考虑滞流作用的潜水变边界井流问题的解析

文中推导出了在均质各向同性无上、下补给、定降深抽水条件下 ,考虑滞流作用时的变边界井流问题水位降落曲线及井的出水量的解析公式。     

考虑滞流作用的潜水变边界井流问题的解析

文中推导出了在均质各向同性无上、下补给、定降深抽水条件下，考虑滞流作用时的变边界井流问题水位降落曲线及井的出水量的解析公式。     

芹河水源地开采方案优选

为确保单井出水能力,布井区选择含水层厚度大、补给条件好、地下水富集且埋藏浅的奔滩—长城则—伞银底芹河古河槽地段,面积为97.59 km2。根据抽水试验,采用控制性数值试验方法,确定设计单井抽水量为1 000、1 500、2 000m3/d,开采井间距为1 600、2 000 m,组成6种开采方案。通过开采方案优选,最终确定了芹河水源地管井开采推荐方案:平均布井开采地下水,设计单井抽水量为1 000 m3/d,井间距为1 600 m,开采井数为39眼,总开采量为39 000 m3/d。     

基于遗传算法的水源热泵系统抽灌量优化配置

抽灌井设计是水源热泵系统设计中的关键环节之一,但目前对抽水量和回灌量的配置仍依据经验而行,导致运行成本较高。针对该问题,本文利用抽水和回灌现场试验资料,根据抽水井和回灌井的实际布局情况,建立了不同抽灌模式下水源热泵系统运行能耗最小的数学模型,利用遗传算法求解数学模型以实现抽灌量的优化配置。研究表明:水源热泵系统抽灌井施工完毕后,可根据水文地质条件及管道布局情况来优化配置其抽灌量,以实现低能耗运行;遗传算法具有适应性强、全局优化能力高和参数拾取方便的优点,可用于水源热泵系统抽灌量的合理调配;优化确定的以井5为抽水井、井1和井2及井4为日常回灌井、井3为备用回灌井,井5抽水量为90 m~3/h,井1、井2、井4回灌量分别为42.5 m~3/h、33.4 m~3/h、14.1 m~3/h,为生产中科学快速调度抽灌模式提供了依据。     

基于遗传算法的TCE污染地下水修复抽水处理优化方案研究

抽水处理技术已广泛应用于地下水污染现场修复，系统设计运行不当会严重影响抽水处理的成本和效率。布井位置和抽水流量是抽水处理系统设计的两个关键因素，需考虑污染现场及饮用水源位置、经济成本等条件，因而布井方案需综合实际情况考虑不同参数。已有的抽水处理系统主要依据经验设计，不能满足复杂系统下经济高效运行的目的。因此，根据影响抽水处理系统经济效应的因素寻求经济高效的最优布井方案越来越重要。以某典型三氯乙烯(TCE)污染含水层为例，运用地下水流场、溶质运移模拟模型与遗传算法相结合的优化技术MGO,采用水力优化和运移优化两种地下水污染修复模式进行优化。基于情景分析比较了不同修复时间、井的数量、目标修复浓度、吸附常数和渗透系数等参数调整对井位和抽水量优化布局的影响，探索了抽水处理系统优化中遗传算法设计参数的确定方法，总结了影响抽水处理系统经济效应的不同因素及其变化规律。结果表明，抽水成本随井数的增多、修复时间的延长、目标修复浓度的增大而降低，但降幅会在某一临界范围内显著缩小，需根据实际工程需要，平衡各方成本因素。当目标修复浓度为0.03 mg/L且修复时间为20 a时，3眼井较2眼井抽水成本减少18%...     

受潮浪和径流影响滨海承压层抽水数学模型及其解析解

为研究滨海承压含水层地下水在潮浪、抽水井流扰动及径流和越流补给综合影响下的渗流和水位变化,建立了滨海承压水抽水不稳定流的数学模型,并得到其解析解。通过实例计算和分析可知：潮浪的波动作用与抽水的井流作用将相互影响,潮位升高时承压水水位上升,减缓了抽水引起的水位下降量,而潮位降低时承压水水位下降,将加剧抽水引起的水位下降;越流和径流作用可以减缓承压水水位下降;当承压水径流朝向海洋时,径流作用使水位降“漏斗中心”逆着水流而朝远离海岸线方向移动,并且承压水径流补给对减缓地下水水位下降的作用随时间越来越明显,因此径流作用可以减轻井水受潮浪和海水入侵的影响程度;如井设置在距海岸较远处,潮浪对抽水水位降“漏斗”形状改变不明显;受潮浪和抽水共同作用时的地下水水位-时间曲线围绕仅受抽水作用时的地下水水位-时间曲线上下波动。     

