非达西渗流条件下的单孔注液强度计算模型

把潜水非完整孔分解为潜水完整孔与承压非完整孔,建立非达西渗流条件下的单孔注液强度计算模型,通过室内试验确定渗流指数和渗透系数,比较达西渗流和非达西渗流条件下的注液强度与现场实测注液强度的差异。研究结果表明：潜水非完整注液孔主要以潜水完整孔的形式向矿体注液,同时承压非完整孔的注液强度也是不可忽略的,基于现场实测的单孔注液强度计算得到承压非完整孔液面升高高度约为潜水非完整孔液面升高高度的1/7,承压非完整孔长度约为潜水非完整孔长度的1/4;注液孔周的渗流过程与达西渗流存在较大误差,当注液孔中液面升高高度为0.4~1.0 m时,非达西渗流条件下的计算注液强度与实测注液强度误差小于15%,满足工程要求。

定流量下潜水非完整井稳定流计算方法

针对现有潜水非完整井对于不同的管长和淹没状态下有着4种完全不同的理论计算公式,不能很好地解决实际工程中由于潜水位降深不断变化而引起的流量变化问题,将潜水含水层沿潜水位最大降深处分成上下两部分,采用积分变换方法,推导得到可适用于不同管长和淹没状态下的定流量潜水层非完整井的稳定流公式;然后在此基础上,采用Delphi结合Matlab自行开发一个计算程序,对潜水非完整井的井流特点进行分析;最后通过一个基坑降水算例说明了其应用于实际工程的有效性。研究结果表明:①推导得到的潜水非完整井公式可以退化为经典的潜水完整井裘布依公式,并在特殊情况下可得到近似解析解;②自行开发的计算程序可对不同条件下潜水非完整井的阻力系数和流量进行自动快速计算,为潜水非完整井的井流性状分析提供了便利的工具;③将推导出的潜水非完整井稳定流计算公式应用于有隔水围护结构且采用坑内降水方式的基坑工程是可行的。

傍河取水对河水和地下水的影响分析

基于河道治理和生态恢复,围绕傍河取水时河水和地下水的相互关系,以北运河河道综合治理工程为依托,选取粉细砂为主的一段河道,通过数值模拟的方法研究傍河取水时对激发河水入渗能力和对地下水的的影响。一方面分析和验证了研究区用镜像法计算含水层渗透系数的适用性,另一方面预测了研究区傍河取水距离50 m、100 m、150 m时对河水和地下水的影响。结果表明取水井傍河越远,激发河水入渗的能力越弱,对地下水的影响范围越大,研究区傍河距离150 m时对河水的影响微乎其微,取水量主要来源于地下水。

潜水含水层中的非完整井降水设计计算探讨

通过对潜水含水层中的非完整井基坑涌水量计算方法的分析 ,探讨引入抽水“有效带”的概念 ,将非完整井群涌水量计算转化为等效完整井群涌水量计算方法的可行性及由此产生的相对误差大小。通过几个实例计算表明 ,简化方法一般可将基坑涌水量计算误差控制在 2 0 %以内 。

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。

非完整河与潜水含水层相互作用的非稳定流数值模拟

针对以往河流对含水层补给方式考虑的不足,基于含水层水位与河水位及河床底板高程的关系,考虑了非饱和带的影响,借助非饱和带的相关理论获得了河流对含水层的补给量的表达式,采用数值模拟方法计算了非完整河对潜水含水层的补给量,并探讨了补给量与抽水井中水位变幅和非饱和带内最大基质吸力的关系。结果表明,非饱和带内的补给量不可忽略,且井中水位变幅越小、最大基质吸力越大,则补给量越大。

超大矩形深基坑潜水非完整井涌水量计算方法研究

针对基坑形状直接影响等效半径的取值,从而影响矩形基坑潜水非完整井涌水量计算结果的问题,提出了一种考虑宽长比的等效半径计算方法。在不同宽长比条件下,分别采用规范简化大井法和等效分段法计算矩形基坑的涌水量。结果表明:当基坑宽长比小于0.5时,采用考虑宽长比的规范简化大井法计算的涌水量大于采用未考虑宽长比的规范简化大井法计算的涌水量,基本等于采用不考虑宽长比的等效分段法计算的涌水量,十分接近工程实际抽水量。由此可知:采用考虑宽长比的规范简化大井法计算涌水量更为合理;采用等效分段法计算涌水量可忽略宽长比的影响。

落底式止水帷幕条件下基坑涌水量计算研究

涌漏点的存在使得落底式止水帷幕条件下基坑涌水量的计算成为一个有待解决的技术难题。在承压含水层中开挖落底式深基坑时,针对落底式止水帷幕渗漏的不确定性,建立承压含水层中落底式基坑非完整井降水水文地质模型。基于Theis非完整井非稳定流理论,结合映射原理,推导等效渗透系数计算公式,并提出涌漏系数法用以评价落底式止水帷幕隔渗效果以及计算基坑涌水量。以武汉某深基坑降水工程为例,采用该方法评价止水帷幕的隔渗效果以及对其基坑涌水量进行计算,并与实测结果和传统方法计算结果分别进行对比验证。结果显示涌漏系数法计算误差较小,且计算过程简便,兼具安全性和经济性。研究结果可应用于指导工程设计,具有一定实际应用价值。

松散砂层下煤层开采顶板溃砂的水动力条件分析

基于潜水完整井非稳定流理论及砂土体渗透运移临界水力梯度作用机理,分析了松散含水砂层下浅埋煤层开采过程中顶板涌水水流动力场特征,并按砂体运移溃入工作面的启动、发展及终止三步探讨潜水水动力条件的作用机理。提出了浅埋煤层开采过程中上覆松散潜水含水砂层涌水溃砂形成的临界水头及其计算公式。并以神府矿区柠条塔煤矿S1103潜埋工作面为例,计算得出该工作面上覆松散潜水含水砂层形成溃砂的临界水头高度为1.92 m,为该工作面顶板溃砂防治提供理论依据。