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。     

不同边界条件下非完整井抽水试验渗透系数计算方法研究

在实践中经常会遇到比较复杂的水文地质条件,或者裘布衣假定不成立,或者计算太过复杂,现有的规范、手册等未给出这些条件下稳定流抽水试验渗透系数的求解公式。为此,本文运用汇源理论和镜像法,结合具体工程实践,推导了在无限厚含水层和不同边界条件下非完整井稳定流抽水试验渗透系数的计算公式,通过工程勘察实践验算,验证了计算方法和公式的合理性。     

对《基坑降水计算中应用裘布依公式的问题》一文的理解与体会

本文根据裘布依、泰斯公式等假定条件,指出"假设的稳定流和实际的非稳定流"等问题是随裘布依公式与"生"俱来的缺陷,这些缺陷不仅仅表现在基坑降水计算中;裘布依、泰斯公式等建立模型的假定条件中最为根本的部分基本一致,而水文地质条件如此复杂多变,因此,不仅仅是裘布依理论,即便其它理论也难以完整描述基坑降水中复杂的地下水动力场特征;泰斯、裘布依公式等实际应用中,可以说都是利用其近似解,但当近似解的近似程度能够满足实际工作的精度要求时,这种近似解显然是有价值的。在此原则下,利用简捷有效的裘布依公式计算相关水文地质参数未尝不是一种较好的选择。     

采煤工作面过封闭不良钻孔涌水量预测研究

封闭不良钻孔是诱发煤矿突/涌水事故的潜在突水通道之一。采掘期间，揭露沟通上、下部含水层的不良钻孔，存在较大突水隐患。当前研究集中于封闭不良钻孔防治水措施，而忽略了钻孔涌水量预测研究。为此，在分析不良钻孔导水性和概化钻孔结构模型的基础上，建立“含水层—井”模型，预测工作面上覆采空区积水通过钻孔的涌水量；基于含水层厚度有限的承压水非完整井理论，预测底板承压含水层通过钻孔的涌水量；最后，基于谢才公式预测钻孔最大涌水量，并成功应用于灵新煤矿061405工作面3个封闭不良钻孔的涌水量预测中。结果表明：404#、506#、1#钻孔的上覆采空区积水正常涌水量分别为15.64m³/h、18.67m³/h、21.68m³/h,最大涌水量均约为145m³/h;不同时段(1998年和2018年)含水层平均厚度和最大厚度条件下，506#、1#钻孔底板承压含水层正常涌水量在15.51～25.06m³/h,最大涌水量约为137 m³/h。     

潜水含水层中近河基坑非完整非涌水量计算探讨

通过对某潜水含水层中近河基坑非完整井涌水量的计算，探讨行标JGJ120－99规程附录五中计算公式F．0．2－F．0．2－4的适用范围及其计算大基坑涌水量的误差大小及产生的原因，并对此计算公式进行修正以适于计算此类大基坑的涌水量。     

试论引用井半径

本文通过成井时对井周人工形成的影响圈的系统研究，发现裘布依公式中的井半径在实际钻井中并非常量，而是受成井工艺影响的变量，进而提出了其计算方法及验证实例，从而提高了裘布依公式的计算精度。作者称此半径为引用井半径。     

过滤器有效长度的研究

在大厚度含水层中设计管井时,合理确定过滤器长度及位置,可经济、有效地开发、利用地下水资源。文章在明确过滤器有效长度的概念的基础上,根据地下水的流动特征导出了过滤器有效长度公式,提出了过滤器有效长度的显著特征,给出了过滤器适用长度参考值,对指导生产井设计具有一定的实用价值。     

