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Theis不稳定潜水井流模型的改进--具入渗补给
被引量:
7
1
作者
陈崇希
唐仲华
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1-12,共12页
地下水的补排主要包括垂向的地面入渗补给、蒸发排泄(蒸发可视为入渗的负值)及侧向的地表水补给、排泄。水文地质学最基本的问题之一--地下水可持续开采量的评价准则,涉及补给的增量与排泄的减量,因此地下水开采的预测模型必须包含上述...
地下水的补排主要包括垂向的地面入渗补给、蒸发排泄(蒸发可视为入渗的负值)及侧向的地表水补给、排泄。水文地质学最基本的问题之一--地下水可持续开采量的评价准则,涉及补给的增量与排泄的减量,因此地下水开采的预测模型必须包含上述两类的补给、排泄因素,否则不能满足要求。然而,经典的Theis不稳定井流模型,即使在傍河抽水,也只有侧边界的补给、排泄作用,而不涉及上边界的地面入渗补给。这样一来,这个解析模型基本上不能够用于预测,而只能在旱季用于井流试验求取含水系统的参数。为此,文章的目标是发展具地面入渗补给的Theis不稳定潜水井流模型。对于潜水流问题,不能再用承压水流的以水头为应变量的方程来建立,应采用第二类线性化方法的势函数来建立潜水流问题。对于既有降雨入渗补给,又有抽水井作用的复杂的水文地质问题所概化数学模型的求解,采取的方法是把它分解成若干个简单的子模型问题求解,然后将其合成为原来复杂数学模型的解。基于质量守恒原理,假定渗流服从Darcy定律并满足Dupuit徦定建立了水流基本微分方程。然后对于两平行河流及一河流平行一隔水边界形成的两类条形区域,具地面均匀稳定入渗补给的井流问题,获得通用水位方程和几类常见的特定条件水位方程及其流量方程。此外,提出并采用“边界对边界的反映法”用以求解一河流平行一隔水边界条形区域的同一问题,减少了许多推导过程。最后,作为上述理论成果的初步应用,也是一个重要的应用,即在河水水质不能满足要求的河流附近,设有一口抽水井,计算该抽水井在不汲取河水的前提下的临界流量方程,获得具重要意义的结构简洁的关系式。该方程也可以用于滨海区的抽水井,在不发生海水入侵前提下的临界抽水流量计算。给出了上述条件不稳定井流过程某时刻的地下水流网图,其流网与文献中常见的傍河井流的流网相比,具显明的特征。
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关键词
Theis模型
解析模型
入渗补给
定水位边界
隔水边界
潜水势函数
无穷
反映法
边界对边界的
反映法
临界抽水流量
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职称材料
开挖扰动及非达西渗流对隧道涌水的影响分析
被引量:
13
2
作者
傅鹤林
安鹏涛
+1 位作者
伍毅敏
成国文
《铁道工程学报》
EI
北大核心
2022年第7期80-85,共6页
研究目的:隧道开挖扰动对渗透系数的改变及扰动区的非达西渗流是影响隧道涌水预测精度的重要因素,为提高涌水预测精度,构建含扰动区的隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论、非达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构外水压力计算...
研究目的:隧道开挖扰动对渗透系数的改变及扰动区的非达西渗流是影响隧道涌水预测精度的重要因素,为提高涌水预测精度,构建含扰动区的隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论、非达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构外水压力计算表达式,并进行退化分析,后对特征参数进行敏感性研究,最后通过与现场实测数据对比检验构建模型的合理性及公式推导的正确性。研究结论:(1)扰动区厚度及渗透系数的增加,减弱了围岩的阻水能力,导致隧道涌水量增加,提高施工技术水平,降低扰动程度与扰动范围可减弱扰动区围岩渗透系数的变异性,对隧道运营期阻水有积极作用;(2)适当提高注浆圈的抗渗性能可有效降低隧道涌水量,但随注浆圈抗渗性能的增加,对隧道涌水量降低的作用逐渐趋于平缓;(3)考虑扰动区对围岩渗透系数的改变及非达西渗流影响时,涌水量预测误差可由8.9%降低为4.2%;(4)本研究成果可为考虑开挖扰动对隧道涌水影响的研究提供理论指导。
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关键词
开挖扰动
非达西定律
反映法
涌水量预测
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职称材料
断层与平行隧道空间位置关系对涌水量的影响研究
被引量:
7
3
作者
傅鹤林
安鹏涛
+3 位作者
成国文
李鲒
陈龙
余小辉
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期1032-1040,共9页
作为渗流影响边界,断层是制约富水断层区隧道设计及施工的重要影响因素,研究断层对隧道涌水的影响具有重要的理论意义和工程应用价值。为分析断层与隧道空间位置关系对隧道涌水量的影响,将断层视为定水头边界,利用反映法将有界含水层用...
