流體力學(xué)義十滲流

1、 /14計算，式中k以m/s計，其余均以m計。問題：普通完全井的出水量：與滲誘系數(shù)成正比：與井的半徑成正比；與含水層的厚度成正比；與影響半徑成正比。二、完全承壓井式中t式中t為含水層厚度。完全承壓井的出水量公式：完全承壓井的出水量公式：Q=2.旳歸（丹；給）=2.73=氣12-18)12-18)三、井群井群：若有多口井一同工作，各井之間的間距又遠小于影響半徑R,這時各井之間的地下水就會相互發(fā)生影響。這些同時工作的井就稱為井群。土建施工、基坑開挖時常用井群來降低水位，在城市供水系統(tǒng)中常用井群來取水。井群的浸潤曲面方程：完全潛水井群：/=爐_.2lg應(yīng)-丄lg（甘2占）広掄（12T9）完全承壓井群

2、：12-20)=總-lgR_+鞍殆&）12-20)式中Q為井群的總出水量。0四、集水廊道12-21）式中：q單寬流量（與圖面垂直方向），其它符號如圖示。計算問題：已知：集水廊道中的水深，出水流量Q,計算確定浸潤線。已知：集水廊道中的水深，距廊道L處的浸潤線高度，求Q。例1有一普通完整井，其半徑為0.1m，含水層厚度為8m,土壤的滲透系數(shù)為0.001m/s，抽水時井中水深為3m,試換算井的出流量。解：最大抽水深度S=H-h=8-3=5mJ?=30003fc=3000 x5-）.001=474.3m解：（1）從圖示可知：解：（1）從圖示可知：2x1000例2水平不透水層上的細沙含水層，經(jīng)觀察井2測

3、得地下水面標(biāo)高為30.5m；另外在沿滲流方向和觀察井2相距l(xiāng)=1000m處的觀察井1測得地下水位為23.2m，不透水層標(biāo)高為10.0m，沙層滲透系數(shù)k=7.5m/d。試求（1）單寬滲流量q和150m寬度上的地下水流量Q；高。h=30.5-10=20.5m2h=23.20-10=13.2m10=150 x0.922=138.3m3/d2）2r1喙=50三如2x100則水面標(biāo)高為19.9+10=20.9m例3如圖12-10所示不透水層上的排水廊道，已知：垂直于紙面方向長100m，廊道水深h=2m，含水層0中水深H=4m，土壤的滲透系數(shù)k=O.OOlcm/s,廊道的影響半徑R=200m,試求：（1）

4、廊道的排水流量Q；（2）距廊道100m處C點的地下水深。解：（1）風(fēng)D耳肝-皆）y_刀2R=x(42-)x000001=3.0 x!Q-7m2/s0=23.0 xio-?xioo=6.0 xl0-jm3/s2）2x3.0 x10-7x100_滬_U.UUUU1ch=3.16m例4為了降低基坑中的地下水位，在基坑周圍設(shè)置了8個普通完整井，其布置如圖12-11。已知潛水層的厚度H=10m,井群的影響半徑R=500m,滲透系數(shù)k=O.OOlm/s,井的半徑r=0.1m,總抽水量Q=0.02m3/s,試求井群中心點0地下水位能降落多少?解：各單井至0點的距離r=r=30m,r=r=20m4527廣1=

5、%=臨=倉=7302+202=36.06mlg500-00圖12-11=82.09mz=9.06m所以0點地下水位降落s=H-z=10-9.06=0.94m本章小結(jié)、滲流現(xiàn)象流體在孔隙介質(zhì)中的流動稱為滲流，在水力學(xué)中主要研究重力水在均質(zhì)各向同性土壤中的地下水流動。地下水的透水性通常用滲透系數(shù)k來衡量，土壤愈密實和不均勻，滲透系數(shù)k就愈小，地下水滲透的能力愈??；反之，地下水的滲透能力愈大。二、滲流模型、達西定律滲流模型是忽略全部土壤顆粒的存在，認(rèn)為水連續(xù)地充滿整個滲流空間，且滿足：（1）對同一過水?dāng)嗝?，模型的滲流量等于真實的滲流量。（2）作用于模型任意面積上的滲流壓力，應(yīng)等于真實滲流壓力。（3）

6、模型任意體積內(nèi)所受的阻力等于同體積真實滲流所受的阻力。滲流模型中滲流流速小于真實滲流流速，即u=nu（n為土壤孔隙率，nl）。達西定律（滲流線性定律）（1）公式（1）公式2）適用范圍：層流滲流，上限值3）對于無壓漸變滲流的斷面平均流速服從裘皮幼公式：，3）對于無壓漸變滲流的斷面平均流速服從裘皮幼公式：，J在不同斷面處具有不同的數(shù)值。三、滲流的基本方程式：墜+些+墜=0dxdydz四、井出流量基本公式。普通完全井：完全承壓井：2%kts五、平坡的浸潤曲線方程（即集水廊道的水力計算公式）。六、地下無壓滲流和明渠流的異同點：滲流明渠流相均適用連續(xù)介質(zhì)模型；均有叵定流、非恒定流、均勻流、漸變同流；均有水面線（浸潤線、水面曲線）0均勻流和漸變流斷面點有：Pz