考虑井周堵塞效应的定水头非完整回灌井流模型

针对传统定水头井流模型无法反映井周含水层堵塞对含水层渗流响应影响的问题,在假设井周含水层渗透系数在堵塞作用下随时间呈指数形式衰减的基础上,建立了考虑堵塞效应的定水头非完整回灌井流模型。通过对模型进行变量代换、Laplace变换和有限余弦Fourier变换及其逆变换,推导了定解问题在Laplace空间的解,并采用Stehfest数值逆变换方法得到了实时空间内的半解析解。参数分析结果表明,较小的渐近渗透系数K_r,∞会减小回灌过程中回灌流量和水头抬升,并降低含水层的拟稳态渗流响应,而较大的渗透系数衰减指数λ仅降低了渗透系数衰减过程中水头抬升和回灌流量,并不影响含水层达到拟稳态时的渗流状态;因K_r,∞和λ不同引起的水头差沿径向距离先增大后减小,在井周堵塞区与主含水层交界面达到最大值;回灌堵塞使得水头抬升分布在井周堵塞区与主含水层交界面上存在明显的折点,并造成含水层水头在抬升过程中存在显著的下降阶段,上述特征可为回灌堵塞评估与预测提供参考。     

对“补给模数大井法计算矿坑涌水量”一文的商榷

补给模数大井法通过调整引用影响半径计算值,看似解决了利用裘布依大井法公式计算矿坑涌水量常常偏大较多的问题,但问题的症结似乎不在于此,而是:裘布依公式明显不适用于矿坑排水水文地质条件,难以反映复杂的地下水动力场特征;大降深排水不仅改变了含水层水力性质,也不能保证有一定的渗出段厚度。利用能够反映地下水三维流特征的地下水动力学公式等方法来计算才是解决此类问题的合理途径。     

深基坑降水地下水渗流三维数值模拟

长江中下游地区第四系松散沉积层深基坑降水一般采用非完整井,且由于深基坑周围连续挡水墙难以深入含水层底板,所以其地下水渗流场变化极其复杂,具有明显的三维非稳定渗流特征。以南京地铁中和村站—元通站区间隧道修复工程深基坑降水为例,基于深基坑降水三维渗流数值模拟的理论与方法,在概化出水文地质模型的基础上,建立了研究区深基坑降水三维渗流数学模型,模拟了在潜水含水层,微承压含水层复合存在、含水层最深底板埋深达56.01m、基坑周围连续挡水墙埋深为44至47m、抽水井井深达40m、抽水井过滤器埋深为26至38m,基坑内地下水位降至埋深达26.00m情况下的地下水复杂流动状态,并据此确定出了最优降水方案。     

完整井定降深抽水非稳定流水位流量近似解

为分析无限承压含水层单完整井定降深抽水引起的非稳定井流问题,针对轴对称完整井非稳定流微分方程,将井径的影响考虑在模型的边界条件中,采用Boltzmann变换,推求得到在无限承压含水层中单完整井定降深抽水情况下,水位和流量的近似解。将近似解与已有的解析解进行对比,发现近似解与已有的解析解相对误差在15%以内,而且所得到的近似解在计算中更简便,更适合应用于工程实际。实际案例应用表明,所得到的水位和流量的近似解与实测数据拟合程度较高,验证了所推求近似解的适用性。     

黄河三角洲地区黄河河床取水方法研究

通过在黄河滩地利用大口径水平辐射井取水试验 ,探讨了解决在黄河下游细颗粒含水层合理开发地下水难题的关键技术和方法。实验证明 ,大口径水平辐射井可以大幅度提高单井出水量 ,降低了以黄河水为供水水源的取水成本     

基坑降水设计中水文地质参数计算方法分析探讨

基坑降水设计时通常用单井抽水试验确定渗透系数K和影响半径R,本文通过分析渗透系数K和影响半径R的物理意义,并结合工程实例,对利用单井抽水试验资料确定渗透系数和影响半径的方法进行分析探讨,并与观测孔资料计算结果对比分析,指出裘布依公式和经验公式迭代法的错误之处,提出利用泰斯非稳定流直线斜率法计算潜水含水层渗透系数的适用性...     

