水力学SHL10重点分析.ppt

1 由于半球底大口井的渗流流线是径向的,过水断面是与井底同心的半球面,则 分离变量积分有 r=R,z=H,Rr0则 (半球底大口井的产水量公式) 对于平底的大口井,福希海梅认为过水断面是椭圆形的，流线是双曲线,而产水量公式是 大口井的这两个公式只考虑了底部进水的计算,如果完全潜水井和完全自流井的侧面进水计算与这部分大口井底部进水计算相结合,可得到非完全、潜水井和不完全自流井产水量计算方法。 五、井群 在土木工程和市政工程中，常须建筑井群，它们彼此间的相互位置，一般依具体情况而定。井群的计算较单井复杂的多，因为井群中的任一井工作，对其余的所有井会有一定的影响。所以井群区地下水流比较复杂，其浸润面也非常复杂。 将坐标轴xyz的xoy面取在潜水层的水平不透水底层上。设浸润面方程为z=f(x,y)从含水层中取一微小柱体，其底面的边长为dx及dy，柱体的高为z，其浸润面为cdgh。 从abcd面流入柱体的质量流量为 从efgh面流出柱体的质量流量为 从bcgf面流入柱体的质量流量为 从adhe面流出柱体的质量流量为 根据质量守恒原理得 在不可压缩流体的条件下（ 常数）有 潜水井z2是满足线性主程(拉普拉斯方程)的函数，根据平面势流理论，达西渗流是无旋流，或势流，因此，可称z2是一个可以叠加的函数。一般称为“叠加原理”。 如井群中的某一井i，从中抽出流量Qi，井中水深为hi，井的半径为r0i，有 当各井同时作用时，则形成一公共浸润面，任一给定点A的z2为几个井形成井群中各井单独作用的zi2的叠加，即 现考虑各井产水量相同的情况，即 则 设井群也具有影响半径，在影响半径上取一点A，A点距各井很远，即 ，而 ，代入得 比较，得 即 (完全潜水井井群 浸润曲面方程) R井群影响半径,可采用 至于含水层为常数的自流井井群，用上述潜水井井群的分析方法 自流井的测压管水头方程可化为 可得 上式称为自流井井群水位降深叠加原理，它说明自流井群同时均匀抽水时，A点的水位降深等于各井单位抽水时A点的水位降深的总和。 六、渗水井与河边井 渗水井是以地面灌水到含水层中去的井。用于人工补给地下水和防止抽取地下水过多所引起的地面沉降。与从含水层抽水的井不同,井中水深将大于含水层厚度或天然地下水测压管水面，其浸润曲线或测压管线是凹形的，形状如倒置漏斗，也可看作平面点源流动。 潜水渗水井的流量公式 自流渗水井的流量公式 河边井是指紧靠河岸边的取水井。距河岸A点右边距离为的地方，有一潜水井，井的半径为,潜水层厚度为。由于河流的存在，河岸水面限制了河边A点浸润曲线，而在该处不能降低，使之不同于普通的潜水井。 对河岸A而言，与抽水井①对称有低渗水井②二者的井径皆为,抽、吸的流量皆为。当井①抽水时，在A处地下水位下降；当井②灌水时，在A处地下水位上升；二井同时工作，且抽水量等于渗水量时，在A处的水位可能保持为。这样，河边井收河流的影响正等于吸水井和抽水井组成的井群。 对井①r1，距井②r2的一点B而言，当井①单独抽水在B 点形成水深z1 当井②单独工作时,在B点形成水深z2 由叠加原理得井①，井②共同作用时，在B点形成水深z 当B点与A点重合时，z=H，r1=r2=d即 以此代入上式，得 (河边井的浸润线方程) 当r1=r0,r2=2d,z=h时，上式为 即 此式是河边井的产水量公式，2d相当于普通井的影响半径R。 渗流 * 渗流运动 1 渗流基本定律 2 地下水的均匀流和非均匀流 3 井和集水廊道 4 渗 流 §10.1 渗流运动 渗流 定义：流体在多孔介质中的流动称为渗流。 应用： 在给水工程，有水井和集水廊道等集水建筑物的设计计算问题。 在排灌工程