剖析7章 河渠间地下水的稳定运动.ppt

（二）渗透系数变化复杂的含水层中的地下水运动 引入裘布依假定，则： 实际上，上式右端的积分就是导水系数T的定义，即： 于是： 分离变量进行积分： （二）渗透系数变化复杂的含水层中的地下水运动 Tm是断面1、2之间的平均导水系数。如果导水系数由断面1的T1单调地变化到断面2的T2，则可近似取： 其中，T1和T2分别是断面1和断面2的平均渗透系数。 4.水头线方程可用于排水渠的设计。 当h1=h2,两渠水位相等时 ： 处h为极大值，用h a表示 若两渠（沟）的水位已定，可以根据当地土质情况以不发生盐渍化为准，预选确定渠间允许最高水位ha,然后可计算排水渠的间距 （二）水头线（浸润曲线）方程讨论 （三）地下水分水岭位置的确定 分水岭公式的应用: 判断水库是否发生渗漏 分水岭公式的应用: 库水位的极限高度hmax 由图可见到水库蓄水过程，分水岭不断向水库方向移动，而当a=0时，是库水位得极限高度值。 指导野外调查工作 分析影响渗漏的因素（a0) K愈大，愈易渗漏。调查时水库要避开喀斯特发育带、构造破碎带或古河道发育带。 渗流途径l小，即两河之间距离越短越易渗漏。调查时要避免将库址选在分水岭过于狭窄的地带。 入渗补给量W愈小，愈易渗漏。在干旱地选址时，要避开存在渗透性差的覆盖层。 邻河水位愈低（h2愈小），愈易渗漏。选址时应注意选在邻河水位高的地段。 分水岭公式的应用: 1. 河间地块宽度为1500m，隔水底板水平，标高为10m，含水层渗透系数K=0.01cm/s，降雨入渗强度ε=0m2/s,两河水头如图所示。如左岸河修建水库，库水标高为22.0m，试评价修建水库前后渗漏情况。 22.0 14.0 12.0 1500 10.0 步骤：判断分水岭的位置后，计算渗漏量。 （1）修水库前 22.0 14.0 12.0 1500 10.0 a0，河间地块中存在分水岭，不存在渗漏问题 （2）修建水库后 a0，河间地块中不存在分水岭，水库存在向邻谷方向的渗漏问题 沿单位长度水库库岸的渗漏量： （四）入渗强度（W）的计算 若已知河间地段任意断面的水流值h和岩层的渗透系数K 就可以利用上式计算入渗强度W. 若未知K，则可求W/K， 可代W/K入分水岭公式，以判断水库是否发生渗漏 六、承压含水层中地下水向河渠一维不稳定运动 (一) 定流量沟（渠）流 矿山水平排水廊边 、河渠等。如果有闸门控制排水量保持其不变,即是定流量沟流问题 条件：承压含水层，均质、各向同性、等厚且半无限 一侧为定流量抽水(注水) (一) 定流量沟（渠）流 erf(u)误差函数,见书p46表3-1-1 (二)定降深沟渠流 被淹没的矿山、巷道（由水闸门关闭）的放水； 渠边的输退水、河道上建闸蓄水或开闸放水； 洪水期水位突然上涨。 假定渗流区含水层均质、各向同性、含水层厚度不变、侧向无限延伸； 初始水平面水平，即初始水力坡度为零，河渠水位突然下降。 然后保持不变，在它的影响下渗流区的地下水为一维不稳定运动。 解： 所以任意x断面的流量 ： 对于沟渠一侧的单宽流量 ，只要上式令 ,就可获得： (二)定降深沟渠流 7.2 非均质含水层中地下水向河渠的运动 一、分段法 一、分段法 （一）水平层状非均质含水层中地下水运动稳定运动问题 。 三个均质等厚的水平岩层组成承压含水系统、其平面及剖面上流线互相平行，属于一维流动。由于按流面划分可将总水流划分成三个互不干扰的均质岩层地下水流 采取不同方法将非均质岩层转换成等效均质岩层中的地下水流问题来解决，常用的有分段法、等效厚度法、吉林斯基势函数法 。 （一）分段法求解水平层状非均质问题 所以根据每一个单层计算单宽的公式有： 因为，流线在各层平行，在剖面上等水头线与铅垂线一致，故有： 显然，若存在几个含水层，有 取一等效渗透系数 ，厚度为 ，则有 （一）分段法求解水平层状非均质问题 条件：河流阶地附近潜水含水层中的地下水运动。 隔水底板水平，阶地两侧岩性截然不同，但分别为均质岩层接触面近似垂直 ，潜水面十分平缓，满足裘布依假定。 根据潜水单层q公式： s （二）分段法求解透水性沿流向突变的非均质含水层中的地下水稳定运动问题。 （二）分段法求解透水性沿流向突变的非均质含水层中的地下水稳定运动问题。 1—s段: s—2