基于GMS的西坡泵站渗流井渗流数值模拟研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dldx05444011
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随着黄河流域整体经济的迅速发展,在黄河流域内的水资源矛盾问题越发凸显,解决区域内水资源供应矛盾问题也成为了相关学者研究的重点内容。在引黄工程中渗流井集水、潜流廊道成为取水方式优先选择。然而在渗流井集水设计过程中,设计人员一般采取抽水试验法和理论分析法,其都存在较为明显的弊端,如:抽水试验法在增加成本的同时耗时较长;理论分析法局限性强。因此利用现代科学计算对工程进行数值模拟的方式引入到工程是必要的。
  本文依托柳林县西坡泵站水源渗流井工程,利用GMS软件对渗流井渗流进行数值模拟分析。研究的主要内容包括:归纳总结地下水工程数值模拟发展现状;渗流井发展研究现状;介绍GMS模拟软件;建立正确合理的模型;依托于渗流井渗流模型就井水位降深—出水量、泥沙淤积—出水量进行分析;提出了针对性的渗流井工程优化建议,并进行了数值模拟。
  经研究分析,得到如下结论:数值模拟计算所得水位与实际观测水位吻合度较高,同时数值模拟所得水位降深—出水量关系曲线与解析法所得水位降深—出水量曲线在一定出水量内变化趋势是一致的,说明模型选取的参数是合理的,也说明利用GMS对黄河浅滩渗流井进行数值模拟是可行的;通过对渗流井运行期间(未进行清淤)数值模型进行分析预测,可知由于淤积其滤料渗透系数将会不断减少,渗流井出水量也将不断减少。
  针对渗流井滤料淤积问题,提出了优化建议,并进行了数值分析,得出如下结论:在一定时间、一定流量,通过往渗流井注水方式可以实现“反向冲洗”,即水流挟带渗流井四周滤料淤积物反向流动,最终达到冲洗滤料,恢复滤料渗透系数的目的;选择长度为30m的水平向辐射管,不仅能有效增加渗流井出水量,并且更能节省投资;无砂混凝土板受泥沙淤积影响前后的渗透系数、水位降深以及稳定性均优于级配砂砾石和外包无纺布,因此,黄河浅滩渗流井建议选用无砂混凝土板作为滤料。
其他文献
农业水利工程发展迅速,自动灌溉技术已成为农业节水灌溉发展的主要形式,多种控制与监测设备被应用于农业灌溉中,而针对偏远灌区,监测设备的供电成为问题。传统电池容量有限,长期使用会导致电压不足影响系统稳定运行,频繁更换会造成更大的人力资源浪费。而使用太阳能、风能等新能源发电设备不仅安装复杂,且人为破坏难以防护。利用管道水流发电系统提供电能,能够解决监测设备的供电问题,并可避免其他供电方式的造成的环境污染
近几十年以来,在沿海区域经济建设发展突飞猛进的同时也带来了诸多近海环境生态问题,近岸海域的污染物输移扩散问题也成为人们的研究热点。本文以已有的平直斜坡上的沿岸流科学实验为基础,研究了近岸波流场内污染物在垂直岸线和沿岸方向的输移扩散规律,这不仅对近岸生态环境的保护、修复有重要意义,而且可以为近岸污染物预报、保护、排污设施选址等实际工程提供理论依据。本文围绕上述内容主要做了以下几方面工作:(1)首先利
淤地坝是水土保持的一项重要工程措施,广泛分布在沟壑纵横、水土流失严重的黄土高原地区,在防止水土流失方面起着举足轻重的作用,除此之外,淤地坝还能促进生态文明建设,优化生态环境,提高经济效益。山西省建设有大量的淤地坝,大部分淤地坝均按常规设计,不满足长期蓄水的要求。课题组依托水利厅创新项目,以解决贫困山区灌溉用水为目的,提出将大、中型淤地坝改造成小型挡水坝的设想,研究淤地坝改造成蓄水坝所涉及的关键技术
