水力学-3普通井及井群的计算、其他渗流形式计算.ppt

上式中，表示N点在上游液面下的深度。3.渗流动水压强的计算或EXIT32各点的动水压强为：EXIT3314.9水电比拟法绘制流网14.9.1电流场和渗流场的比拟由上式可见，点位函数V和渗流函数H一样，都满足拉普拉斯方程，是有势的调和函数。因此电场中的物理量和渗流场中的水流要素存在着一系列的类比关系。基于上述比拟关系，若能将电场与渗流场保持几何相似，导电性质和渗透相似以及边界条件相似，那么电场中的等位线就是流场中的等势线。EXIT现将有关要素列表（表15.4）对比可以看得更加清楚。34EXIT3514.9.2用电比拟试验绘制平面有压渗流的流网1.模型电场和渗流场的边界条件相似实现边界条件相似的原则：渗流区的等水头边界在模型电场中应作成等电位边界，并且在数值上保持一定的比例；渗流区的不透水边界，在模型电场中应作成不导电的绝缘边界。2.等位线的绘制现有电位比拟试验中，测量电场等位线的设备是基于桥式结线原理，其示意图如右图所示。有了正确的等位线，就容易用作图法画出渗流场的流网了。EXIT36EXIT第十四章渗流14.1渗流的基本概念14.2渗流的基本定律——达西定律14.3地下河槽中恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流14.4棱柱体地下河槽中恒定渐变渗流的浸润曲线14.5普通井及井群的计算14.6水平不透水层上均质土坝的渗流计算14.7渗流场的基本微分方程式及其解法简介14.8用流网法求解平面渗流14.9水电比拟法绘制流网214.5普通井及井群的计算EXIT32EXIT3314.5普通井及井群的计算民用井工业井利用渗流抽排渗流Q？半径、深度、井间距普通井完全井不完全井EXIT3414.5普通井及井群的计算EXIT14.5.1完全井3514.5普通井及井群的计算影响半径R含水层厚H14.5.2不完全井单井EXIT14.5.3井群36主要目的是确定经过坝体的渗流量和坝内浸润曲线位置。EXIT37筑于水平不透水地基上的均质土坝，上游水体将通过边界AB渗入坝体，在坝内形成浸润面AC，在C点逸出。近似处理：由于土坝坝轴线一般较长，通常将土坝渗流视为平面流动，且假定坝内渗流符合渐变渗流的条件。14.6水平不透水层上均质土坝渗流计算GD三段法：第一段为ABE，第二段为中间段AEGC，第三段为下游出渗段CGD。每一段应用杜比公式计算渗流流量，通过每段的流量相等，通过三段的联合求解，可得出坝的渗流流量及逸出点水深hK，并可求出浸润曲线。两段法：在三段法基础简化，把ABE用AEB′A′代替，并使其渗流效果相同。第一、二段合并为上游渗流段A′B′GC。等效矩形体的宽度为：。m1：上游坝面边坡系数GDEXIT3814.6.1上游段的计算平均水力坡度平均渗流速度单宽坝长平均过水断面积，单宽渗流量为EXIT39GD14.6.2下游段的计算水面线以上部分单宽渗透流量为水面线以下的单宽渗透流量为全部单宽渗流量EXIT40GD14.6.2下游段的计算下游段单宽渗流量EXIT40GD上游段单宽渗流量14.6.3浸润曲线对于A’点：EXIT41单宽渗透流量积分可得14.6.3浸润曲线EXIT42单宽渗透流量将上游段单宽流量公式代入上式得浸润曲线的方程式14.7渗流场基本微分方程及其解法14.7.1渗流场的连续方程和运动方程恒定渗流的连续方程为渗流场中任意点的渗流流速H为任意点的总水头EXIT4314.7.2渗流的流速势与拉普拉斯方程令将上式代入连续方程不可压缩恒定渗流，水头函数满足拉普拉斯方程，通过求解拉普拉斯方程（在一定边界条件下）即可求解渗流场。EXIT4414.7.3渗流场解法简介微分方程解渗流场的方法大致可分为四种类型。1.解析法根据微分方程，结合具体边界条件以解析法求得水头函数H或流速势的解析解，从而得到流速和压强场的分布函数。2.数值解法用近似解法求得有关渗流要素在场内若干点上的数值。常用的数值解法为有限差分法和有限单元法。3.图解法用逐步近似方法绘出流场的流网，来求解平面渗流问题。4.实验法采用一定比例的模型来模拟真实的渗流场，用实验手段测定流场中渗流要素。