双层越流系统内圆形开采区变流量非稳定流计算公式的探讨

近些年来,关于越流系统内地下水不稳定流计算已引起国内外广大的水文地质工作者和数学工作者的注意。M.S.汉土什、O.E.雅各布,S.W.纽曼与威瑟斯庞等人相继导出第一、第二和第三类单井抽水不稳定流的计算公式。M.S.汉土什1967年导出的在无越流补给系统内,圆形开采区地下水不稳定流的计算公式。而对多层越流系统内圆形开采区地下水不稳定流的计算问题研究得很少。本文导出了:(1)双层越流系统内圆形开采区变流量的一般计算公式,并在这基础上导出了双层越流系统内圆形开采区阶梯流量的公式,推广了M.S.汉土什1967年所得到的无越流补给的计算公式;(2)时间较长时的渐近公式;(3)越流补给量的一般公式;(4)长时期内较简单的越流补给量的计算公式。     

双层越流系统内圆形开采区变流量非稳定流计算公式的探讨

近年来关于“越流系统内的地下水不稳定流计算”已引起国内外广大的水文工作者和数学工作者的注意。M·S·汉土什、C·E·雅各布、S·W·纽曼与威瑟斯庞等人相继提出并解决了第一、第二和第三类单井抽水不稳定流的计算公式。这些公式业已用于确定水文地质参数及地下水评价、并获得了可喜的经济效果。M·S·汉土什1967年导出的在无越流补给系统内,圆形开采区不稳定流的计算公式,对评价圆形开采区不稳定流的资源起了一定的作用。然而他并未涉及多层越流系统内圆形开采区地下水不稳定     

变流量抽水条件下的含水层参数计算

本文研究了适用于变流量抽水情况的无越流无限含水层的非稳定流公式,供实际工作中应用。因水平所限,不当之处请指正。一、流向变流量抽水完整井的非稳定流水井公式(一)承压水的非稳定流水井公式假设:(1)含水层各向同性、等厚、产状及原始水位水平;(2)无垂向越流补给,含水层具瞬时释放;(3)地下水为平面二维流,抽水量 Q(t)随时间变     

对饱和粘性土渗透规律的新认识及其应用

通过实验，对饱和粘性土的渗透规律进行研究，得到几点新认识。利用此认识建立了饱和粘性土越流补给量的计算公式，并在实际应用中得到验证。     

对饱和粘性土渗透规律的新认识及其应用

通过实验，对饱和粘性土的渗透规律进行研究，得到几点新认识。利用此认识建立了饱和粘性土越流补给量的计算公式，并在实际应用中得到验证。     

沙波迎流面流速分布公式

为进一步揭示沙波水流运动特性及提高沙波迎流面流速计算精度,采用两种概化模型,通过小水深沙波水槽试验,运用声学多普勒流速仪,对沙波沿程及垂线流速分布进行了测量。基于乐培九次生流理论公式,结合沙波水流特性,假定次生流在沙波迎流面上处于一个不断发展演变的过程,提出了发展函数和修正函数,得到了适用于沙波迎流面的流速垂线分布公式。研究结果表明:相对水深越小,沙波地形对迎流面水流作用越显著,使得上部流速减小、近底流速增大,且越靠近波峰这种现象越明显;建立的沙波流速公式与实测值吻合较好,能够准确地反映出迎流面流速变化规律。     

双层越流补给系统内单井变流量非稳定流计算方法的探讨

近年来,在我国、在世界关于越流补给系统的计算方法已有一些讨论,但多数都将主含水层的顶托认为是水的贮量为零或很小,可以忽略不计。然而,大量的实际现象是,顶托属于半透水层,其渗透性虽然很低,但是常常可以从贮水量中给出相当大量的抽水量,因而多层越流补给问题是不可以忽略的。M·S·汉土什,C·E·雅各布已做了不少工作,然而他们对于多层越流补给单井变流量抽水的计算方法还未讨论。 本文的目的,探讨双层越流补给系统内单井变流量非稳定流的计算方法问题,得出:     

冰盖下矩形河道的综合糙率

综合糙率是采用曼宁公式确定河道水位和流量关系的关键参数。在河道冰封期,冰盖的出现增加了流动的阻力,明流条件下确定的综合糙率不再适用,需要重新估算。基于Einstein阻力划分过流断面的原理,冰盖下矩形河道的过水断面可划分为冰盖区、河床区和边壁区。根据总流的连续性方程,在确定各分区糙率系数、水力半径和断面面积的基础上,提出了冰盖下矩形河道综合糙率的计算公式。采用已有的试验水槽测量数据和天然河道实测资料对公式进行了验证,结果表明:公式计算的综合糙率与实测值吻合较好,与Einstein公式和Sabaneev公式相比,计算精度更高;对于冰封水流,宽浅河道采用分区水深代替水力半径进行简化计算的条件有别于明渠水流,在宽深比大于20时,计算结果才满足精度要求。     

