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.     

神木县刘家湾水源地不同取水方式对比分析

在对研究区的水文地质条件进行分析后,设计了3种常用开采方案:廊道、辐射井和渗流井.通过引入等效渗透系数的概念构建3种取水建筑物的“渗流-管流”耦合模型,从而进行开采量的计算.计算出研究区在廊道、辐射井、渗流井的作用下允许开采量分别1.49、1.9、2.87万m3/d.计算结果表明:渗流井与相同技术条件下的廊道及辐射井相比,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深在允许范围内.最终以取水效率高为目标,确定神木县刘家湾水源地采用渗流井方式开采地下水,对研究区合理开发利用地下水具有重要意义.     

张家川水源地不同取水方式对比分析

经过对研究区的水文地质条件进行分析,设计了3种开采方式:廊道、辐射井、渗流井。建立研究区的地下水流三维数值模拟,计算出廊道、辐射井、渗流井的允许开采量分别为:0.65、0.68、1.18万m3/d。通过对比分析,表明渗流井与相同技术条件下的廊道及辐射井相比,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深在允许范围内。最终选定渗流井作为张家川水源地地下水的开采方式,对研究区地下水的开发利用具有很好的指导作用。     

黄河峡谷岸边渗流井取水方式合理开采量计算

以陕西省吴堡县横沟黄河谷地渗流井采水为例,采用地下水流三维有限差分法,分别计算了黄河平水期、枯水期渗流井的出水量及其组成,建议渗流井总开采量为15 400 m3/d。     

渗流井取水数值模拟及应用

天然滤床渗流井取水工程是近年来发展起来的一种集取河流渗漏补给量的新技术,利用河床砂砾石层的净化作用,将河水转化为地下水以获得水资源。渗流井取水时,"渗流井—含水层"多种流态并存,水力条件复杂,边界条件很难确定。现以等效渗透系数为纽带将"井管"内外不同介质不同流态耦合起来,建立起渗流井取水的"渗流—管流"耦合模型。将所建模型应用于陕西省绥德县枣林坪水源地渗流井取水工程,计算了当地渗流井取水平水期、枯水期的出水量,最终确定允许开采量为47 600m3/d。计算结果表明建立的模型能够较好地反映渗流井取水时的井流特征,对于指导渗流井取水工程的勘探、设计、施工有着积极的理论指导意义。     

木头峪水源地廊道取水允许开采量计算

简要分析了廊道的水流特征,通过引入等效渗透系数,构建廊道取水的渗流-管流耦合模型,并用之于陕北佳县木头峪水源地廊道取水工程,确定了开采方案,同时计算了开采方案枯水期廊道取水的允许开采量,最终确定木头峪地下水廊道开采方式允许开采量为16 900 m3/d。建立的廊道取水数学模型能较好地反映廊道的水流特征。     

辐射井取水方式数值模拟方法

简要分析了辐射井的井流特征,将辐射井的井管刻画为由一系列离散的管道和节点组成的井管,以辐射井井管与所在含水层之间的交换量作为耦合点,将离散的井管和有限差分网格耦合起来,建立辐射井取水计算模型.以陕西府谷墙头水源地为例,通过水文地质条件分析,提出黄河墙头段河谷区地下水辐射井开采方式.结合具体的水文地质结构及有关参数,利用已建立的辐射井取水的渗流-管流耦合模型计算了各方案下各个辐射井的出水量,最终确定了辐射井的允许开采量.     

济宁黄金屯第四系孔隙水允许开采量评价

分析了济宁黄金屯地区的地质、水文地质条件,地下水资源开发利用现状,建立了研究区的水文地质概念模型,用数值法评价了水源地第四系孔隙水的允许开采量,提出了两种开采方案:(1)以现有开采井为抽水井,开采量为1.0×104m3/d;(2)水源地扩大开采规模,新增3眼抽水井,开采量为1.8×104m3/d,分析了两种开采方案下的地下水水量平衡表,对开采方案进行了论证,并提出地下水资源合理开发利用的建议。     

