微水试验方法在天津地区求取渗透系数应用对比分析

为解决天津地区微水试验求参方法应用过程中计算参数可靠性分析问题,通过开展现场微水试验－抽水试验,以及参考室内土工试验结果,对其进行分析,研究结果表明:微水试验方法采用Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型、Ｂｏｕｗｅｒ＆Ｒｉｃｅ模型计算渗透系数,对天津地区含水层特性及现有成井工艺适用性相对较好,具有推广应用的可行性;采用Ｂｏｕｗｅｒ＆Ｒｉｃｅ模型计算的渗透系数略低于抽水试验裘布依公式计算结果,采用Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型计算的渗透系数略高于抽水试验裘布依公式计算结果,但抽水试验与微水试验两种方法获得的渗透系数相对偏差小于１０％,可见天津地区微水试验在一定条件下可替代抽水试验快速求取渗透系数,具有一定可靠性。     

深埋隧洞外深井群降水试验及方案研究

针对小浪底南岸灌区自流总干(引黄入洛)工程隧洞新近系围岩中地下水处理问题,引入了洞外深井群超前降水技术,并采用多孔稳定流抽水试验方法进行现场抽水试验,计算渗透系数和影响半径。建立FLAC3D流—固耦合模型进行三维渗流数值分析,确定深井群降水方案。抽水试验表明:测井C_2、C_3、C_4同时抽水,观测井G_1水位降深在开始抽水后5.5 h达到最大,水位降深达13.09 m,观测井G_1底部高程低于平洞底板高程约10 m,说明降水效果明显。通过三维渗流数值计算,对各深井群降水方案对比分析,确定洞外深井群布井方案:沿平洞轴线两侧约5 m、交错间隔50~75 m布设降水井,井深110~120 m,井深进入平洞底板深度不小于50 m。     

加勒比海海边某基坑工程抽水试验实施与分析

某火电厂建设项目位于加勒比海海边,距海岸线350 m,为了提供该工程基坑支护及降水工程设计所需的综合渗透系数和影响半径等参数,开展了稳定流、非稳定流抽水和干扰井抽水试验。参考相关标准推荐公式,计算确定相关参数。修正了原勘察数据,指导基坑支护及降水设计,并在后续的支护及降水实施过程中得以验证。     

柳林县供水项目水源地覆盖层渗透系数的计算方法

通过设置三个抽水井、四个观测井进行的抽水试验,利用两种确定影响半径的公式,分别计算得出单井试验时覆盖层的渗透系数,并利用群井抽水试验,将三个抽水井假想成一个大口井,计算得出覆盖层渗透系数,通过综合比较这些不同结果,最后确定了采用的渗透系数。     

辽中县滨水新城供水水文地质勘察

辽中县滨水新城水源地为中型供水水源地。本次勘察通过物探、勘探等多种勘察方法分析水源地水文地质条件;根据现场二组抽水试验,一组干扰井抽水试验数据,考虑在稳定流和非稳定流两种状态下计算确定含水层渗透系数、影响半径等水文地质参数,分析抽水井出水量合理性;根据现场水样水质分析确定水源地水质质量;根据上述数据综合评定水源地适用性。     

间歇抽水条件下黄土降水的计算模型和参数

通过现场抽水试验及工程降水监测,分析深厚黄土地下水井流规律,提出了在间歇抽水条件下黄土降水的计算模型和参数.将该模型及参数运用于建造在深厚黄土和高地下水位地基上的三原西郊水库大坝施工过程设计和计算中,结果表明,该计算模型和参数用于深井降水设计能够满足施工进度的要求.     