垂直荷载下地基平均附加应力系数公式推导

按照《建筑地基基础设计规范》（以下简称《规范》）进行地基沉降计算,要使用地基平均附加应力系数。目前,该参数一般都是通过查表内插获得,虽然方便,但结果会因人而异。笔者利用积分法导出常见基础下地基平均附加应力系数计算公式,并编制了Excel计算表。通过对比,矩形基础角点及圆形基础中点均布荷载下的数据（以下简称“公式数据”）与《规范》及相关书籍中的数据（以下简称“表列数据”）完全一致,而矩形基础三角形荷载下的公式数据与表列数据有些误差,本文对这些误差也进行了分析。虽然未见到条形基础的表列数据,但实际工程中条形基础仍大量存在,因此,本文也给出了其推导公式。以上公式可极大地方便工程技术人员在实际工作中的运用。     

矩形狭缝裂隙水流运动特征数值模拟研究

裂隙水流运动规律的研究对岩溶地区水资源合理开发利用以及裂隙岩体渗流理论发展具有重要意义。为探讨立方定律在矩形狭缝平行裂隙中的有效性以及裂隙水流运动特性,对不同尺寸的矩形狭缝平行裂隙水流运动进行数值模拟,基于模拟结果,利用极限流速和极限雷诺数的概念对立方定律在矩形狭缝裂隙中的有效性进行了验证,提出适用于矩形狭缝裂隙的修正立方定律。分析了矩形狭缝裂隙渗透系数随裂隙开度、宽度以及宽度与开度比值的变化,结果表明：裂隙开度越大,宽度越大,渗透系数越大,渗透系数随裂隙宽度与裂隙开度比值的增大而增大,二者之间呈指数关系。对裂隙水流流速分布剖面进行分析,结果表明：裂隙开度越大,流速分布越偏离泊肃叶分布,且离裂隙中心线越近,绝对偏差越大,相对偏差沿质点位置呈波动变化,变幅较小;流速越大,流速分布越偏离泊肃叶分布,在裂隙中心线处最大,离裂隙壁越近,偏差越小,而相对偏差随流速的变化幅度相对较小,表现为集中型;裂隙宽度越大,对流速分布影响越小。     

地面沉降研究中的越流抽水试验

本文利用大型抽水试验的资料,针对上海地面沉降的主要因素—人工抽汲地下水中的越流问题进行研究。首次提出了“起始越流水位差”及“越流圈”等概念,并由此推导出上覆弱透水层的越流补给公式。     

矩形移动荷载作用下路面-双层地基系统三维振动分析

考虑路面和地基之间的相互作用,建立了路面-双层地基的三维模型,将车辆荷载模拟成矩形移动荷载,利用Fourier变换方法对车辆荷载作用下路面-双层地基系统的三维振动问题进行了研究。假设地基为上部弹性土体和下部为饱和土体组成的双层混合结构,整个系统置于刚性基岩上。通过引入势函数,利用Lame分解理论和积分变换方法分别对弹性土层和饱和土层进行求解。在Fourier变换域内,联立路面和下卧双层地基系统的的运动方程,获得了车辆荷载作用下路面-双层地基系统三维振动的位移和孔压响应的积分形式解,并利用IFFT算法和自适应数值积分算法得到了数值计算结果。研究结果可为路基动力响应分析提供参考。     

浅水流动的可压缩流数学模拟

利用浅水流动的可压缩流比拟来认识浅水方程组的特性及其有关物理现象,过去的讨论多限于矩形断面棱柱形明渠的最简单情况。本文首先将该模拟推广到任意断面非棱柱形明渠的一般情况,给出了等价绝热指数公式γ=H/h.(H为水力水深,h_c为形心水深),并指出γ=2为矩形断面的特例.然后着重阐明这一数学模拟对计算水力学具有普遍实用价值,并将计算气体动力学中的两种通量向量分裂(FVS)算法通过比拟应用于浅水流动计算。最后,本文讨论了浅水流动可压缩流模拟与一般完全气体可压缩流物理特性的异同点,据此提出正确应用这一模拟所应遵循的原则。     