水平井开采地下水方案优选的实例研究

为了合理有效地开采地下水,科学地设计地下水开采方案非常关键。在陕西省北部神木县境内的合河水源地选择了廊道、辐射井和渗流井3种水平井开采地下水方式,每种方式设计了多种开采方案,其中廊道有20种方案,辐射井有2种,渗流井有2种。利用Visual MODFLOW软件,以"等效渗透系数"及"渗流-管流耦合模型"为理论基础,对不同方案进行地下水流数值模拟,并分别计算其平水期和枯水期的取水量。考虑枯水期的衰减程度、施工难度、造价及管理的难易程度等多种因素,最终确定"4眼渗流井开采"为最佳方案,其平水期总开采量为35 400m3/d,枯水期总开采量为27 500m3/d。     

中条山供水工程渗渠设计研究

渗渠取水作为汛期黄河不宜取水的补充 ,要求最大出水量 15 0 0 0m3/d。经分析 ,确定了总长度为 6 6 0m的完整式和非完整式渗渠 ,结构型式为上部 2 0 0°范围开孔的 2m一节渗管。通过试验研究 ,确定了其反滤层为 3层 ,厚度 80 0cm。采用三维渗流场计算分析 ,确保设计出水量     

长距离供水工程空气阀设置理论分析

空气阀作为长距离有压供水工程重要的水锤防护措施，其合理布置涉及到工程运行安全。本文以水锤分析为基础，在满足管道最大允许负压设计标准的前提下，构建了空气阀布置的理论分析和数值优化框架，明确了不同空气阀设置位置、间距、数量与管道布置的关系，提出了不同工况下长距离供水管线中设置空气阀应满足的通用准则与相关公式，同时结合工程实例，通过数值仿真进行了空气阀布置方案的优化，为长距离供水管道中空气阀的合理布置提供了科学依据。     

引汉济渭秦岭隧洞突涌水原因及涌水量预测

针对隧洞开挖施工中常见的隧洞突涌水等地质灾害问题,在分析隧洞涌水区域水文地质条件、有限元渗流计算和达西定律的基础上,研究秦岭隧洞椒溪河段开挖涌水原因并预测涌水量。研究表明:在涌水发生的初期,涌水集中渗漏通道由断层泥及断层角砾填充,发生的流动为渗流,通过有限差分软件数值计算求得的隧洞开挖初期涌水量与实际隧洞开挖涌水初始阶段的涌水量非常接近;在涌水稳定阶段,涌水集中渗流通道发生类管涌的水力破坏,通过集中渗漏通道流入隧洞内的流量为1 671.55 m3/h,与现场实测隧洞涌水稳定时的最大涌水量1 700 m3/h接近。研究成果可应用于水文地质条件类似的隧洞工程涌水量计算。     

蒲石河抽水蓄能电站上库分水岭渗漏分析

蒲石河抽水蓄能电站上库为天然库盆,水库渗漏问题是主要工程地质问题之一。分析与研究库周总长为3 700.2 m库岸分水岭的渗漏问题后认为,长约846 m的北库岸水库蓄水后库水外渗的可能性不大;西、南库岸地段水力坡降增大,渗径较短,渗流量增大;西库岸存在沿F1、Fy3、F103等断层破碎带渗漏通道的地质条件;上水库总渗漏为3 413.89 m3/d。渗漏分析大体上能够反映实际情况,但有些问题仍需进一步研究。     

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。     

强弱透水相间深厚覆盖层坝基的渗流分析

覆盖层深厚且为强弱透水互层的闸坝基础在我国西南部河流中很常见，防渗墙通常作为坝基渗流控制设施。渗流有限元计算中，该种坝基上下游覆盖层截断边界面位置及其边界条件的设置往往是影响结果的重要因素，对其确定方法的研究具有重要的实用意义。提出了渗流计算中采用缩尺单元方法分析坝基覆盖层截断面边界合理位置的方法。该方法只需要一个计算网格就可实现合理截断面边界位置的确定和正式的渗流计算分析。硬梁包水电站坝基为典型的强弱透水互层，其渗透系数差异达到了3个数量级。初步设计方案稳定渗流计算工况对渗流量基本不影响的上下游不透水截断边界面的位置离坝轴线远达40~80km。尽管河谷宽度与水位差之比高达16，该坝基相对不透水土层的局部缺失使渗流场有显著的三维特征。计算结果中防渗墙毗邻区域弱透水土层内的渗透坡降数倍于允许坡降，然而这些部位在防渗墙完整的前提下渗透破坏的风险却很小。渗透坡降的方向特征及渗透变形发生后的演化特征对渗透稳定风险评价是很重要的。     

