资料6-7渗流、井、集水廊道.ppt

流体力学第七节渗流、井和集水廊道渗流——流体在孔隙介质中的流动水土壤、岩石地下水运动渗流研究内容:研究重力作用下在孔隙介质中运动的水,在孔隙空间内,渗流的流速、压强分布及渗流流量、渗流的水面线等。采用渗流模型进行研究的意义:工程中关注的是,渗流的宏观平均效果,而不是孔隙介质内的流动细节。渗流研究方法:采用渗流模型一渗流及渗流模型渗流模型是渗流区域边界条件不变,略去全部土颗粒,认为渗流区域全部充满流体。而流量、压强、流动阻力与实际渗流相同。实际渗流渗流模型以渗流模型取代真实渗流,必须遵守以下三个原则:渗流模型流量=实际渗流流量渗流模型动水压力=真实渗流动水压力渗流模型的阻力=实际渗流的阻力实际渗流中的流速>>渗流模型中的流速二渗流的基本定律——达西定律达西定律表明:在均质孔隙介质中渗流流速与水力坡度的一次方成比例并与土的性质有关。Q---渗流流量K---渗透系数反映土壤透水性质的系数。J---水力坡度A---渗流断面面积L---渗流流路的长度H1、H2----渗流上下游断面的测压管水头题6-52根据达西公式:根据达西定律测土壤的渗透系数,土壤装在直径d=30cm的圆筒中,在90cm水头的作用下,8h的渗透量为100L(升),两个测压管的距离为40cm,求土壤的渗透系数。渗透流量:水力坡度:将流量和水力坡度代入求解即可。L=40cmHw=90cmL--集水廊道的影响长度L0—廊道纵向长度垂直于纸面H--影响长度长度以外的水位h—集水廊道中的水位三集水廊道集水廊道:汲取地下水源,或降低地下水位的集水构筑物。图中集水廊道位于不透水层上,若从廊道中向外抽水,两侧的地下水流向廊道,水面不断下降,形成对称的浸润曲线。集水廊道的单位长度自一侧渗入的流量:集水廊道两侧的总流量:四管井涌水量计算潜水井:在具有自由液面的潜水含水层中开凿的井。完全井:井底直达不透水层的井。不完全井:井底没有达到不透水层的井。自流井:含水层位于两个不透水层之间,渗流所承受的压强大于大气压,这样的含水层为自流层完全井自流井(承压井)四管井涌水量计算完全井流量:R—影响半径r—井的半径影响半径R估算:井中水面降落深度S:完全井题6-53一维渐变渗流,完全潜水井的含水层厚度H=8m,井的半径r0=,抽水时井的涌水量Q=,井中水深h=5m,若影响半径为R=400m,:直接代入公式计算地下水天然水位浸润曲线井水深h含水层厚度Hr0井的半径R影响半径均为已知条件,代入公式计算,可求出K值。题6-54与题6-63类似题6-55先估算影响半径,然后用流量计算公式计算