某隧道断层带疏水降压设计研究

以某隧道工程为背景,结合断层F场区工程地质及水文地质条件,通过深孔抽水、压水及水位恢复试验综合确定断层带渗透系数,分析了该断层的水文地质特征。基于此,建立非完整潜水水平坑道位于无限含水体计算模型,对采用3种不同的排水洞布置方式及井点降水这4种方案进行了理论降水计算分析。最后,综合以上方案理论计算结果对比分析得出采用两侧设置排水洞方案能够有效降低水位,达到设计要求;实践也表明降水方案合理可行,可为该地区其他类似隧道排水工程提供参考。     

天镇县杏园窑沟水源置换工程供水能力分析

根据水文地质条件和抽水试验资料,选取多种方法公式计算分析,确定了水源地浅层含水层渗透系数。并根据地下水动态平衡,采用多种方法计算确定可开采水量,为工程设计建设提供依据。     

双孔干扰非稳定流抽水试验确定承压含水层水文地质参数

在大型地下水资源论证开发过程中,常通过群孔抽水试验以确定目标含水层相应水文地质参数,从而进一步探求地下水储量。而该方法对于一些小型地下水资源的开发而言其钻孔成本较高。为控制项目,采用双孔干扰抽水试验以获得目标含水层渗透系数。通过抽水试验数据以及水位恢复数据计算得到目标承压含水层导水系数为20.5~41.4 m~2/d。该结果表明双井干扰抽水试验既能有效获取目标含水层水文地质参数,也能大幅降低项目成本,较适用于小型地下水资源的论证及开发。     

微透水岩体单孔抽水试验渗透系数的分析——以西非某水电站为例

抽水试验成本较高,耗时长,而单孔抽水试验获取的试验数据有限,且紊流、井损等因素对水位影响较大,从而影响参数计算精度;同时,实际抽水试验常在多种复杂边界条件下进行,如试验孔有临河时,需结合多种含水层模型,使实际抽水试验条件尽可能与理论模型条件相近,选择合适的模型计算,相互比较验证,求取岩土体渗透系数;将计算成果与有其他水文地质试验结果比较,综合确定渗透系数,进一步提高了岩土体渗透系数的合理性。     

基于RF-GWO的水利工程地质渗透系数智能反演分析

地质渗透系数是准确分析水利工程渗流的关键参数。针对传统反演方法计算效率低、精度差的问题,采用有限元正演模型和正交试验设计构建渗透系数反演样本集,建立了基于随机森林(RF)算法的渗流计算代理模型;在此基础上,引入灰狼优化(GWO)算法,提出了基于RF-GWO的渗透系数智能反演方法,并以Z抽水蓄能电站为研究案例进行了验证。结果表明：RF模型对各钻孔水位预测结果均接近实测值,性能优于CART和BP模型;GWO可搜寻到地质最佳渗透系数,钻孔水位反演结果合理,相对误差最大为0.42%,精度满足工程要求,计算的天然渗流场分布形态也符合一般山体渗流场分布规律。建立的反演模型能够快速准确地推断工程区地层渗透系数,具有实际工程应用价值。     

基于RVM-CS的工程区地层渗透系数反演分析

为了准确确定工程区各地层渗透系数,基于相关向量机(RVM)与布谷鸟算法(CS)建立反演分析模型,对研究区域内各地层的渗透系数进行反演分析。首先,基于均匀设计法构造渗透系数组合,利用有限元计算测点水位值并生成RVM学习样本;随后,通过训练RVM构建渗透系数与水头之间的映射关系,使其能够代替有限元方法快速地完成渗流计算;最后,根据工程区钻孔的实测水位值,利用CS算法搜索确定区域内各地层的渗透系数。将建立的渗流反演模型应用于某大型抽水蓄能电站工程区的初始渗流场中,结果表明:所建立的渗流反演模型能够考虑多地层渗透系数和钻孔水头间的非线性,RVM能代替有限元模型,可快速、精确地确定渗透系数;此渗流反演模型在大型抽水蓄能电站工程区反演结果合理,精度满足工程要求。     

