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为了揭示在非承压含水层中定水头抽水试验引起的达西-非达西两区流动机理,提出基于有限差分法的地下水定水头抽水井流数值模型。该模型根据抽水的流态特征将含水层分为2个区域：靠近抽水井的有限非达西渗流区域和远离抽水井的半无限达西渗流区域,其中非达西流区域流态的模拟基于Izbash方程实现。通过与COMSOL Multiphysics的有限元数值解进行比较,验证了所提出数值解的可靠性。最后,研究有限非达西流效应对水头和抽水井抽水速率的影响以及井内水头对抽水井抽水速率的影响。研究表明：在抽水试验中非达西区域的影响不可忽略,湍流会分别导致两区流中水头较纯非达西流和纯达西流的水头偏大和偏小,且随抽水时间的增加逐渐变大;通过减小抽水井井内水头或增大非达西系数可提高抽水速率,但该影响会随抽水时间的增加而逐渐减弱;断面流量随径向距离的增大而不断减小,断面流量与径向距离曲线下降速率不断减小,且在转换界面处会出现转折点。该模型为定量研究在非达西流和达西流耦合作用下抽水井附近的井流水头特征提供了一种简洁的方法,并为调查定水头抽水测试期间的抽水速率提供理论依据。 相似文献
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基于忽略非线性段的存在启动压力梯度的非达西数学模型,采用数值差分法求解第一类越流系统中承压完整井非达西稳定流方程,并分析了抽水量、导水系数、越流系数及启动压力梯度对达西与非达西条件下的承压水头分布差异的影响。结果表明:考虑非达西流情况后,随距抽水井距离的增大,达西、非达西条件下的水头分布差异先增大后减小,在无穷远处趋于零。距抽水井较近时,抽水量、导水系数、越流系数及启动压力梯度对两种条件下的水头分布差异影响不大。随着远离抽水井,抽水量、导水系数及启动压力梯度越大或越流系数越小,两种条件下的水头分布差异越大。随着距离进一步增大,差异逐渐减小并趋于零。 相似文献
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抽水试验过程可以看成是井内形成的水位下降迫使含水层的水向集水井流动，运动的水流要克服阻力损失水头，而水头的损失来源于井内形成的负压水头，其数值应加到井水位降深上。根据这一设想，结合裘布衣条件下流量与降深的比为常数的等量关系导出一公式，此公式经笔者对37眼抽水井资料进行对比验算，发现与传统的经验公式法的计算误差很小，而计算过程大大简化了。 相似文献
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数值法预报出抽水井处的水位是均衡域的平均值，它既不代表抽水井井壁水位，更不代表抽水井井筒水位。在数值法拟合、预报结果的基础上，若以抽水井处拟合水位与实抽水位之差作为由计算方法和井的作用共同产生的附加除深（△hf），以附加降深（△hf）与实际单井涌水量（Q实）之比作为附加降深系数（β）；多个抽水井时，可取其算术平均值作为平均附加降深系数（β），附加降深系数（β或β）与设计单井开采量（Q设）之积则是设计开采条件下抽水井的附加降深（△hf），再以抽水井处的预报水位（hj）减去该附加降深（△hf），便可得到抽水井井筒水位（hn）。 相似文献
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对于地下水源热泵而言,"热突破"现象普遍存在。但不同的布井方案,即抽、灌井间距和井位的不同,可能引起抽水井的温度变化差异很大,进而影响地温空调系统采能功效。本文结合郑州市儿童医院地温空调实例工程,应用HST3D程序对细颗粒含水层地区1抽2灌模式下不同布井方案进行了分析。结果表明,该区的最佳井间距为50m左右;选择直线型布井,抽、灌井连线平行于天然水力坡度方向,且天然水力坡度由抽水井指向回灌井的方式效果最好。 相似文献
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山东省汶泗河冲洪积平原轴部第四系厚度较大,孔隙地下水分层分布,由于补给径流条件不同导致其水质差别较大,研究含水层间的水力联系对于水资源管理及优质地下水可持续开发利用等具有十分重要的意义。采用群孔抽水试验方法研究苑庄水源地浅层和深层孔隙水之间的水力联系。群孔抽水后6眼抽水井水质指标整体高于抽水前,附近有串层水井的抽水井增加最大,4项指标平均升高1.07倍。抽水试验期间深层观测孔水位变化与抽水井相一致;浅层观测孔水位除有串层的孔稍有下降趋势外,其它孔均呈现自然波动状态。附近有串层水井的抽水井抽水量中浅层孔隙水的补给量比例比其它抽水井要高4倍。抽水前后水质、抽水期间水位动态变化规律、抽水井抽水量中浅层孔隙水补给量占比均表明深层孔隙水在开发利用过程中会受浅层孔隙水影响,但是可通过合理止水减弱含水层之间的水力联系。 相似文献
