地下水动力学课件第四章.ppt
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1、24 四月四月 2023第四章第四章 裘布依稳定井流裘布依稳定井流自本章开始介绍地下水向井孔的流动。集水建筑物分类:(1)垂直:井、竖井-井流 水平:沟渠、暗河-沟流(2)承压、承压无压、无压(3)完整型、非完整型(4)抽水井、注水井(5)稳定井流、非稳定井流24 四月四月 2023本章讲述内容本章讲述内容潜水无压井流潜水无压井流承压井流承压井流稳定井流条件稳定井流条件裘布依稳定井流适用条件裘布依稳定井流适用条件24 四月四月 20234.1 4.1 裘布依稳定井流裘布依稳定井流一、裘布依稳定潜水井流(一、裘布依稳定潜水井流(J.Dupuit,1863)假定条件:均质、各向同性、隔水底板水平的
2、圆柱形潜水含水层,外侧面保持定水头,中心一口完整抽水井(简称圆岛模型),没有垂向入渗补给和蒸发,且渗流服从线性定律的稳定流动。24 四月四月 2023定流量抽水持续一定时间之后裘布依稳定潜水井流条件裘布依稳定潜水井流条件渗流呈现稳定流,水位呈漏斗状(如图示),地下水呈径向向井流动。在井附近,J大,远离井,J减小。等势线在井附近密集。按裘布依假定,将等水头线视为铅垂面,因而渗流断面视为圆柱形。24 四月四月 2023由于是径向流,这里我们采用极坐标,取向外为正。取隔水底板为基准面,则:根据达西定律和裘布依假定:取Q抽水为正,而h随r的增大而增大,所以上述微分方程右端没有负号。裘布依稳定潜水井流方
3、程推导裘布依稳定潜水井流方程推导24 四月四月 2023裘布依稳定潜水井流涌水量方程裘布依稳定潜水井流涌水量方程24 四月四月 20231、流量方程裘布依稳定潜水井流流量方程裘布依稳定潜水井流流量方程24 四月四月 20232、求渗透系数K裘布依稳定潜水井流方程应用裘布依稳定潜水井流方程应用24 四月四月 20233、另一种形式若抽水试验有两个观测孔,r1处水位h1,r2处水位h2。裘布依稳定潜水井流方程应用裘布依稳定潜水井流方程应用24 四月四月 20234、降落漏斗曲线、降落漏斗曲线将积分上、下限改为:r由rw至r;h由hw至h。则:裘布依稳定潜水井流裘布依稳定潜水井流24 四月四月 20
4、23裘布依稳定潜水井流方程应用裘布依稳定潜水井流方程应用该式表明:(1)降落漏斗曲线取决于内外边界的水位,与流量Q和渗透系数K无关;(2)与流量Q和渗透系数K无关,说明利用水头观测是不能唯一确定渗透系数K的。(3)参数反演时,若只有水头边界,而无流量边界是无法求参的。24 四月四月 2023 二、裘布依稳定承压井流二、裘布依稳定承压井流在稳定抽水条件下,剖面上的流线是相互平行的直线,等水头线是铅垂线,等水头面(渗流断面)则是真正的圆柱面(如图示)。这种情况下,不同r处,J相等。24 四月四月 2023裘布依稳定承压井流公式推导裘布依稳定承压井流公式推导 24 四月四月 2023裘布依稳定承压井
5、流公式应用裘布依稳定承压井流公式应用 1、流量方程、流量方程当已知r1处水头为H1,r2处水头为H2,则:24 四月四月 20232、求导水系数、求导水系数T裘布依稳定承压井流公式应用裘布依稳定承压井流公式应用24 四月四月 2023裘布依稳定承压井流公式应用裘布依稳定承压井流公式应用 3、水头线方程、水头线方程由此式可知:漏斗曲线与Q、T无关,仅与Hw和H0有关。24 四月四月 2023三、裘布依稳定潜水井流基本方程的讨论三、裘布依稳定潜水井流基本方程的讨论(一)水跃现象(一)水跃现象 1、水跃J.Kozeny在砂槽中进行井流模拟试验时发现,只有当水位降低非常小时,井中水位才与井壁水位基本一
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- 地下水 动力学 课件 第四
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