数值模拟技术在工程降水中的应用研究

在掌握场地水文地质条件和抽水试验成果的基础上,利用Modflow建立了较为合理的渗流数值模型,分析了某工程井点降水中承压含水层水位随时间的下降过程.结果表明:①砂砾石层渗透系数为90 m/d,弹性释水系数为0.002 m-1,计算结果与5口长期观测井的观测数据对比误差较小;②将降水区域扩大为3 000 m×3 000 m,采用第二类边界条件并增加5口降水井进行降水模拟,降深效果非常好.     

潜水层抽水井在三维数值模拟中的处理

三维数值模拟抽水降水问题中,抽水井的处理是一个难点。将抽水井当作一系列虚单元来处理,可以模拟单井抽水时计算区域各点水位降深随时间的变化,研究水流运动规律;求解任意边界条件下的群井定流量抽水问题;预测潜水位;指导施工开挖进度;评价降水方案的合理性。     

南水北调中线潮河段Ⅴ标降排水方案优化设计

为使南水北调中线潮河段Ⅴ标渠段地下水降至最低渠底开挖高程1 m以下,满足干地施工要求,运用VisualModflow对3种渠道降排水设计方案进行模拟比较。通过确定模拟范围、概化边界性质等要素,建立了水文地质概念模型及数学模型,在方案三的基础上调整相关要素参数,对两个换填段及3个倒虹吸水平管身段的降排水方案进行优化改进。模拟结果表明,优化后的方案可使30 d后的观测水位降至控制水位以下,满足降水要求。适当增大井深、井间距、抽水量等要素,以及增加防渗墙的降排水方案,可在要求时间内保证降水效果,满足施工要求。     

Processing Modflow在黄土类地层综合降水试验中的应用

南水北调中线某工程连接明渠长约5 km,位于黄土丘陵区,为深挖方渠道。最高原始地下水位高出渠底约30 m,为准确计算试验区降水井的水位和优化降水方案,利用Processing Modflow软件在生产型群井降水试验区第二阶段建立降水模型,并用现场实际观测资料率定了数值模型,模型的拟合结果符合实际。通过不断调整降水井布置,超前综合降水,达到优化设计、提高功效、加快施工进度的目的。     

蚌埠闸老船闸加固工程施工期降水

针对蚌埠闸老船闸加固工程中,为保证在施工期间正常干地施工采取的深层深井降水的方案进行了论述,包括地质水文状况分析、降水方案的设计、深井施工及抽水试验等。抽水试验目的在于通过观测结果试验绘制检修抽水井的降水漏斗曲线,选择合适的泵型,控制单位时间内的抽水量;评估对周边建筑物的影响。     

基于ABAQUS的立井降水数值模拟

立井降水在立井施工中起着重要的作用,在分析疏干半径大小、抽水井井深对立井周围降水影响,抽水井抽水速度对立井周围渗流场影响,回灌井井圈半径及其井深对渗流场和应力场影响等的基础上,针对某实例立井降水工程运用ABAQUS进行建模分析,给出了抽水井与回灌井的分布和几何参数、抽水速度、降水的时间历程以及地面沉降分布,为工程实施提供了参考。     

黏土地基深井排水效果试验与渗流场分析

深井降水效果将影响水利工程的排水方案设计。为了分析黏土地基工程深井井点降水措施的有效性,结合无锡市生态休闲岛工程,根据地质勘测资料,通过建立渗流分析有限元模型,采用固定网格有限元非饱和渗流计算分析方法,分析了深井降水的非稳定渗流场,对比分析了试验井的排水量实测数据,研究结果表明深井降水具有较好的排水效果,提出了地基土层渗透性对渗流场有较大的影响,建议了采取合适的井深和井间距以保证深井降水效果,结果可为类似黏土地基排水措施提供设计参考。     

神木县合河水源地渗流井取水效果对比分析

为了研究陕西省神木县黄河谷地合河漫滩区渗流井取水效果,通过建立研究区的地下水流三维数值模型,分别模拟计算了黄河平、枯水期渗流井的出水量及其组成,对渗流井在单、群井作用下,与相同开采技术条件下的廊道及辐射井模型模拟结果进行了对比,表明渗流井取水结构的出水量大,供水保证率高,并且在建议开采量下含水层的水位降在允许范闻内.建议渗流井总开采量为:平水期35200 m3/d,枯水期27 400 m3/d.     

基于改进节点虚流量法的渠道工程施工期渗流场分析

利用求解有自由面渗流的改进节点虚流量法,对大型渠道工程施工期渗流场进行三维有限元模拟,得到不同条件下渠道渗流场的水头分布、浸润线、抽水量以及水力坡降。对施工期不同的降排水方案进行分析和评价,并在控制降水井水位的情况下对各方案进行分析,给出各方案下降水井抽水水位与渠底地下水位和单井抽水量的关系。结果表明,改进节点虚流量法能较好地模拟渠道渗流,可较为准确地判定方案是否满足工程实际要求,为实际工程提供理论和技术支撑。     

陕北佳县南河底水源地渗流井取水效果分析

为了研究渗流井在陕北佳县南河底水源地的取水效果,通过建立研究区的地下水流三维数值模型,模拟了渗流井取水结构在开采条件下的出水情况。对比分析了渗流井在单井、群井作用下的出水量情况,建议不同时期的开采量为:平水期72 300 m3/d,枯水期47 600 m3/d;指出用渗流井开采水资源时,井间干扰较小。与相同开采技术条件下的管井及廊道模型模拟结果对比,表明渗流井取水结构的出水量大,供水保证率高,并且在建议开采量下含水层的水位降在允许范围内。