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单井点和单排井点布置的真空降水现场试验及比较研究 总被引：2，自引：0，他引：2
研究单井点和单排井点真空降水条件下,地层中地下水水位和抽水流量,在重力场和真空压力场耦合作用下的变化过程,并进行比较分析。试验表明,对于单井点排水条件,随着真空负压力和抽水井深度的增大,水位的下降有一定增加,而离开抽水井点较远处的水位下降更为明显。单排井点布置条件下,随着抽水井深度和抽水井间距的增大,无论是抽水井点布置方向还是垂直于抽水井点布置方向的地下水位的下降深度将有明显增大,而沿抽水井布置方向的水位下降深度更为显著。此外,在多次反复降水条件下,后续降水过程中地下水位的下降速率将有增快的趋势。试验还表明,抽水井井口的负压力小于真空泵出水口处的负压力,损失量可达12.5%,因此,在进行真空降水设计时需要考虑出水管道的长度。 相似文献
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利用设计建造的抽水试验装置,采取多项潜水及承压水的抽水试验,获得大量的抽水井周围饱水介质场三维动态观测数据。试验发现：无论是潜水还是承压水状态,抽水井附近观测井的水位变化,均具有距抽水井愈远愈高、愈近愈低的漏斗状分布,抽水井附件的地下水位降落漏斗是显著的;同时发现每个观测井不同高度上的观测点的水位,均呈现上高下低的特征,说明地下水具有由上到下的运动分量,地下水由周边的供水边界向抽水井聚集运移时,运动方向是下斜向的,潜水如此,承压水也如此。分析认为,这是水头压力与水体自身重力同时起作用的结果。由此推断,在抽水时,靠近承压水含水层顶板存在强势水流,且越靠近补给源,这种强势水流越强。 相似文献
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针对双系煤层上覆采空区积水对下部煤层开采构成的威胁,提出在地面布置钻孔,穿越上部多层采空区,施工探放水孔与大直径抽水井的防治水钻探技术。采用该技术在大同矿区上覆侏罗系采空区的积水治理实践表明,地面探放水孔能够实现采空积水区与下部石炭系开采煤层巷道的贯通式放水,大直径抽水井可实现超大流量的采空区积水抽放,施工的9个地面探放水累计疏放采空区积水398.1万m3,5个大直径抽水井累计抽排采空区积水200余万立方米,取得了较好的贯通式放水和抽排效果。介绍了地面探放水孔与大直径抽水井钻探技术在同煤集团同忻矿上覆侏罗系采空区积水治理中的应用,可为其它类似开采条件的矿井上覆采空区积水治理提供参考。 相似文献
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针对抽出-处理技术修复污染地下水过程中抽水井抽出效率随时间逐渐降低、抽出-处理技术运行终点（以下简称"抽出终点"）难以确定的问题,提出通过评估抽水井抽出效率,以分段、多次优化抽水方案提高抽出效率、降低修复成本、减少修复时间为工作思路,利用层次分析法和专家打分法实现方案优化时间节点选择。以青海某铬盐厂为例,通过建立抽水方案优化时间节点评价指标体系,可定量分析方案优化时间节点,合理确定抽出终点。结果显示：第1次优化结果为抽水井抽出效率在20%~40%时应重新布设抽水方案（P3）,即采用原抽水方案抽水100 d后需重新布设抽水井;第2次优化结果为抽水井抽出效率在20%~40%时应与其他修复技术联用（P7）,即采用一次优化后抽水方案继续抽水300 d后需联合其他修复技术开展治理。经评估,2次优化可有效提高抽水井抽出效率,使修复时间缩短600 d,相同时间内含水层中六价铬去除率增加8.31%。 相似文献
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将土壤或含水层的介质参数视为随机分布,建立了饱和非饱和水流运动的随机微分方程,利用随机数值求解方法,得到各种随机参数对水头分布和含水量空间变异性的影响。分析结果表明,随着渗透系数空间变异性和相关尺度的增大,含水层水头分布的变异性增大;对于区域内有抽水井分布的问题,在井点附近区域,z向水流速度空间变异性大,而在井点处变异性较小。当采用Gardner-Russo模型描述非饱和水分特征时,其非饱和土壤介质参数α的变异性对土壤负压和含水量变异性的影响大于饱和渗透系数,土壤含水量越小,含水量的空间变异性越大。初步讨论了根据随机数值方法研究地下水运动问题的可靠性分析方法。 相似文献