上海环球金融中心塔楼基坑降水工程

上海环球金融中心塔楼区降水工程采用非完整井非稳定流理论设计,三维数值模型验证,在上海第一、二、三承压含水层相互连通的承压含水层组中采取降水手段,科学设计、精心施工和严格管理,确保了塔楼深基坑安全开挖和大底板正常施工,同时保证了周边环境的安全和稳定.     

单井出水量类别的综合分析

本文依据与出水量有关的含水层厚度、渗透系数、给水度、井的直径单位出水量、换算系数等因素作为出水量类别的判定指标，应用模糊聚类和判别分析两种方法，对哈尔滨地区松散层状孔隙含水层单井出水量类别进行判定，取得了较好的结果。     

水平单裂隙介质井流分数阶模型及其解

为了计算裂隙介质井流问题的渗透系数张量,基于水平单裂隙介质含水层渗流有各向异性的特性,利用分数阶微分方程理论建立了水平单裂隙介质径向各向异性非稳定完整井流问题的时间分数阶(1/2阶)数学模型。通过特殊函数、分数阶导数和函数的Laplace变换和Fourier的定义及性质求出水平单裂隙介质径向各向异性非稳定完整井流模型的解析解。最后通过降深曲线的切线斜率和降深公式的特性得出了确定渗透系数张量的解析公式,结果表明,该公式不仅使计算更简便,而且使得计算值更精确。     

厦门海底抽水试验水文地质参数分析

水文地质参数对海底隧道及道路、桥梁的设计、施工具有重要的指导作用,对施工的安全及建成后的运营成本控制有重要影响。根据厦门第二东通海底砂层的承压完整井抽水试验三个落程数据,绘制出相应的抽水试验曲线,得出抽水井和观测井的动水位及静水位和潮汐水位基本同步波动、略有滞后的规律。依据稳定流裘布依公式和非稳定流配线法分析厦门第二东通海底抽水试验数据,考虑到受海水潮汐影响,对其渗透系数和影响半径的求解方法进行分析和探索,并推广到具有观测井的承压完整井的海上抽水数据处理,可为类似工程实践提供参考。     

不完整井渗流的近似计算

一个复杂的渗流问题,只要对其流动图案作出比较确切的解释,那么即使在数学上予以简化,仍然可以获得满意结果。本文将不完整井的三元流动问题,用加权平均流线长度的概念,来模拟其局部附加阻力而使问题得到介决,从而把这一复杂的渗流问题,从繁琐的数学境界中解脱出来。文中得到的计算承压不完整井渗流量公式（21）（22）,不论在方便实用或计算精确性方面,均优于目前国内外同类近似计算公式。     

地下水地源热泵回灌分析

推导了地下水地源热泵地下水渗流理论降深解,分析了无堵塞和考虑堵塞时地下水地源热泵异井回灌和同井回灌状况。无堵塞各向异性均质含水层中地下水地源热泵的灌压随着水平渗透系数的减小而急剧增加,渗透系数大小是回灌难易程度的决定因素。抽灌同井抗堵塞能力优于完整井和非完整井。水井堵塞显著增加地下水地源热泵的灌压,回扬对于减小系统灌压大有益处,尤其是对于回灌困难的系统。无论有无堵塞,对于同一含水层如果采用传统的异井回灌地下水地源热泵,从回灌效果来说均应优先考虑采用完整井的地下水地源热泵。     

井及井群的极限降深和最大出水量的探讨

前言井及井群的极限降和最大出水量在水文地质计算中是一项很重要的内容,许多情况下需要根据它来计算某个确定开采方案的最大产水量。在排水中它是确定能否将地下水位降到预定位置的重要依据。然而以往对此问题的研究仅有一些经验的方法,如过去习惯用的潜水的极限降深为含水层一半,最大出水量为以此对应的出水量(如Q-S曲线延长法,裘布依、泰斯