【摘要】：我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重干旱缺水的國(guó)家,水資源匱乏已成為限制區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。因此,合理開發(fā)利用水資源,對(duì)保證居民生活和推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。近年來,滲流井和輻射井等非管井取水建筑物,因其出水量大、受季節(jié)影響較小、方便管理和成本相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于陜北等干旱半干旱地區(qū),且不乏成功的實(shí)例。滲流井和輻射井等取水工程為居民用水、城鎮(zhèn)用水及農(nóng)業(yè)用水提供了保障,較好的緩解了部分干旱地區(qū)缺水的問題,為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)效益。滲流井等非管井取水工程,雖然取得了很多成功的實(shí)例,但是由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且對(duì)非管井取水建筑物與含水層間的交換量缺乏試驗(yàn)研究,以至于在取水工程的前期設(shè)計(jì)和后期施工中,缺乏合理的理論依據(jù),導(dǎo)致一些取水工程竣工后達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。為此,本文通過砂槽物理模擬試驗(yàn),對(duì)井管(由豎井、平巷、輻射管組成)取水進(jìn)行物理模擬,對(duì)影響井管取水量的因素進(jìn)行分析,對(duì)井管透水性能C_1(單位水頭差作用下井管與含水層間的交換量)的計(jì)算公式進(jìn)行推導(dǎo),并驗(yàn)證其正確性。本文共設(shè)計(jì)111種試驗(yàn)方案,用于分析不同輻射管仰角、不同輻射管長(zhǎng)度、不同滲漏補(bǔ)給能力河流、不同輻射管末端豎井降深及渾濁河流(模擬含水層淤塞)對(duì)井管取水效果的影響。主要得到如下結(jié)論:在其它取水條件不變時(shí),當(dāng)豎井降深、輻射管仰角、河流的滲漏補(bǔ)給能力及輻射管長(zhǎng)度增大時(shí),井管出水量均隨之增大。隨著濁水試驗(yàn)時(shí)間的延續(xù),井管出水量不斷減小。以整個(gè)砂槽為研究區(qū),對(duì)邊界條件進(jìn)行合理概化,以含水層與井管間交換量為耦合點(diǎn),建立井管取水的“滲流—管流耦合模型”,將井管透水性能計(jì)算公式應(yīng)用于模型中,利用試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行擬合。由擬合結(jié)果可知,穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流結(jié)果均擬合良好,說明本次所建模型是合理的、可靠的,井管透水性能C_1的計(jì)算公式是正確的。在驗(yàn)證可靠的模型基礎(chǔ)上,對(duì)影響井管取水量的其它因素進(jìn)行分析,主要結(jié)論如下:(1)對(duì)井管出水量影響由大到小的模型參數(shù)依次為:K_z、K_y、井管透水性能C_1、河流滲漏補(bǔ)給性能C_2(單位水頭差作用下的河流滲漏補(bǔ)給量)、K_x。井管應(yīng)布設(shè)在含水層滲透系數(shù)較大且河流滲漏補(bǔ)給能力較強(qiáng)的地段;(2)輻射管外增加合理的過濾措施,可以保證井管的取水效率和使用年限;(3)輻射管仰角不宜過大,建議輻射管仰角不大于30°;(4)弱透水層對(duì)井管出水量影響較大,故布設(shè)井管時(shí)應(yīng)盡量避開或遠(yuǎn)離弱透水地層,無法避開弱透水層時(shí),可人工建造導(dǎo)水通道,增加井管出水量;(5)合理的平巷位置有利于增加井管的出水量,本次模擬研究中,平巷距砂槽底部60cm時(shí),井管出水量最大,取水效果最好。
【圖文】：

試驗(yàn)裝置示意圖

豎管法試驗(yàn)裝置圖
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU991.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 杜京濃;宋漢周;霍吉祥;羅黎;;大壩基礎(chǔ)滲流數(shù)值模擬參數(shù)靈敏度探討[J];低溫建筑技術(shù);2014年11期

2 王熹;王湛;楊文濤;席雪潔;史龍?jiān)?董文月;張倩;周躍男;;中國(guó)水資源現(xiàn)狀及其未來發(fā)展方向展望[J];環(huán)境工程;2014年07期

3 丁天生;陳梟萌;徐嘉璐;;張家川水源地不同取水方式對(duì)比分析[J];水資源與水工程學(xué)報(bào);2013年04期

4 徐嘉璐;陳梟萌;郭倩;牟海斌;王瑋;;神木縣劉家灣水源地不同取水方式對(duì)比分析[J];水資源與水工程學(xué)報(bào);2013年03期

5 潘治霖;王基淵;鄭羽良;;大雨溝水源地非管井取水方式的選取[J];地下水;2013年01期

6 李紳;董新光;吳彬;楊鵬年;;沖洪積平原滲流和管流耦合的輻射井結(jié)構(gòu)[J];水科學(xué)進(jìn)展;2012年05期

7 陳鵬;王瑋;劉基;陳立;;南河底水源地取水方式選取對(duì)比分析[J];中國(guó)農(nóng)村水利水電;2011年05期

8 張薇;趙亞娟;;國(guó)際水資源現(xiàn)狀與研究熱點(diǎn)[J];地質(zhì)通報(bào);2009年Z1期

9 王瑋;暢俊斌;王俊杰;;滲流井取水方式地下水允許開采量計(jì)算[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2009年01期

10 張治暉;;輻射井技術(shù)[J];中國(guó)水利;2008年23期

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2 鄭羽良;滲流井取水物理模擬試驗(yàn)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

3 潘治霖;輻射井取水物理模擬試驗(yàn)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

4 劉基;改進(jìn)滲流井計(jì)算模型及其應(yīng)用[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：2589570