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通过建立三维水热耦合数值模型,对地下水地源热泵系统井群平行抽灌(即抽水井与回灌井平行布置)以及交叉抽灌(即抽水井与回灌井交错布置)两种调度运行模式下,系统运行后的含水层地下水流场及温度场情况进行了模拟计算、分析。结果表明:平行抽灌模式对含水层地下水流场、温度场的影响范围、程度均大于交叉抽灌模式,从系统运行效率以及对地温场的影响方面考虑,交叉抽灌模式均优于平行抽灌模式。 相似文献
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复杂周边条件下异形基坑承压水抽水试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以上海自然博物馆深大异形基坑为背景,为了保护周边环境,针对日益突出的承压水问题,降压前进行了承压水抽水试验。试验结果表明,当地下连续墙插入承压含水层的深度小于承压含水层厚度的1/3时,可以忽略地下连续墙的阻隔效果;用水头恢复比 表征抽水试验结束后的水位恢复情况,发现停抽10 min 可达到10%,水位稳定时 只能达到94.5%;单井抽水能够达到的降压效果是有限的,与降压前的承压水头埋深无关;群井的降压效果随着抽水井数量的增大而增大,但是随着承压水头埋深的加大,增加相同数量的降压井产生的效率降低。 相似文献
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抽水试验中需了解抽水井如何影响观测井时,开挖观测井有时是不太实际的,利用Aquifertest软件预测抽水井对观测井位置的降深影响,可以节省大量资金和工作量;为了验证Aquifertest预测结果的可靠性,在预测位置设置实际观测井,将降深曲线的预测结果跟实际观测结果相比较,结果表明预测曲线与实测曲线重合度高,预测与实测的参数值相对误差:δT=0.5％,δμ*=55％,参数值的误差较小,预测结果精确.表明利用Aquifertest预测抽水井对观测井影响是可行的. 相似文献
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工程建设中当距离抽水井r=rb处水位基本没有变化或不受抽水影响时,或当此处存在止水帷幕时,含水层系统视为侧向有限延伸,rb为有限半径。为此,构建更加符合工程实际的侧向有限延伸的典型弱透水层-承压水层系统中非完整井非稳定流计算模型,同时考虑井径和井储效应的影响,应用Laplace变换和分离变量法得到了水位降深在拉氏空间下的解析解,并应用拉氏数值逆变换Stehfest法得到真实空间下的水位降深。新建立的解析解可以进一步退化为诸多已有解,并进一步将其与已知解和有限元数值解进行对比,验证了所得解的正确性和可靠性。基于新建解重点分析了侧向边界和井的完整性对承压水层水位降深的影响。结果表明:含水层系统的侧向有限边界仅对抽水后期的水位降深影响明显,含水层系统侧向无限延伸情况下的水位降深要大于情形1(在r=rb处为定水头边界)且明显小于情形2(在r=rb处为不透水边界)下的水位降深,rb越小,两者之间的误差越大;抽水井的完整性对整个抽水期间不同情形下的水位降深均有明显的影响,承压含水层顶板处的水位降深随着抽水井滤管的长度和埋深的增加而减小。 相似文献
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为研究某废弃物处理场周边控制措施对地下水内污染物的影响,基于GMS(Groundwater Modeling System)软件HUF(Hydrogeologic-Unit Flow)模块建立地下水数值模型,分别对处理场周边设置防渗墙、抽水井和防渗墙与抽水井共同布置三种工况下的污染物扩散范围、超标范围和最大扩散距离进行对比研究。得出以下结论:在控制范围上抽水井的效果要好于防渗墙,但是在最大扩散距离上抽水井要优于防渗墙。将防渗墙和抽水井结合使用为最佳使用方式;Pb离子的影响范围、超标范围、最大扩散距离分别比正常状态下减少72.1%、71.9%、76.5%,该结论可以为实际应用提供理论指导。 相似文献