作为渗流影响边界,断层是制约富水断层区隧道设计及施工的重要影响因素,研究断层对隧道涌水的影响具有重要的理论意义和工程应用价值。为分析断层与隧道空间位置关系对隧道涌水量的影响,将断层视为定水头边界,利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,构建含断层的深埋平行隧道涌水简化计算模型。利用地下水力学理论、达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构承担的渗水压力计算式。忽略断层及平行隧道的干扰,初步验证本文构建模型的合理性及公式推导的正确性。基于理论公式对相关特征参数进行敏感性分析,揭示断层对隧道涌水的影响机理,探讨平行隧道及断层对涌水的影响特征。通过在建鸿图特长隧道检验涌水简化计算模型的适用性及有效性。研究结果表明:断层倾角竖直时,平行隧道与断层的垂直距离最大,渗流稳定时平行隧道涌水量最小;平行隧道水平距离对隧道涌水影响较为复杂,应综合考虑平行隧道与断层的相互干扰;平行隧道涌水量理论值与实测值差异分别为6.8%及10.5%,误差在可接受范围内。研究成果可为富水断层区隧道涌水量的计算及结构设计提供理论参考。
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关键词
断层
反映法
叠加原理
势函数
渗水量
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职称材料
非均质各向异性油藏水平井产能新解及其影响因素分析
被引量:
1
4
作者
胡嘉
王昊
+3 位作者
李勇
王龙
姚猛
仝可佳
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第18期18-24,共7页
根据水电相似原理,引用物理学中关于点电荷在不同介电常数的无限空间中位场求解方法,将其运用到存在非均质边界的无限大地层中。通过保角变换推导了带角度水平井势函数,并采用镜像反映法等效消去了非均质边界,从而推导出一种求解非均质...
根据水电相似原理,引用物理学中关于点电荷在不同介电常数的无限空间中位场求解方法,将其运用到存在非均质边界的无限大地层中。通过保角变换推导了带角度水平井势函数,并采用镜像反映法等效消去了非均质边界,从而推导出一种求解非均质各向异性油藏水平井产能的新公式,且分析了非均质系数、水平井中心距非均质边界距离、各向异性系数对产能的影响。最后通过实例验证,该公式精确度高、计算简单,可用于确定非均质各向异性油田水平井产能。
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关键词
非均质
各向异性
镜像
反映法
坐标变换
渗流分析
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职称材料
棉短绒浆中荧光物的测定
被引量:
1
5
作者
孙保国
徐立新
宋诗莹
《中国造纸》
CAS
北大核心
2004年第4期32-34,共3页
介绍了棉短绒浆中荧光物含量的3种测定方法:目测法、白度反映法、荧光分光光度计法。其中目测法简便、直接,但受人为因素和光线的影响很大,很难得到准确的结果;白度反映法仪器简单且易于操作,但只适应浆料中荧光物含量比较大的情况,荧...
