地下水向不完整井的运动.ppt

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1、第七章地下水向不完整井的运动一、不完整井的分类按照过滤器在含水层中的进水部位分为井底进水、井壁进水、井壁和井底进水。§1地下水向不完整井运动的特点二、地下水向不完整井运动的特点1.地下水流向不完整井的水流状态与完整井不同完整井：为平面径向流，流线为互相平行直线（二维流）；不完整井：流线在井附近出现很大弯曲，垂向分速度不能忽略（三维流）。实验结果表明：三维流主要出现在r≤1.5～2M(含水层厚度)内，当r≥1.5～2M时，流线≈水平（径向流）。所以，不完整井通常采用分段法进行研究（二、三维区分别）。2.

2、在其它条件相同时，不完整井的流量小于完整井的流量。由于流线弯曲、阻力大的（井附近附加水头损失）缘故。试验表明：不完整井的流量随着L/M的增大而增大，当L/M＝1时，变为完整井，流量达到最大。3.进行井流计算时，必须考虑过滤器在含水层中的位置以及上下隔水层对过滤器附近水流状态的影响。§2地下水向不完整井的稳定运动1.井底进水的承压水不完整井井底进水的不完整井如图，井刚刚揭穿含水层顶板，若井底形状为半球形，则流线为径向直线，等水头面是半个同心球面。在球坐标中则为一维流。采用空间汇点的方法求解。一、半无限含

3、水层中的不完整井如果我们能够算得沿整个球形边缘流入球心的水量Q′，那么沿半个球形边缘流入球心的量为：设距离汇点为ρ处的降深为s，过水断面面积A=4πρ2，流向汇点的渗流量Q′，则有：分离变量，得：对上式积分当ρ=rw时，s=sw，代入上式得从井底进水的流量为：式中：sw=H0-hw为井中水位降深；空间汇点作用下任一点的降深2.井壁进水的承压水不完整井（1）当过滤器距隔水顶（底）板近时，隔水顶（底）板对水流状态的影响用镜像法和叠加原理考虑；（2）过滤器可作为空间汇点组成的汇线考虑，用空间汇线代替圆柱状过

4、滤器的作用；如图所示：设过滤器的长度为L(L=z2-z1)，抽水井流量为Q，则单位过滤器长度上流量为Q/(z2-z1)。汇线对点产生的总降深为，对上式从z1到z2积分，得：当过滤器与隔水顶板相接时，即z1=0，z2=L，上式为：这是半无限含水层中流量为Q的与隔水顶板相接的空间汇线作用于任意点的降深。公式的使用条件是：L/rw＞5此二式计算的结果相近，二式均可使用。一般不在半无限含水层，常常把L＜0.3M，R≤(5-8)M时的含水层，近似当作半无限含水层。3.井壁进水的潜水不完整井对于潜水不完整井，潜水

5、流在过滤器中部流线接近水平，流面近似水平面。如图。流面为不透水面，将过滤器L分为上下两部分，上部为潜水完整井，下部为承压水不完整井，然后将上下两段的流量求和就是潜水不完整井的流量。上段按Dupuit公式，有：H0=sw+L/2hw=L/2代入上式，得：下段，当L/2＜0.3m0时，可以认为含水层厚度是无限的。得：二、有限厚度含水层中的不完整井承压水不完整井：当含水层厚度有限时，不仅考虑顶板的影响，还要考虑隔水底板的影响。采用的方法：将汇线无限次映射，然后叠加。过滤器与隔水顶板接触时稳定流公式：过滤器不

6、与隔水顶板接触，且底部位于含水层中部以下时，潜水不完整井：同样以过滤器中线分为上下两段，上段用潜水稳定流公式，下段用过滤器与隔水顶板接触时稳定流公式。然后相加。