集取河床渗透水大口井出水量计算模型研究

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1、集取河床渗透水大口井出水量计算模型研究王允麒李秋岚孙海英(武汉工业大学武汉430070)(中航勘察设计研究院北京100086)孙海生(海拉尔忠德水技术研究所内蒙古r海拉尔021008)【提要】本文通过对集取河床渗透水大口井集水流网与隔水边界附近取水井集水流网的分析对比,应用渗流理论中的镜象法与势流叠加原理,得出了集取河床渗透水大口井的出水量计算模型。经试验模拟及生产验证,可满足工程实用要求,而且简单直观。【关键词】集取河床渗透计算模型【Abstract】Calculatingmodelforyieldofseep

2、agewaterfromlargewellofcollectriverbedisacquiredthroughtheanalysisandcomparisonofflownetofcollectriverbedandflownetnearbytheblockingboundaryandusethemethodofmirrorimageandsuperpositionprincipleofpotentialflow.Verifiedbytestsimulationandproductionthemodelcanfu

3、lfilengineeringrequirementsanditissimpleandcanbeperceiveddirectly.【Keywords】collectriverbedseepagecalculatingmodel集取河床渗透水的大口井是指设置在河床上,从河流水体底部的含水层中截取诱使河水下渗而形成的渗透水的大口井。它在我国南方广大地区的县镇、中小型工业企业及农村给水中已有较多的应用,并经长期生产运行证明,在条件适宜(非淤塞河床、水体下有一定厚度的含水层、河水未遭污染)的情况下效果良好,经济效益显著

4、。但迄今还没有用于集取河床渗透水大口井出水量计算模型,致使在设计参数选取与确定井数时困难重重。因此,寻找符合常见的含水层厚度(<15m),采用井底进水方式集取河床渗透水大口井的稳定流出水量计算模型,是当前急待研究的课题。本文主要介绍对这一课题的研究成果及其验证。众所周知,地下水稳定渗流问题可用平流区问题求解。用势函数5来确定渗流场中任一点处水头之变化。与无限含水层中的抽水井相比,其水动力条件显然因边界对水流产生的影响而不同。所以边界附近抽水井的出水量计算模型,必须考虑边界的存在。这就要应用渗流理论中的镜象法与势流

5、叠加原理(具体分析略)。1集取河床渗透水大口井出水量计算模型集取河床渗透水大口井势函数用下式表示:2Π(

6、h,水位降深S,再代入式(2):1998年第1期工程勘察3922Πr0K(H-h)计算模型(4)是否符合实际?下面用模拟实验井与生产井试验资料进行验证。为便于对比,将按式(4)计算的出水量Q计与模拟实验井和生产井试验条件下实测的出水量Q实及其误差同列于表1和表2中。从表1、表2看出,计算模型的精度在92◊左右,可较好地满足工程设计精度要求。3应用计算模型应注意的问题为使按式(4)算得的预测出水量能与实际出水量基本相符,以下问题应予重视。(1)应以较为准确的枯水期水文地质、河流水文资料为依据确定集取河床渗透水大Q=

7、4+(1)2]ln[(M)2-ln3N8158Kr0S2=(3)4+M1lg[)2-(()2]lg3N2由于上式中的(MƒN)2µ(1ƒ2)2,故(1ƒ2)2可以略去,则式(3)可写为4129Kr0S(4)Q=010625+lg(MƒN)式(4)即是井底进水集取河床渗透水大口井的出水量计算模型。2集取河床渗透水大口井出水量计算模型的验证Q的计算值与模拟试验实测值对比表1序号滤层厚度M(m)渗透系数K(mƒd)井半径r0(m)井底距隔水层距离N(m)水位降深S(m)计算的出水量Q计(LƒS)实测的出水量Q实(LƒS

8、)误差(%)1234567891011121314151617181920212223242526272829012501250130013001400140012501250136013601360136013601360136013601360136013601360136013601360136013601360136013601362172172172172172