对达西定律的能量分析

1 序言地下水动力学的基本理论几乎都是建立在达西定律基础之上,达西定律即是渗透定律,而渗透则是指地下水在饱和的岩层中由于重力和压力的作用下从水头高处向水头低处的一种运动,这种运动正是能量的转换。世界上一切物体的运动都遵循着能量守恒这一普遍的自然规律,当然地下水的运动也毫不例外,所     

地下水分层勘查技术在地下水流系统研究中的应用

地下水流是一种运动流体,空间上分布连续且能传递压力,在能量(势)差驱使下发生从水头高处向低处的运动.通常在补给(势源)区,地下水垂向上由上向下运动,而在排泄(势汇)区地下水由下向上运动,即地下水整个生命过程中总是由源到汇、向着能量减小的方向做径流运动,无论是在单个或多个透水岩层中都是如此.地下水分层勘查技术使在垂向上分...     

渗流自由面的数值分析

在岩土边坡、土坝、地下洞室及地下水运动等渗流分析中,均存在有渗流自由面问题。渗流自由面的确定,对于正确认识地下水在边坡稳定以及变形中地应用,了解地下水在边坡中的赋存特性及其运动过程等具有重大意义。本文用FLAC数值软件对影响渗流自由面的形态的相关参数,包括渗透系数、孔隙率、水头压力的大小、渗流路径长短、岩土体的各向异性程度等分别建模进行计算分析,得到相关结论。     

武汉长江底钻孔同位素单井法地下水流速、流向测试

本文论述了在武汉市长江底部第四纪孔隙含水层中用单井稀释法测定地下水流速、流向实验的过程和结果。并对在这种试验条件下所得的测定结果进行分析讨论,得出了相应的结论。测试结果表明:武汉长江底部JC II 6号钻孔处地下水流向从上到下都受到地表长江水流的影响。上部受到影响大,而深部较弱,地下水流向从上到下逐渐向东偏转35°左右。上部中细砂层中的地下水流速,大于下部粗中砂层中地下水流速。本次测试由于测定点靠近江心地下水排泄带,其地下水和地表水的水头差0 5m左右,试验虽然采取了特殊的施工工艺,也还可能受到垂向流的微小影响,使测试结果中的水流速度比实际地下水水流速度可能要稍偏大些。但因本点水文地质条件决定了三段之间或地下水流和江水之间无明显的水头差,所以引起的误差不大,可以忽略不计。     

基坑抽水引起周围地面沉降机理及防治措施

抽水引起周围地面沉降和构筑物地基沉降已成为工程建设中的一个环境灾害问题。根据抽水引起周围地面沉降的机理分析,提出了由抽水引起地下水水头压力变化、含水层颗粒迁移、含水层压缩和水体的膨胀的更具普遍意义的地下水运动方程,该方程可以简化成Biot和Helm的地下水运动方程。在此基础上,通过实例分析和方案对比,提出了抽水引起周围地面沉降的防治措施,并分析了各种措施的适用范围及优缺点。     

降雨入渗条件下边坡岩体饱和非饱和渗流计算

简要分析了连续介质饱和非饱和渗流数学模型,并讨论了渗流有限元计算中的有关问题,同时研究了降雨入渗机理及模拟方法,在此基础上编写了非饱和渗流程序SUSC。运用该程序模拟了某边坡降雨过程渗流场的变化情况。计算结果表明,在降雨入渗作用下边坡顶部迅速被饱和,随后表面雨水逐渐向边坡深部下渗,形成从坡顶往深部压力水头等值线由高(零)→低→高的封闭现象。随着降雨的继续,边坡顶部负压区进一步缩小,且负压绝对值减小。降雨结束后,由于上部地下水的继续下渗,在边坡的一定范围、一定时间内压力水头继续升高。根据计算结果可知,局部地方的压力水头最高值出现在降雨结束2 d左右,往后整个边坡非饱和区地下水压力水头全面下降,逐渐恢复原状。模拟结果总体可靠,可作为边坡稳定性分析评价及边坡排水加固的参考依据。同时表明,运用上述饱和非饱和渗流模型及降雨模拟方法,计算降雨条件下边坡岩体的渗流场是可行的。     

用地下水的越流动态确定水文地质参数的初步研究

本文是在吉林西部白城地区进行地下水资源评价时,为了取得更多的点参数,根据该区水文地质条件和地下水的动态特征,经初步研究而提出的。 到目前为止,研究地下水流向集水构筑物的运动规律的一些主要理论公式都是以地下水流向井的水平运动为主要研究内容。并借助于抽水所产生的水位下降建立理论公式,确定水文地质参数。 本文试图讨论在由两个含水层(潜水含水层和下伏有不透水层的第一个半承压含水层)及其间的     

多层地下水的水头分布

地下水水头在含水层中的分布已有许多研究成果 ,但在相对隔水层中的分布还缺乏深入研究。主要讨论多层地下水的水头分布 ,尤其是含水层之间的相对隔水层中的地下水水头分布 ,在理论上探讨如何确定地下水对建筑物的浮力。     

地下核爆炸引起地下水异常运动规律的初步探讨

当核装置置于地下水位附近爆炸时,它所产生的巨大能量将导致周围岩体中的地下水发生极大的异常运动。据国外报道,在爆后短期内就可使地下水位上升或下降几米、几十米甚至达千米以上,同时,使地下水流向和流速也相应在一定时期内发生紊     

