天然河床反向渗滤取水水量计算方法研究.pdf

2015年 1月 Jan．，2015 第37卷 第 1期 地下水 GroundWater VoL37 NO．1 天然河床反 向渗滤取水水量计算方法研究 周梅竹 ，李 晓。章 旭 ，罗 婷，江扬波 (成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 ，四川 成都 610059) [摘 要] 以北票反向渗滤取水工程为原型，通过对渗流场进行室内模拟试验研 究，并采用大 口井法、渗渠类 比法、垂向入渗系数法及辐射井公式替换法分别对模拟试验 中不 同取水部位 的取水量进行计算 ，分析其适用性。结 果表明，四种计算方法中大 口井法计算值较小，与实际取水量相差较大；渗渠类比公式的计算值与实测 出水量相矛 盾 ；辐射井公式替换法的计算值与实测出水量相差亦较大；垂向入渗系数法的计算值与实测最大出水量较为接近。 [关键词] 天然河床 ；反向渗滤取水 ；影响 因素；水量计算 [中图分类号] P641．2 [文献标识码] A [文章编号] 1004—1184(2015)01—0027—03 (1)保持河水位及取水位置一定 ，调节抽水控制开关 ，以 1 概述 不同取水强度进行模拟取水 ，记录不同时间段其余测压管的 天然河床反 向渗滤取水技术是一种诱使江河水下渗通过 水头值 、取水管取水量。 河床底部 的砂卵砾石层 ，从而降低原水浊度的环保型取水净 (2)改变2次取水位置 ，重复步骤 (1)。 水工艺技术 ，具有低成本 、占地少 、无污染等特点，其取水水 (3)将河水位降低 ，与砂样层持平 ，注水方式改为左右两 质和水量较为稳定 。 侧同时进水 ，并保持两侧水箱 的水位稳定 。将取水强度调节 历经 20余载的研究和发展 ，天然河床反向渗滤取水技术 至最大 ，观测、记录不同时间段测压管的水头值 、取水管取水 日趋成熟 ，但取水量的计算方法仍然 以傍河取水等效公式、 量 。 经验公式或估算为主 ，水量计算并不准确。由于专门针对天 然河床反 向渗滤取水的计算方法 尚未成熟 ，天然河床反向渗 滤取水技术在实际工程应用 中的经济效益和可行性大受影 响。故天然河床反向渗滤取水水量的计算方法是实 际工程 应用中亟需解决 的重要 问题 。本文以北票反 向渗滤取水工 程为例，通过对渗流场进行室 内模拟试验研究 ，并利用模拟 图例 口 均质砂样 口 测压管点 结果探讨不同计算方法的适应性 ，为补充和完善天然河床反 向渗滤取水水量计算方法提供理论依据 。 图1 室内模拟试验装置三维示意图 2．3 结果分析 2 渗流场室 内模拟实验 试验模拟不同条件下的渗流场变化过程如表 1，其 中第 2．1 试验装置与材料 10次模拟潜水状态下取水 。同时选取滤床底部作为测压管 根据模拟相似的原则 ，模型设计尽量遵循几何相似 ，运 水头的变化基准面。 动相似 ，动力相似的原则 ，试验装置如 图 1所示。将经过筛 由表 1可得 ，模拟试验 中河床水位为61．0cm时，取水部 分的标准石英砂 (K=59．88m／d)作为天然河床底部含水介 位在20～30cm范围时取水量最大 ，为 24．0—27．5L／min； 质，分层装人槽 中，装样过程 中陆续注水浸泡和夯实 ，尽量保 取水部位在 35～