流体力学义十渗流

1、 /14计算，式中k以m/s计，其余均以m计。问题：普通完全井的出水量：与渗诱系数成正比：与井的半径成正比；与含水层的厚度成正比；与影响半径成正比。二、完全承压井式中t式中t为含水层厚度。完全承压井的出水量公式：完全承压井的出水量公式：Q=2.旳归（丹；给）=2.73=气12-18)12-18)三、井群井群：若有多口井一同工作，各井之间的间距又远小于影响半径R,这时各井之间的地下水就会相互发生影响。这些同时工作的井就称为井群。土建施工、基坑开挖时常用井群来降低水位，在城市供水系统中常用井群来取水。井群的浸润曲面方程：完全潜水井群：/=炉_.2lg应-丄lg（甘2占）広抡（12T9）完全承压井群

2、：12-20)=总-lgR_+鞍殆&）12-20)式中Q为井群的总出水量。0四、集水廊道12-21）式中：q单宽流量（与图面垂直方向），其它符号如图示。计算问题：已知：集水廊道中的水深，出水流量Q,计算确定浸润线。已知：集水廊道中的水深，距廊道L处的浸润线高度，求Q。例1有一普通完整井，其半径为0.1m，含水层厚度为8m,土壤的渗透系数为0.001m/s，抽水时井中水深为3m,试换算井的出流量。解：最大抽水深度S=H-h=8-3=5mJ?=30003fc=3000 x5-）.001=474.3m解：（1）从图示可知：解：（1）从图示可知：2x1000例2水平不透水层上的细沙含水层，经观察井2测

3、得地下水面标高为30.5m；另外在沿渗流方向和观察井2相距l=1000m处的观察井1测得地下水位为23.2m，不透水层标高为10.0m，沙层渗透系数k=7.5m/d。试求（1）单宽渗流量q和150m宽度上的地下水流量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则水面标高为19.9+10=20.9m例3如图12-10所示不透水层上的排水廊道，已知：垂直于纸面方向长100m，廊道水深h=2m，含水层0中水深H=4m，土壤的渗透系数k=O.OOlcm/s,廊道的影响半径R=200m,试求：（1）

4、廊道的排水流量Q；（2）距廊道100m处C点的地下水深。解：（1）風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_沪_U.UUUU1ch=3.16m例4为了降低基坑中的地下水位，在基坑周围设置了8个普通完整井，其布置如图12-11。已知潜水层的厚度H=10m,井群的影响半径R=500m,渗透系数k=O.OOlm/s,井的半径r=0.1m,总抽水量Q=0.02m3/s,试求井群中心点0地下水位能降落多少?解：各单井至0点的距离r=r=30m,r=r=20m4527广1=

5、%=临=仓=7302+202=36.06mlg500-00图12-11=82.09mz=9.06m所以0点地下水位降落s=H-z=10-9.06=0.94m本章小结、渗流现象流体在孔隙介质中的流动称为渗流，在水力学中主要研究重力水在均质各向同性土壤中的地下水流动。地下水的透水性通常用渗透系数k来衡量，土壤愈密实和不均匀，渗透系数k就愈小，地下水渗透的能力愈小；反之，地下水的渗透能力愈大。二、渗流模型、达西定律渗流模型是忽略全部土壤颗粒的存在，认为水连续地充满整个渗流空间，且满足：（1）对同一过水断面，模型的渗流量等于真实的渗流量。（2）作用于模型任意面积上的渗流压力，应等于真实渗流压力。（3）

6、模型任意体积内所受的阻力等于同体积真实渗流所受的阻力。渗流模型中渗流流速小于真实渗流流速，即u=nu（n为土壤孔隙率，nl）。达西定律（渗流线性定律）（1）公式（1）公式2）适用范围：层流渗流，上限值3）对于无压渐变渗流的断面平均流速服从裘皮幼公式：，3）对于无压渐变渗流的断面平均流速服从裘皮幼公式：，J在不同断面处具有不同的数值。三、渗流的基本方程式：墜+些+墜=0dxdydz四、井出流量基本公式。普通完全井：完全承压井：2%kts五、平坡的浸润曲线方程（即集水廊道的水力计算公式）。六、地下无压渗流和明渠流的异同点：渗流明渠流相均适用连续介质模型；均有叵定流、非恒定流、均匀流、渐变同流；均有水面线（浸润线、水面曲线）0均匀流和渐变流断面点有：Pz