基于ADINA的地下水库抽水效应数值模拟

随着经济的发展,地下水库抽水引起的建筑物周围地面沉降和地基沉降问题,已成为重大环境灾害问题之一。本文分析了沉降产生的机理,借助有限元软件ADINA模拟了地下水库抽水对沉降的影响,分别模拟了不同流量的单井抽水对沉降的影响,不同抽水井数(单井、双井、三井)抽水对沉降的影响,以某工程实例进行了模拟,得出以下结论:沉降量与抽水流量、抽水井点数、井点间距等有关。抽水流量越大,孔隙水压力就越大,地下水库沉降量也越大;抽水井点数越多,沉降量也越大,井点间距越大,沉降量越小。     

受潮浪、径流和越流影响滨海承压层抽水数学模型及解析解

为研究滨海承压含水层地下水在潮浪、抽水井流扰动及径流和越流补给综合影响下的渗流和水位变化，建立了滨海承压水抽水不稳定流的数学模型，并得到其解析解。通过实例计算和分析可知：潮浪的波动作用与抽水的井流作用将相互影响，潮位升高时承压水水位上升，减缓了抽水引起的水位下降量，而潮位降低时承压水水位下降，将加剧抽水引起的水位下降；越流和径流作用可以减缓承压水水位下降；当承压水径流朝向海洋时，径流作用使水位降“漏斗中心”逆着水流而朝远离海岸线方向移动，并且承压水径流补给对减缓地下水水位下降的作用随时间越来越明显，因此径流作用可以减轻井水受潮浪和海水入侵的影响程度；如井设置在距海岸较远处，潮浪对抽水水位降“漏斗”形状改变不明显；受潮浪和抽水共同作用时的地下水水位-时间曲线围绕仅受抽水作用时的地下水水位-时间曲线上下波动。     

超采地下水所带来的严重后果——舞阳钢铁公司枣林水源地地面发生大量裂陷

枣林水源地位于河南省平顶山市舞钢区枣林乡。1971年钢铁公司经过勘察设计,在枣林水源地打了25眼深井,井深120～150米,设计日开采量5万吨。1975年以前,枣林乡上游有石漫滩、田岗两座水库补给地下水,地下水源丰富。1975年8月,这个地区遭受历史上特大洪水,两座水库被冲毁,地下水失去了补给水源。1978年4月,舞钢公司进行了间断的抽水试验,计算结果是水源地的可开采量不足原来的50％,每平方公里天然补给量478吨/日,实际建井面积为16平方公里。而1979年7月至1980年3月的抽水生产记录是:最高日抽水量为4.4万吨,一般每日抽水量为3.0万     

永福园地下水库抽水置换井自动化控制

阐述地下水库抽水置换井自动化控制系统设计,该系统通过对现场测控单元进行数据采集。经光纤和无线模式进行数据传输,在中控室进行数据接收、处理和控制,实现抽水置换井水泵机组和电气设备的自动化监测、保护和控制。该系统已应用于永福园地下水库抽水置换井的运行管理中,运行1年多来,效果显著。     

永福园地下水库抽水置换井自动化控制

阐述地下水库抽水置换井自动化控制系统设计,该系统通过对现场测控单元进行数据采集,经光纤和无线模式进行数据传输,在中控室进行数据接收、处理和控制,实现抽水置换井水泵机组和电气设备的自动化监测、保护和控制.该系统已应用于永福园地下水库抽水置换井的运行管理中,运行1年多来,效果显著.     

地下水数值模拟中4条人为边界模型处理

运用Visual Modflow模拟地下水的运动特性时,模型边界条件概化与处理的好坏直接关系到模型是否合理和结果的精确度,而在各类边界中很难找到合适的自然边界或者第一类边界,这时如何处理边界条件成为数值模拟的关键问题。本文针对该问题引入了人为边界的概念,并具体研究了4条人为边界的处理和实现方式:就目标系统而言,将上、下游水位等值线概化为二类流量边界,两侧垂直于水位等值线的直线段概化为零流量边界。通过上、下游边界的流量以井点的形式给出,上游补给边界布设注水井,下游排泄边界布设抽水井,井流量通过迭代的方法得到。     

越流含水层中抽水井附近非达西流动模型的数值解

该文研究了以Forchheimer定律为基础的越流含水层中抽水井附近非达西流问题,获得了该条件下水位降深的数值差分解,分析了非达西流、越流和井储对水位降深的影响.结果表明:在不考虑井储影响时,抽水初期越流补给对水位降深影响较小,不同越流补给情况下的水位降深曲线相互重合;抽水后期,越流补给强度越大,水位降深越小.考虑井储影响后,在抽水初期不同越流补给和非达西流动条件下的水位降深曲线相互重合且在双对数坐标下为一直线,含水层的水位降深规律与不考虑井储情况下一致.非达西流动剧烈程度对水位降深的影响与越流补给强度有关.当越流补给较小时,紊动越剧烈(即非达西流动越明显),抽水初期的水位降深越小,而在抽水后期的水位降深越大;当越流补给较大时,整个抽水过程中紊动越剧烈水位降深越小.     

