地下水动力学10.pptx

目录CONTENT流理论基础区域地下水流问题地下水向完整井的非稳定运动地下水向完整井的稳定运动

受大气降水入渗补给或浅层潜水蒸发等因素的影响，河渠间潜水的运动是非稳定的。如果入渗均匀(在时间和空间分布上均匀入渗到含水层内部)，为了简化计算，可以把潜水的运动当作稳定运动来研究。研究河渠间的潜水运动，需作如下假设:1)含水层均质各向同性，底部隔水层水平，上部有均匀入渗，并可用入渗强度，即单位时间、单位面积上的入渗补给量W来表示。在此情况下，W为常数；2)河渠基本上彼此平行，应用Dupuit假设，通过垂向平均，潜水流可视为一维流；3)潜水流是渐变流并趋于稳定。2.1河渠间地下水的稳定运动1.河渠间潜水的稳定运动

?2.1河渠间地下水的稳定运动1.潜水的稳定运动对上式积分，得通解：C1、C2为积分常数。

?2.1河渠间地下水的稳定运动1.潜水的稳定运动

上式即为单宽流量公式。若已知两个断面上的水位值，可计算两断面间任一断面的流量。注意：因沿途有入渗补给，所以qx随x而变化。河渠间潜水运动的一些特点及其应用①有入渗时河渠间分水岭的移动规律潜水流的浸润曲线方程反映的浸润曲线形状为:当W0时(入渗)，为椭圆曲线；当W0时(蒸发)，为双曲线；当W=0时(无汇源项)，为抛物线。2.1河渠间地下水的稳定运动1.潜水的稳定运动

有入渗时，河渠间的浸润曲线形状为椭圆曲线的上半支。河渠间形成分水岭，由于分水岭上水位最高，用求极值的方法可求出分水岭的位置。将上式对x求导，并令，把(分水岭位置)代入，可得分水岭位置的计算公式：根据上式，当其他条件不变时，讨论分水岭位置a与两侧河渠水位h1、h2大小的关系：如果，则时，分水岭位于河渠中央；如果，则时，分水岭靠近左河；如果，则时，分水岭靠近右河；由此可见，分水岭的位置总是靠近高水位河渠。2.1河渠间地下水的稳定运动1.潜水的稳定运动

②排水渠合理间距的确定(应用)在排水渠设计中，为了避免造成河渠间土地的盐渍化或沼泽化，需要把分水岭水位hmax控制在一定标高，这时排水渠的间距l就是合理的。根据式浸润曲线方程，令x=a，h=hmax得：式中的l、a是待求量。可同分水岭位置表达式结合起来，用试算法解出合理间距l。方法：由分水岭位置表达式算出l值；代入上式，看是否满足等式。如不满足，则重复这一过程，直到满足为止。这时的l值就是要计算的合理间距。2.1河渠间地下水的稳定运动1.潜水的稳定运动

在两渠水位相等的特殊条件下，即，分水岭位置，这时上式可简化为：由此可见，当水位条件一定时，在入渗强度越大和渗透性越弱的含水层中，排水渠间距越小，反之则越大。③河渠间单宽流量的计算河渠间的单宽流量取决于是否存在分水岭，分水岭位置决定流量大小。结合，可得：即2.1河渠间地下水的稳定运动1.潜水的稳定运动两端乘以-W

当a0时，说明河渠间存在分水岭。此时有：负号表示流向左河