半无限弹性体内作用竖向矩形和条形均布荷载时的应力计算公式

传统土力学处理岩土工程问题时,经常采用弹性力学方法分析土中应力分布。土中应力通常依据较为简单的Boussinesq解计算,该解答假定荷载作用于土体表面;但是,建筑物基础一般都埋置在地表以下一定深度,此时,应依据Mindlin解计算应力分布。在半无限弹性体内作用竖向矩形和条形均布荷载时的应力分布对计算基础沉降以及分析基坑尺寸对稳定性和变形的影响均有重要意义,在其他岩土工程问题中也有诸多应用。尽管文献[1-2]给出了相关计算公式,但存在几处错误。基于Mindlin解,通过积分重新推导了在半无限体内部作用竖向矩形均布荷载时应力分布的解析表达式,进一步得到了条形均布荷载作用时应力分布的解析表达式,这2组公式均与文献[1-2]给出的结果存在不同。最后,采用数值积分方法验证了新给出的2组公式的正确性。     

遥感技术在煤矿区地质灾害中的应用

以多年来实测的煤矿开采区地物光谱数据为其理论依据,阐述了遥感技术在煤火区探测、矿区突水预测以及控制开采区塌滑流(塌陷、滑坡、泥石流)发生发展的地裂缝监测方法和主要应用成果.揭示了遥感技术对煤矿开采区主要灾害探测、预防、治理方面的优越性.     

应用剖面法计算储量时体积公式的研究与选用

应用剖面法计算储量时,体积计算公式选用的正确与否,直接影响着储量计算的准确程度。因之,在计算之前需充份地研究各个公式的应用原理、范围、条件,以便正确地选用公式,达到正确地计算储量。选择计算公式是否正确其标准是通过与实际分解体积对比所得的误差结果来进行衡量的,与实际分解体积对比误差越小越比较正确。     

函数磨光法在污染水文地质学中的应用——地下水质模拟试验研究的基本理论与计算方法之二

假设G是承压水井开采区的平面区域,Γ是平面区域的边界(如图1),可视为二维流。含水层的厚度m和孔隙度n为常数;渗透关系K和弹性储水系数μ为(X,y)的函数;导水系数为T=Km,G内的越流补给强度为ε(X,Y,t),污染源的强度为W_o;第p口井的开采量为Q_P,浓度通量为ψ_P;策p口井的井心坐标为(X_P,Y_P),任一点(X,Y)EG到(X_P,Y_P)的距离用r_p表示,则     

孔隙砂岩三轴压缩排水试验及地层失水沉降计算

针对在深厚白垩系和侏罗系孔隙砂岩含水层底部开采煤层是否引起上部含水层失水沉降问题,利用轴压恒定、变围压和孔隙水压的三轴压缩排水试验,研究不同粒径孔隙砂岩的轴向应变随孔隙水压降低的变化规律,以推导出一定厚度含水层的底部失水沉降计算公式。研究结果表明,(1)随着砂岩内的孔隙水压u降低,岩样会产生轴向压缩变形,并呈非线性增大,且砂岩粒径越大变形越大;(2)砂岩轴向排水变形ε_z与孔隙水压降△u以及初始孔隙水压u0有关,与围压σ3关系不大,且当u0不变、△u越大以及△u不变、u0越小时,所产生的轴向应变ε_z越大;(3)利用ε_z、△u、u0三者间的拟合函数所推导出的砂岩含水层失水沉降计算公式,在一定范围内能够进行多含水层失水沉降计算,为含水孔隙砂岩地层失水沉降计算提供一种新方法。     

矩形浅基础地基极限承载力的理论解

对于非条形浅基础的承载力的求解,目前国内外学者均采用分步单独考虑地基自重影响的求解方法。为求解矩形浅基础地基极限承载力的理论解,首先假定三维地基滑动面,同时考虑黏聚力、超载和土的自重的耦合影响作用,然后在均布荷载作用下根据极限平衡理论,由塑性体的静力平衡条件得到地基承载力计算公式,最后对影响结果的各参数进行了讨论,得出一些有益的结论;通过算例将文中计算公式与几个典型公式计算结果进行了对比分析。验证了文中公式的实用性。     

基于内蕴时间理论的地基沉降问题研究

应用基于内蕴时间理论的土流变性研究的有关结论对地基沉降问题进行了探讨。给出了地基沉降随时间变化的计算公式,然后对公式进行了验证,并且把所得到的地基沉降计算公式与现有的具有代表性的地基沉降公式进行了对比。结果表明本文给出的公式具有较好的准确性。