、tN)的简易计算方法,并探讨模型的适用条件。分析表明,该法适用于观测数据较少、地下水水位变幅相对于潜水含水层厚度较小、且观测孔距河岸较近条件下河流附近潜水含水层渗流计算。结合实例,采用查表法和配线法求解模型。计算结果表明:参数a和tN的计算值不同,水位计算误差在0.02m以内,较原公式精度有明显提高。新模型为初始面非水平条件下的潜水渗流计算提供一种简易方法。

直线补给边界非稳定井流数值模拟研究

针对解析方法求解半无限含水层井流问题,对直线补给边界附近的井流采用数值方法进行模拟计算,并将两种方法进行比较,数值计算结果表明,存在补给边界时,抽水一定时间以后降深能达到稳定,但仅仅代表观测点处降深达到稳定,而整个渗流场并未达到稳定状态。