目前,我国玉米的种植面积和产量均居三大粮食作物之首。气候干旱和土壤盐碱化是制约农业健康可持续发展的重要因素。通过系统分析种植方式和施氮量对土壤环境及玉米生长发育的影响,能够为旱作盐碱农田实现玉米高产高效提供科学依据和理论支持。本研究以玉米为试验材料,品种为中地88。2018和2019年4—9月在山西省农业科学院盐碱地改良试验基地开展田间试验;2019年5—9月在太原理工大学水利科学与工程学院科研基
摘 要:我国基础教育过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状不能适应素质教育的要求。文章提出教师在教学过程中应尊重学生的人格,关注个体差异,满足不同学生的学习需要;创设能引导学生主动参与的教育环境,激发学生的积极性,培养学生掌握和运用知识的态度和能力,使每个学生都能得到充分的发展;以及拓展文本,激发学生动脑思考和掌握课本的能力,从而达到主动学习的目的。  关键词:尊重;激趣;拓展文本  有这样一
期刊
人类活动对生态环境造成了一定影响,河流、湖泊、海洋的水质恶化已经成为我国一个突出的环境问题。在预测和治理水体污染时,需要掌握污染物质随水流的变化规律。汾河是山西第一大河,沿河分布着许多的城市、工厂、灌区,对于山西社会经济发展有重要意义,同时城区河段内建设有橡胶坝、水闸等众多挡水建筑物,形成自然景观。为了应对水污染事件造成的不利影响,有必要对汾河闸控河段的水动力特性及污染物迁移扩散规律进行深入研究。
泄洪槽是水利工程中十分常见的一种泄水建筑物,对宣泄多余的洪水及保证下游建筑物的安全起着十分重要的作用。以往研究表明,光滑泄洪槽的消能率只有10左右,台阶式泄洪槽的消能率最大可达90以上,在消能率方面,台阶式泄洪槽有着明显的优势。本文以山西省某公园泄洪槽台阶式消能工程项目为背景,采用物理模型试验和数值模拟相结合的方法对不同流量下台阶式泄洪槽的消能特性进行了研究,得出如下结论:(1)台阶式泄洪槽的流速
蒸发是干旱半干旱区生态系统中最重要的水均衡项,冻融期干旱少雨,土壤蒸发强烈,加剧了水资源短缺情况。冻融期土壤蒸发规律和影响因素较为复杂,探索冻融作用下土壤蒸发规律及其影响因素,对于缓解干旱半干旱区水资源短缺具有现实意义。本文通过室内封闭系统下-22℃和-15℃恒定冻结气温的48h冻结和33h的自然消融实验,研究了砂土、壤砂土、砂壤土和粉砂壤土在5种不同的土壤含水率条件下的土壤温度和土壤蒸发规律。主
水文模型是研究流域水循环过程与水资源演化规律的重要工具,可为解决水问题提供技术支撑。作为水文模型的重要组成部分,土壤入渗的变化过程表现出很大的时空变异性和尺度依赖性,分析流域典型土壤的入渗规律,对于确定参数取值范围、提高水文模型精度具有重要意义。而受气候变化和人类活动的共同影响,流域的水循环过程发生显著变化,采用水文模型法和水量平衡法分析径流变化归因,可为流域的水资源规划管理提供依据。本文以密云水
土壤层作为地球关键带中的重要层位,是关键带中物质和能量交换的重要通道,研究土壤的水热变化过程对合理开发利用和保护土壤资源意义重大。导热系数作为表征土壤热物性的基础参数,是土壤水热变化规律及其传输模型构建的关键参数,在土壤污染防治、工程建设和浅层地温能开发利用中发挥着关键作用。鉴于此,本文对导热系数的热探针测试装置和算法、导热系数影响因素和导热系数常用模型进行了分析研究,得出了以下结论:(1)通过实