Determination of seepage velocity in streambed using temperature record of Russian River, USA

The vertical seepage velocity is an important parameter in the groundwater-surface water (GW-SW) exchange process. It is reported that the periodical fluctuated temperature record of the streambed can be used to determine the seepage velocity. Based on a 1-D flow and heat transport model with a sinusoidal temperature oscillation at the upstream boundary, a new analytical model is built. This analytical model can be used to determine the seepage velocity from the amplitude ratio of the deep and shallow test points. The process of calculation is discussed. The field data are superimposed by multi-periods, so the spectrum analysis and the data filtering are desirable. For the typical seepage medium, the analytical model is effective to compute the seepage velocity between ?2 m/d and 6 m/d by using the record of the daily period fluctuation. The temperature time-series analytical model is used to determine the upwards seepage under the condition that the spacing of test points is small (less than 0.2 m). Lastly, a case study for the Russian River shows that this model is very convenient to determine the temporal changes of the GW-SW exchange.     

娘子关提水调蓄库防渗膜施工实践

平定娘子关提水二期修建的调蓄水库工程，其坝址和库区均位于石灰岩地区，解决好水库的渗漏问题是该库成败的关键。设计对库区采用全部铺设聚乙烯土工防渗膜做为防渗措施。文中介绍了该工程防渗膜施工的具体作法和经验，经一年来运用实践证明，在石灰岩地区采用铺设土工防渗膜解决渗漏问题是切实可行、行之有效的好办法。     

宁夏青铜峡滑石沟路坝工程渗漏分析及处理措施

通过滑石沟路坝工程渗漏监测,计算不同库水位下渗漏量,找出主要渗漏段,分析渗漏原因,提出应对措施。在滑石沟库坝上游、下游设置监测断面,监测降水、蒸发、沟水、地下水等要素变化,采用水均衡法、理论公式法、有限元法、实际监测法四种方法计算监测期内库坝渗漏量,分析渗漏原因。以上四种方法的加权平均结果为日均渗漏量870 m~3/d。依据监测成果分析,路坝工程渗漏属于坝下基岩风化带渗漏,主要渗漏段在坝的左岸(桩号0+512.4~0+829.9之间)中及主河槽破碎带。在高水位时坝体渗漏量大,坝体安全可能存在较大风险。     

加厚冰盖渗流对渠道输水能力的影响

输水渠道冰期输水能力日益成为工程运行管理、学者研究关注的焦点。输水能力的研究不能仅仅局限在正常输水期(明流期和封冻期),还应该考虑非常工况下工程的输水能力,比如流凌期的输水能力。普遍认为流凌期输水能力将可能成为束缚冰期输水能力的瓶颈。为提高流凌期输水能力,可以采用加厚冰盖下的输水方式运行。通过理论分析和物理模型试验相结合的方法,针对加厚冰盖渗流对输水工程冰期输水能力的影响进行了研究,结果表明:由于结冰期加厚冰盖孔隙率较大,其渗透系数大于融冰期加厚冰盖;冰凌形状系数t/L对加厚冰盖渗透系数影响较小;随着冰厚的增加,加厚冰盖渗透系数逐渐减小,尤其当冰厚小于0.1m时,渗透系数衰减迅速;随着渠道总流量的增加,加厚冰盖渗流量相应增大,但是渗流量在总流量中的比重却随总流量的增大而减小;加厚冰盖渗流在渠道输水流量中所占比重很小,一般情况下,对输水渠道冰期输水能力的影响可以忽略不计。