【摘要】：滲流井反向取水工程是一種經(jīng)濟、高效的水資源利用方式,隨著取水工程的投入運營,工程合理取水量的確定、滲流井淤塞等問題得到廣泛關(guān)注。然而,取水過程中地下水流態(tài)變化特征、含水層壓力變化情況是直接影響合理取水量的確定以及淤塞問題的重要因素,最終決定取水工程的設(shè)計選址等。因此對滲流井反向取水工程中地下水流態(tài)變化特征、含水層壓力變化情況等的充分認識顯得至關(guān)重要。本論文結(jié)合實際工程問題,借助室內(nèi)模擬實驗、Feflow數(shù)值模擬、matlab等研究手段,對滲流井反向取水工程地下水流態(tài)變化規(guī)律,含水層內(nèi)部壓力變化情況進行研究。為最終解決滲流井反向取水工程實際問題打下基礎(chǔ)。本文主要研究成果如下:(1)滲流井取水過程中,取水量Q(cm~3/s)隨降深s(cm)增大而增大,由于表層水補給能力有限,當降深達到有效最大值時,此后取水量不再隨降深增大而增大,最終趨于穩(wěn)定;定降深取水條件下,取水量隨時間變化規(guī)律可分為四個階段:達西滲流、非線性滲流、快速釋水、穩(wěn)定滲流。(2)滲流井反向取水過程中,觀測到孔隙水壓力隨時間曲線類似于“V”型。隨著徑向距離的不斷增加,取水對含水層內(nèi)部孔隙水壓力的影響逐漸降低;垂向深度越大,孔隙水壓力越大,表明離滲流井取水口越近,孔隙水壓力下降幅度越大。前半段減區(qū)間孔隙水壓力函數(shù)可采用P(x,y,t)=P_i+(?),后半段增區(qū)間函數(shù)可采用擬合函數(shù)P(t)=at~3+bt~2+ct+d(a,b,c,d均為常數(shù))。(3)孔隙水壓力在取水初期急劇減小,導(dǎo)致滲流井取水口正上方含水層中部逐漸形成負壓帶。(4)提出滲流井管道模型C+kU~2=P,通過孔隙水壓力值計算滲流井取水量,并利用孔隙水壓力時間滯后效應(yīng),預(yù)測實際工程滲流井取水量,從而確定滲流井合理取水量。(5)通過Feflow數(shù)值模擬對滲流井反向取水工程含水層地下水流態(tài)模擬研究,表層含水層地下水狀態(tài)始終處于飽和狀態(tài),取水過程中孔隙水壓力并不受下滲強度以及含水層浸潤程度的影響,始終存在飽水帶。由于取水原因,含水層內(nèi)部形成負壓帶,含水層系統(tǒng)將由表水層、負壓帶、非飽和帶、飽和地下水帶組成。這也揭示了實際工程中多流態(tài)共存的特征。
【圖文】：

技術(shù)路線

成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第 2 章 反向取水實驗?zāi)M2.1 取水工程水文地質(zhì)概念模型據(jù)北票滲濾取水工程區(qū)水文地質(zhì)以及鉆孔資料，，滲流井反向取水濾層結(jié)構(gòu)主要包括淤泥、粘土質(zhì)粉砂、中粗砂層、砂卵礫石層四層物質(zhì)，主要含水層（即濾層）為分布最廣泛，厚度較大的砂卵礫石層，也是取水的目的層，厚度約 3.5-8.9m。室內(nèi)模擬實驗為簡化物理模型結(jié)構(gòu)，主要考慮單一含水層結(jié)構(gòu)在取水過程中地下水流態(tài)及孔隙水壓力變化情況，因而，最終確定含水層的巖性為砂卵礫石層，以及含水層的頂?shù)装鍢烁摺B流井反向取水工藝、水文地質(zhì)概念模型見圖 2-1。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P641.8

【參考文獻】

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本文編號：2695086