介绍了棉短绒浆中荧光物含量的3种测定方法:目测法、白度反映法、荧光分光光度计法。其中目测法简便、直接,但受人为因素和光线的影响很大,很难得到准确的结果;白度反映法仪器简单且易于操作,但只适应浆料中荧光物含量比较大的情况,荧光物含量的较小差别并不能在白度上显示出来;荧光分光光度计法具有高灵敏性、相对荧光强度可调性等优点,是较为理想的方法。
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关键词
棉短绒浆
荧光物
测定方
法
目测
法
白度
反映法
荧光分光光度计
法
纸浆
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职称材料
基于特定环境限制的隧道允许排水量计算与结构优化
被引量:
3
6
作者
安鹏涛
傅鹤林
+3 位作者
周先平
成国文
李鲒
余小辉
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1808-1816,共9页
隧道允许渗水量对地下水及结构影响较大,为确定其合理值,首先利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,再基于线性系统叠加原理求解控制点水头势函数,进而利用环境限制条件计算渗水量极限值解析解,同时推导初期支护内外壁水头...
隧道允许渗水量对地下水及结构影响较大,为确定其合理值,首先利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,再基于线性系统叠加原理求解控制点水头势函数,进而利用环境限制条件计算渗水量极限值解析解,同时推导初期支护内外壁水头压力表达式,最后基于工程案例对理论公式进行验证并优化设计。研究结果表明:隧道允许渗水量与控制点周围介质渗透系数及水位允许降深的乘积成正比;降低注浆圈与初期支护渗透系数可减少隧道涌水量,但超过一定界限后隧道涌水量对两者渗透系数的敏感性均可忽略;注浆圈半径增大到一定程度后(本实例为6 m),环向盲管工作状态对二次衬砌外壁水压力影响急剧增大,须定期对环向盲管进行检查,避免水压力对防水板及二次衬砌造成较大破坏。
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关键词
反映法
叠加原理
势函数
渗水量
注浆圈
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职称材料
题名
Theis不稳定潜水井流模型的改进--具入渗补给
被引量:
7
1
作者
陈崇希
唐仲华
机构
中国地质大学(武汉)环境学院
出处
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1-12,共12页
基金
国家自然科学基金项目(41972263)。
文摘
地下水的补排主要包括垂向的地面入渗补给、蒸发排泄(蒸发可视为入渗的负值)及侧向的地表水补给、排泄。水文地质学最基本的问题之一--地下水可持续开采量的评价准则,涉及补给的增量与排泄的减量,因此地下水开采的预测模型必须包含上述两类的补给、排泄因素,否则不能满足要求。然而,经典的Theis不稳定井流模型,即使在傍河抽水,也只有侧边界的补给、排泄作用,而不涉及上边界的地面入渗补给。这样一来,这个解析模型基本上不能够用于预测,而只能在旱季用于井流试验求取含水系统的参数。为此,文章的目标是发展具地面入渗补给的Theis不稳定潜水井流模型。对于潜水流问题,不能再用承压水流的以水头为应变量的方程来建立,应采用第二类线性化方法的势函数来建立潜水流问题。对于既有降雨入渗补给,又有抽水井作用的复杂的水文地质问题所概化数学模型的求解,采取的方法是把它分解成若干个简单的子模型问题求解,然后将其合成为原来复杂数学模型的解。基于质量守恒原理,假定渗流服从Darcy定律并满足Dupuit徦定建立了水流基本微分方程。然后对于两平行河流及一河流平行一隔水边界形成的两类条形区域,具地面均匀稳定入渗补给的井流问题,获得通用水位方程和几类常见的特定条件水位方程及其流量方程。此外,提出并采用“边界对边界的反映法”用以求解一河流平行一隔水边界条形区域的同一问题,减少了许多推导过程。最后,作为上述理论成果的初步应用,也是一个重要的应用,即在河水水质不能满足要求的河流附近,设有一口抽水井,计算该抽水井在不汲取河水的前提下的临界流量方程,获得具重要意义的结构简洁的关系式。该方程也可以用于滨海区的抽水井,在不发生海水入侵前提下的临界抽水流量计算。给出了上述条件不稳定井流过程某时刻的地下水流网图,其流网与文献中常见的傍河井流的流网相比,具显明的特征。
关键词
Theis模型
解析模型
入渗补给
定水位边界
隔水边界
潜水势函数
无穷
反映法
边界对边界的
反映法
临界抽水流量
Keywords
Theis model
analytical model
infiltration recharge
constant water level boundary
impermeable boundary
phreatic potential function
infinite reflection method
boundary to boundary reflection method
critical pumping discharge