复杂干扰环境下抽水试验参数分析

针对复杂干扰环境下,为了准确获取场区水文地质参数,开展了2个降深的抽水试验,第一个降深抽水试验流量为173 m~3/h,抽水75h 30 min(4 530 min),停抽后立即进行恢复试验,共恢复88 h(5 280 min),整个试验过程共计163 h 30 min(9 810 min);第二个降深抽水试验流量为84 m~3/h,抽水99 h(5 940 min),停抽后立即进行恢复试验,共恢复163 h 30 min(9 810 min),整个试验过程共计262 h 30 min(15 750 min)。参数求解时,首先通过对抽水试验数据应用多种解析法求参数,计算出场区潜水含水层渗透系数为21～24 m/d,然后采用数值法反演求参数,求得渗透系数为24 m/d,反演结果与多种解析法计算的结果相互对比验证,计算结果接近,结合场区水文地质条件及工程经验,综合分析确定场区潜水含水层的水文地质参数为23 m/d,计算结果合理可信,并已应用于工程设计,同时为在复杂环境下抽水试验求参提供了参考与借鉴。     

由抽水试验计算砂卵石含水层渗透系数的方法对比

含水层的渗透系数是基坑降水设计中的重要参数,不同计算方法得出的渗透系数也不同,应取最适合的计算方法,以免产生较大误差。基于砂卵石潜水含水层现场单井抽水试验结果,分别利用Dupuit-Kusargent法、Thiem法、直线斜率法及水位恢复法等四种方法来计算潜水含水层渗透系数,对比各方法计算的渗透系数所模拟的水位值与现场实测值的偏差,讨论了造成这种偏差的原因,指出了各种方法的优缺点和适用性。研究结果表明,Dupuit-Kusargent法误差最大,直线斜率法次之,水位恢复法和Thiem法误差较小。同时Dupuit-Kusargent法计算结果受流量影响较大,一致性较差,其他方法结果的一致性较好。在计算砂卵石含水层的渗透系数时,如有2个以上观测井,应优先选用Thiem法;无观测井的情况下选用水位恢复法;有1个观测井且其降深-时间对数关系直线段明显时可选用直线斜率法。     

复杂岩溶地区引水隧洞衬砌外水压力研究

衬砌外水压力的合理计算是岩溶地区引水隧洞设计关注的重点,对结构设计参数选取及运行安全影响重大。针对滇中引水工程大理Ⅱ段引水隧洞,采用ABAQUS数值模拟的方法对不同衬砌及注浆圈参数下隧洞衬砌外水压力及渗流场变化规律进行研究分析,以确定合适的设计参数。研究结果表明:衬砌全封堵时外水压力基本可认为等效于该点处的静水压力,一般不能考虑水头折减;增大衬砌渗透系数是降低衬砌外水压力极为有效的措施,但同时对渗流场产生较大影响;减小注浆圈渗透系数或增大其厚度在降低衬砌外水压力的同时可有效减小渗流场扰动,极大缓解排水减压和环境保护之间的矛盾。通过分析不同因素对衬砌外水压力的影响,所得结果可为复杂岩溶地区隧洞工程防排水系统设计提供参考。     

广义Bayes法在裂隙岩体渗透系数随机反演中的应用

工程中由于存在各种随机因素,采用确定性的渗流分析方法进行渗透系数的反演必然会导致结果的不确定性.本文基于渗流场的随机有限元分析方法,结合变尺度优化算法和广义Bayes法,建立了一种渗透系数的随机反演方法,推导了详细的计算公式.该方法不仅考虑量测水头、渗透系数的随机性,还考虑了边界水头的随机性,不仅可以获得渗透系数的均值反演结果,还可以得到标准差的反演结果.最后将该法应用于重力坝坝基渗流算例分析中,以渗流有限元正分析计算结果作为"假想"的实测点水头值,通过随机反演,同时获得渗透系数均值与标准差的反演结果,将输入信息与反演结果对比分析,验证了渗透系数和标准差反演结果的正确性.     

自振法试验及对比应用研究

基于含水层中水体振荡时的阻尼特性和含水层的渗透特性两者具有等效性的特点,所提出的自振法试验,是一种全新的水文地质快速勘探技术.该方法是建立在科学理论基础上的,与常规抽水试验相比,试验设备轻巧,试验周期较短,自动化程度高,试验成本较低.通过对比试验,该方法所测得渗透系数与常规抽水试验渗透系数数值有很好的相关性.