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地下水位的上升或下降会驱动包气带中的空气流动,并与水位升降运动发生相互作用.当潜水含水层被低渗透介质覆盖时,这种水位升降与空气流的耦合现象更加明显.利用细砂盖层作为低渗透介质与厚层粗砂组合成双层结构砂柱,进行了注水和排水实验研究.在排水实验中砂柱水位面下降,包气带会形成显著真空,吸取外界大气.在注水实验中砂柱水位面抬升,包气带气压增大,空气向外流动.包气带气压随时间的变化曲线呈单峰形式,且受到细砂盖层厚度的影响.考虑砂柱饱水带的Darcy流和包气带可压缩空气的线性渗流,提出了一个描述砂柱水-气运动的简化动力学模型,通过Runge-Kutta法进行实验过程的数值模拟,重现了观测到的包气带气压变化特征.模拟结果表明,包气带气压的极值随着低渗透盖层厚度的增加而呈非线性增大趋势. 相似文献
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含低渗透盖层的强透水层在排水过程中可能产生包气带真空并阻滞排水。这种真空阻滞效应具有什么动力学特征,是岩土渗流领域有待解决的新课题。以细砂作为粗砂的盖层,进行了双层结构砂柱的排水试验,观测到了包气带真空度先快速增大,然后缓慢减小的过程,排水速率显著低于无细砂覆盖的情况。细砂盖层厚度越大,真空阻滞效应越强烈。基于水-气渗流理论提出了解释试验现象的水流方程和气流方程,并得到了排水早期和后期真空度变化的近似解析公式,说明真空度峰值随盖层厚度呈非线性增加趋势。对试验结果进行参数分析,发现盖层透气性在排水后期明显大于早期,反映了盖层含水率对透气性的影响。 相似文献
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综合怀柔应急水源地多年气象及地下水动态监测资料,重点分析了2015年9月份水源地减采热备前后地下水水位、水质、水源井动水位等监测资料,评价了应急水源地热备涵养对水源地及周边地下水系统的影响。结果表明,水源地运行至2015年8月31日,中心区地下水位已累计下降31.34m。水源地减采热备后,应急水源地及周边地下水位恢复明显,相对于2015年8月31日至2015年12月底,区域地下水位平均上升了1.69m,中心区升幅最大,南部地区升幅大于北部地区。水源浅井动水位平均上升了8.07m,水源深井动水位平均上升了18.34m。减采初期,深层承压含水层水质有所恶化,接近于浅层承压水。随着时间的延续,地下水位的升高,水质恢复到减采前水平。怀柔应急水源地作为首都最大的应急备用水源地,在南水北调来水后的新水情下进行热备涵养,对于保障首都供水安全有着重要意义。 相似文献
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包气带黏性土层对氮素污染地下水的防污性能试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
包气带土层是保护地下水的天然屏障,在阻控、拦截氮素污染源的过程中起到了重要作用。通过对北京市典型地区包气带土体进行定水位入渗的土柱淋溶试验,研究土体对于氮素的去除能力和包气带的截污容量。试验中采用了蒸馏水、再生水和河水3种不同的水源。试验结果显示,张家湾包气带土层对氮素污染地下水具有较强的截留和防护能力。对氮素的去除过程具有分段性特征,经历了较稳定和波动下降两个不同的阶段,其中稳定阶段是计算柱体去除能力的关键,提出了考虑滞后区间的时段去除率计算公式。水源对柱体的渗流速度及初期的吸附解析效应有明显影响。土体对氮素的去除作用受环境温度变化的影响,温度15 ℃左右时所达到的稳定阶段对氮素有极强的去除能力。 相似文献
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通过在区域开展地下水同位素、水化学取样分析，研究了平谷泃河和洳河冲洪积扇地下水循环演化特征。分析结果显示：本次所取水样pH值为7.6～8.1，为中性水；阳离子含量均以Ca2+、Mg2+为主，占70%以上，阴离子含量以HCO3-为主，占82%以上，所取水样地下水水化学类型均为HCO3·Ca·Mg型。研究区浅层第四系松散孔隙水δ2H值和δ18O值分别为64.9‰、9.08‰，深层第四系松散孔隙水δ2H值和δ18O值分别为67.6‰、δ18O值，基岩岩溶水δ2H值和δ18O值分别为64.5‰、9.36‰。基岩岩溶水稳定同位素含量均值与浅层地下水比较接近；浅层第四系松散孔隙水14C含量为46.7%～93.1%，深层水第四系松散孔隙水14C含量为40.23%～61.13%，基岩岩溶水... 相似文献
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