分类号
P641.1 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
开挖扰动及非达西渗流对隧道涌水的影响分析
被引量:
13
2
作者
傅鹤林
安鹏涛
伍毅敏
成国文
机构
中南大学
广东省南粤交通投资建设有限公司
出处
《铁道工程学报》
EI
北大核心
2022年第7期80-85,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(51978668)
广东省交通运输厅课题(DFH(201904)YS1-001)。
文摘
研究目的:隧道开挖扰动对渗透系数的改变及扰动区的非达西渗流是影响隧道涌水预测精度的重要因素,为提高涌水预测精度,构建含扰动区的隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论、非达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构外水压力计算表达式,并进行退化分析,后对特征参数进行敏感性研究,最后通过与现场实测数据对比检验构建模型的合理性及公式推导的正确性。研究结论:(1)扰动区厚度及渗透系数的增加,减弱了围岩的阻水能力,导致隧道涌水量增加,提高施工技术水平,降低扰动程度与扰动范围可减弱扰动区围岩渗透系数的变异性,对隧道运营期阻水有积极作用;(2)适当提高注浆圈的抗渗性能可有效降低隧道涌水量,但随注浆圈抗渗性能的增加,对隧道涌水量降低的作用逐渐趋于平缓;(3)考虑扰动区对围岩渗透系数的改变及非达西渗流影响时,涌水量预测误差可由8.9%降低为4.2%;(4)本研究成果可为考虑开挖扰动对隧道涌水影响的研究提供理论指导。
关键词
开挖扰动
非达西定律
反映法
涌水量预测
Keywords
excavation disturbance
Non-Darcy’s law
reflection method
prediction of water inflow
分类号
U459.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
断层与平行隧道空间位置关系对涌水量的影响研究
被引量:
7
3
作者
傅鹤林
安鹏涛
成国文
李鲒
陈龙
余小辉
机构
中南大学土木工程学院
中南大学高速铁路建造技术国家工程试验室
广东省南粤交通投资建设有限公司
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期1032-1040,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51978668)
广东省交通运输厅课题(DFH(201904)YS1-001)。
文摘
作为渗流影响边界,断层是制约富水断层区隧道设计及施工的重要影响因素,研究断层对隧道涌水的影响具有重要的理论意义和工程应用价值。为分析断层与隧道空间位置关系对隧道涌水量的影响,将断层视为定水头边界,利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,构建含断层的深埋平行隧道涌水简化计算模型。利用地下水力学理论、达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构承担的渗水压力计算式。忽略断层及平行隧道的干扰,初步验证本文构建模型的合理性及公式推导的正确性。基于理论公式对相关特征参数进行敏感性分析,揭示断层对隧道涌水的影响机理,探讨平行隧道及断层对涌水的影响特征。通过在建鸿图特长隧道检验涌水简化计算模型的适用性及有效性。研究结果表明:断层倾角竖直时,平行隧道与断层的垂直距离最大,渗流稳定时平行隧道涌水量最小;平行隧道水平距离对隧道涌水影响较为复杂,应综合考虑平行隧道与断层的相互干扰;平行隧道涌水量理论值与实测值差异分别为6.8%及10.5%,误差在可接受范围内。研究成果可为富水断层区隧道涌水量的计算及结构设计提供理论参考。
关键词
断层
反映法
叠加原理
势函数
渗水量
Keywords
fault
reflection method
superposition principle
potential function
seepage volume
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
非均质各向异性油藏水平井产能新解及其影响因素分析
被引量:
1
4
作者
胡嘉
王昊
李勇
王龙
姚猛
仝可佳
机构
江汉石油工程有限公司
胜利油田采油工艺研究院
胜利油田临盘采油厂
中国石油长庆油田分公司第二采油厂
中国石油天然气管道局
塔里木油田公司勘探开发研究院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第18期18-24,共7页
基金
国家重点技术研究发展计划(973计划)(2013CB228000)
国家自然科学基金项目(51274214/EO403)资助
文摘
根据水电相似原理,引用物理学中关于点电荷在不同介电常数的无限空间中位场求解方法,将其运用到存在非均质边界的无限大地层中。通过保角变换推导了带角度水平井势函数,并采用镜像反映法等效消去了非均质边界,从而推导出一种求解非均质各向异性油藏水平井产能的新公式,且分析了非均质系数、水平井中心距非均质边界距离、各向异性系数对产能的影响。最后通过实例验证,该公式精确度高、计算简单,可用于确定非均质各向异性油田水平井产能。