抽-灌同轴非完整井承压层非稳定流模型及解析解

对承压含水层在抽-灌同轴非完整井的抽、灌水作用下产生的地下水三维非稳定流建立了数学模型,应用Laplace变换、分离变量法以及井周边界条件傅里叶级数延拓的方法,推导得到考虑越流补给、各向异性条件以及在周期性循环抽水和灌水作用下的地下水水位变化的解析表达式。该解能够退化为考虑越流条件的Hantush非完整井流解析解、第一类越流定流量完整井解和Theis公式。通过算例,在恒定抽水和灌水速率情况下,分析了灌水与抽水速率比、灌水井滤壁长度对承压层水位变化规律及其沿厚度方向和径向分布的影响;在周期性抽水和灌水条件下,分析了承压层水位周期性波动变化的一些规律。     

洪水对西辽河沿岸地下水渗漏补给影响分析

论文通过分析2011年7月27日洪水过程,对西辽河沿岸地下水补给的影响,给出洪水过程对西辽河左右岸影响边界宽度、给水度及渗漏补给范围内单位河长渗漏量,从而证明西辽河洪水对周边地下水的补给作用明显。     

辐射井的抽水降落曲面模型

辐射井的渗流系复杂的三维流,目前其出水量的确定尚无较准确的理论计算方法,如何确定其抽水的降落曲面是理论计算和工程实践中需要解决的问题。本文根据辐射井抽水试验降落曲线的特点,建立了单层辐射管均匀布设的辐射井抽水降落曲面方程,利用该方程可计算出任一抽水时刻的影响半径及空间任一点的水位高度。最后通过实例验证,表明模型计算结果与实测数据吻合较好,可较真实地反映辐射井抽水时地下水的分布情况。     

根据井的最大涌水量选定泵型

机电井配套中，合理配置泵型可取得既保证抽水量又节省能源的双重效果。文章阐述了根据井的最大涌水量确定泵型的计算方法。     

巴基斯坦塔尔地区煤层下部含水层回灌试验研究

巴基斯坦塔尔地区某燃煤电站冷却水计划回灌至煤层下部承压含水层,为了确保回灌的可行性,开展了一系列的抽水、注水试验。根据非稳定流抽水试验,计算了含水层的导水系数和渗透系数;根据非稳定流抽水试验的s～lgt曲线形态以及三段降深稳定流抽水试验结果判断出煤层下部含水层为稳定分布的承压含水层;采用补给影响半径的概念,基于三段降深稳定流抽水试验结果,计算了合理的回灌井距;结合短周期回灌试验和设计要求确定了单井回灌量;通过对比稳定流抽水试验数据和短周期回灌试验数据,分析了回灌阻力,并确定了回灌阻力曲线;将长期回灌试验曲线划分为回灌阻力阶段和阻塞效应阶段,分析了阻塞效应。通过试验观测数据以及试验曲线的一阶导数,认为阻塞效应并不明显。研究成果可为未来回灌工程建设提供一定的理论基础和技术依据。     

孟村县地下水压采专用井抽水试验数据分析

通过介绍抽水试验原理,结合孟村县压采井影响深度范围内含水层抽水试验实例,确定含水层组的水文地质参数,为制定科学合理的地下水开采量和开采方案提供依据。     

马镇渗流井现场试验及数值模拟研究

为研究马镇研究区渗流井取水效果,采用地质雷达和钻孔相结合的方法揭示研究区地层,建立三维地层结构模型。对研究区合理概化,建立地下水数值模型,并利用渗流井抽水试验对模型识别和验证,确定出水文地质参数。对模型参数进行灵敏度分析,结果表明:第四系水平渗透系数对渗流井取水效果影响最大,河流渗漏补给系数C₁值对渗流井出水量影响最小;对渗流井结构进行优化设计,得出辐射管仰角为20°～30°,洞室间距应设置在75～100 m之间时,渗流井取水效果较好。研究成果可为渗流井取水方式的广泛应用和提高取水效率提供指导。