降雨条件下道路边坡地下水渗流分析

降雨是影响道路边坡稳定的主要因素之一,根据岩土饱和-非饱和渗流理论,考虑降雨入渗的影响,利用有限元方法,对强降雨条件下公路边坡地下水渗流场动态进行了数值模拟,得到了边坡地下水压力水头、总水头变化、流速的变化规律,为道路边坡的稳定性分析和滑坡预测提供重要的分析数据。     

华北部分矿区煤储层压力研究

煤储层压力是煤层气开发的重要参数，它可以通过试井方法获取，华北部分矿区的试井资料表明，煤储层压力的变化较大，其主要影响因素有构造应力、地下水头高度及埋深、地下水矿化度等，当含气饱和度一定时，储层压力对煤层气井早期的气产率和水产率有较大影响。     

地下水非稳定运动的数学模型及应用

上海市区大量开采地下水所引起的水头下降是导至地面沉降的主要原因。为此水头预报及限制在一定水头条件下的最大可能开采量,将是控制地面沉降工作的一个主要课题。在有动态资料的老水源地,选用地下水非稳定运动方程的基本解——源函数,进行简化,近似,从而得到的数学模型,可以用来进行较大面积的中长期的水头预报。经对上海市区第二、三承压含水层的几年试算,证明模型是合理的,可行的。此外还利用此模型对第二承压含水层的开采井的合理布局也进行了计算。在控制地面沉降的条件下也能得到较好的结果。     

贵州关岭县大寨崩滑碎屑流运动特征及成因机理探讨

本文在国内学者对大寨崩滑碎屑流成因机理和运动特征研究的基础上,通过大寨崩滑碎屑流的地质环境背景、堆积体分布特征分析,对其运动特征和成因机理进行了探讨。研究认为:地下水水头对崩滑体失稳破坏起着主要作用,变形破坏过程为岩体松弛—软化—动水压力—崩滑,碎屑流表现为能量转化和冲击液化,运动过程可划为"启动加速—惯性力作用减速—加速—减速停滞"四个阶段。     

沁水盆地南部煤层气成藏的有效压力系统研究

有效压力系统是宏观动力能共同作用于煤储层而形成的压力体系,是联系煤储层地层能量与煤层气成藏的桥梁和纽带。它的主要影响因素为构造应力、地下水水头高度以及地下水矿化度。通过对沁水盆地南部有效压力系统的研究可以发现,影响煤层气藏形成和破坏的关键时期是晚侏罗世—早白垩世末,本阶段有效压力系统处于开放体系和封闭体系不断转换的状态,并因此造成煤储层孔裂隙大量形成,不仅为有效运移系统的形成奠定了基础,而且也为沁水盆地南部区域高煤级煤层气藏的可采性埋下了伏笔。     

地热驱动力:广东阳江新洲地热田驱动地热水运移的一种额外非重力作用的分析方法

Tóth总结提出的"嵌套式多级次水流系统",和张人权等学者归纳总结的重力驱动地下水流系统理论,是地下水运移的重要理论基础.地下水的流动可能受到重力势、压实势、构造挤压力共同作用.然而,在对流型水热系统中发现了地下水补给区位置低于排泄区的反常现象.由于温度升高导致地热水密度减小和压力增大,使得地热水的实际压力水头增大,是...     

深基坑工程回灌管井设计若干问题探讨

针对深基坑工程回灌管井设计中的一些问题进行了探讨,根据不同回灌目的,将基坑工程地下水回灌分为基于环境控制和基于水资源保护这两类不同控制要求的地下水回灌,同时阐述了这两种不同回灌模式下的控制原则、定水头回灌与定流量回灌模式的选取原则、极限回灌压力及设计最大回灌压力的计算、最大安全回灌水头和最大可回灌量的确定方法以及回灌井开启时间的设定等回灌管井设计问题。     

滨海平原封存型承压淡水

在滨海地区地下水形成过程的研究中,通常运用如下理想模式(图1)。含水层由陆向海伸展,上游在山前开启,接受大气降水、地表水和附近浅层地下水补给(统称为陆源补给)。在含水层内形成地下迳流向下游运动。含水层末端向海开启,地下水向海排泄。此模     

弱含水层隔水层在矿区排供水中的合理利用

在矿区疏排和开采地下水时,利用隔水层和弱含水层大有潜力。它们在疏排时能承担一定的水头压力,形成合理的水头梯度,从而减少矿井充水,预防突水;在供水时,它们往往能起到开发水源地供水潜力的作用。本文介绍了几种可供选择的方法,并提出了与此有关的水文地质工作应选择的方法。      

地下水在滑坡和隧洞涌水地质灾害中的作用分析

地下水是影响地表地质灾害最为重要的因素,对地下水在地质灾害中的作用进行评价、预测以及防治具有重要意义。本文对地下水的物理作用、化学作用及力学作用进行研究,重点对地下水在滑坡灾害和隧洞涌水灾害中的作用进行分析,结果发现,在高强度暴雨作用下,坡体稳定性将受到地下水的影响。当地表水不断入渗,坡体内部会存有连续性的地下水位现象,地层会受到大规模的顺层滑坡影响产生缓坡。而在隧道施工中,隧道涌水灾害产生的频率比较高,也是由于地下水流动性及水头压力过高导致。该研究结果对研究地质灾害对地下水的敏感程度具有重要意义。     

环形自然电场法和充电法在确定地下水流速和流向中的应用

在一定地质条件下,环形自然电场法和充电法是测量地下水流向和流速的快速、简便的方法。我们应用这两种方法在广东某地工程勘察中确定地下水流向和流速,取得了满意效果,查明了地下水径流分布规律。