关键词
非均质
各向异性
镜像
反映法
坐标变换
渗流分析
Keywords
heterogeneous anisotropy mirror image theory coordinate transformation reservoirflow analysis
分类号
TE34 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
棉短绒浆中荧光物的测定
被引量:
1
5
作者
孙保国
徐立新
宋诗莹
机构
天津科技大学
出处
《中国造纸》
CAS
北大核心
2004年第4期32-34,共3页
文摘
介绍了棉短绒浆中荧光物含量的3种测定方法:目测法、白度反映法、荧光分光光度计法。其中目测法简便、直接,但受人为因素和光线的影响很大,很难得到准确的结果;白度反映法仪器简单且易于操作,但只适应浆料中荧光物含量比较大的情况,荧光物含量的较小差别并不能在白度上显示出来;荧光分光光度计法具有高灵敏性、相对荧光强度可调性等优点,是较为理想的方法。
关键词
棉短绒浆
荧光物
测定方
法
目测
法
白度
反映法
荧光分光光度计
法
纸浆
Keywords
fluorescence
cotton linter
spectrophotometry
分类号
TS71 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
基于特定环境限制的隧道允许排水量计算与结构优化
被引量:
3
6
作者
安鹏涛
傅鹤林
周先平
成国文
李鲒
余小辉
机构
中南大学土木工程学院
广东省南粤交通投资建设有限公司
出处
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1808-1816,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51978668)
广东省交通科技计划资助项目(DFH(201904)YS1-001)。
文摘
隧道允许渗水量对地下水及结构影响较大,为确定其合理值,首先利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,再基于线性系统叠加原理求解控制点水头势函数,进而利用环境限制条件计算渗水量极限值解析解,同时推导初期支护内外壁水头压力表达式,最后基于工程案例对理论公式进行验证并优化设计。研究结果表明:隧道允许渗水量与控制点周围介质渗透系数及水位允许降深的乘积成正比;降低注浆圈与初期支护渗透系数可减少隧道涌水量,但超过一定界限后隧道涌水量对两者渗透系数的敏感性均可忽略;注浆圈半径增大到一定程度后(本实例为6 m),环向盲管工作状态对二次衬砌外壁水压力影响急剧增大,须定期对环向盲管进行检查,避免水压力对防水板及二次衬砌造成较大破坏。
关键词
反映法
叠加原理
势函数
渗水量
注浆圈
Keywords
reflection method
superposition principle
potential function
seepage volumn
grouting ring
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Theis不稳定潜水井流模型的改进--具入渗补给
陈崇希
唐仲华
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2021
7
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职称材料
2
开挖扰动及非达西渗流对隧道涌水的影响分析
傅鹤林
安鹏涛
伍毅敏
成国文
《铁道工程学报》
EI
北大核心
2022
13
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职称材料
3
断层与平行隧道空间位置关系对涌水量的影响研究
傅鹤林
安鹏涛
成国文
李鲒
陈龙
余小辉
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
7
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职称材料
4
非均质各向异性油藏水平井产能新解及其影响因素分析
胡嘉
王昊
李勇
王龙
姚猛
仝可佳
《科学技术与工程》
北大核心
2014
1
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职称材料
5
棉短绒浆中荧光物的测定
孙保国
徐立新
宋诗莹
《中国造纸》
CAS
北大核心
2004
1
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职称材料
6
基于特定环境限制的隧道允许排水量计算与结构优化
安鹏涛
傅鹤林
周先平
成国文
李鲒
余小辉
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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