CN107918722A - 一种平原水库井渗漏计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平原水库井渗漏计算方法。本发明针对库区内井对平原水库渗漏影响,提出了利用离散方法计算平原水库任意位置井对水库渗漏量影响计算公式,可应用于库区内任意位置井对水库渗漏影响的计算。离散单元法利用井在库区内距离坝轴线位置不同,根据计算精度要求离散成n个单元,首先计算每个单元的渗漏量,通过叠加计算整个井渗漏量,评估井对平原水库渗漏影响。依据本发明提供的计算公式,可以方便计算单个井对水库渗漏量影响,计算过程简明,结果准确。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域,尤其涉及一种平原水库井渗漏计算方法,可应用于库区内任意位置井对水库渗漏影响的计算。
背景技术
平原水库是相对于山区水库而言的,其一般位于大江、大河下游冲击平原地区,这类地区地质岩性多数为黏土、粉质黏土、粉土、砂土、沙壤土、粉细砂等组成。平原水库所处位置如在井灌区时,原库底中有较多的农田灌溉和生活用水机井。部分水井是增加水库渗漏和加剧坝后农田浸没的因素,如处理不当会对今后水库运行带来影响。井的渗流计算采用轴对称来计算,一般计算方法是以井为中心,采用轴对称影响半径的方法对井渗流量进行计算分析。但对于平原水库库区内井来说,井的渗漏影响是空间三维问题,只能采用空间三维有限元程序进行计算,对分析人员和程序要求很高,且建模复杂,计算量巨大。
发明内容
本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种平原水库井渗漏计算方法。本发明针对库区内井对平原水库渗漏影响,提出了利用离散方法计算平原水库任意位置井对水库渗漏量影响计算公式,可应用于库区内任意位置井对水库渗漏影响的计算。离散单元法利用井在库区内距离坝轴线位置不同,根据计算精度要求离散成n个单元,首先计算每个单元的渗漏量,通过叠加计算整个井渗漏量,评估井对平原水库渗漏影响。
本发明的一种平原水库井渗漏计算方法技术方案为,用离散单元法计算平原水库任意位置井对水库渗漏量影响。
井在库区内任意位置,按照井和水库大坝轴线相对位置和计算精度要求,离散成n个单元,渗漏量分别为Q1……Qn,对应的轴对称半径分别为R1……Rn,井渗漏量Q井1利用传统轴对称计算,井对水库渗漏影响Q计算公式如下:
式中Q-井渗漏量(m3/d);
Q井1—井轴对称计算渗漏量(m3/d);
N—离散单元数。
本发明的有益效果为:本发明针对库区内井对平原水库渗漏影响,提出了利用离散方法计算平原水库任意位置井对水库渗漏量影响计算公式,可应用于库区内任意位置井对水库渗漏影响的计算。离散单元法利用井在库区内距离坝轴线位置不同,根据计算精度要求离散成n个单元,首先计算每个单元的渗漏量,通过叠加计算整个井渗漏量,评估井对平原水库渗漏影响。依据本发明提供的计算公式,可以方便计算单个井对水库渗漏量影响,计算过程简明,结果准确。
附图说明
图1所示为井在平原水库中的离散单元简图;
图2所示为单个离散单元计算简图。
图3所示为计算模型简图;
图中,1-坝轴线,2-坝体,3-坝基,4-截渗沟,5-坝基一,6-坝基二,7-坝基三,8-井。
具体实施方式:
为了更好地理解本发明,下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案,但是本发明并不局限于此。
实施例1
某一小型平原水库坝轴线长513m,坝体为壤土均质坝,坝高10.0m,坝顶高程45.0m,库底高程35.0m,库内最高水位43.0m,相应库容8.39万m3,井位于库区内(见说明书附图图2)。坝体渗透系数为1×10-5cm/s。坝基1层为渗透系数1×10-4cm/s,坝基2层为强透水层,渗透系数5×10-3cm/s,坝基3层渗透系数为渗透系数2×10-5cm/s。正常运行时上游水位43.0m,下游截渗沟水位34.0m,井深17.0m,穿透坝基1层到达坝基2层强透水,计算模型见说明书附图图3。
水库根据计算精度要求离散为15度一个单元,共离散为24个半径,离散半径见下表1,根据计算时分别取有井和无井两种模型计算,经计算,无井时水库每天渗漏量36.82m3/d,年渗漏量1.34万m3/y,占水库最高水位库容16.03%;有井时水库每天渗漏量39.13m3/d,年渗漏量1.43万m3/y,占水库最高水位库容17.03%。因井增加渗漏量为844.61m3/y,占水库库容的1.0%。
表1 井渗漏离散半径和计算结果表
Claims (3)
1.一种平原水库井渗漏计算方法,其特征在于,利用离散单元法计算平原水库任意位置井对水库渗漏量影响。
2.根据权利要求1所述的一种平原水库井渗漏计算方法,其特征在于,井在库区内任意位置,按照井和水库大坝轴线相对位置和计算精度要求,离散成n个单元,渗漏量分别为Q1……Qn,对应的轴对称半径分别为R1……Rn,井渗漏量Q井1利用传统轴对称计算,井对水库渗漏影响Q。
3.根据权利要求2所述的一种平原水库井渗漏计算方法,其特征在于,井对水库渗漏影响Q计算公式为:
<mrow>
<mi>Q</mi>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>n</mi>
</munderover>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
</mrow>
式中Q-井渗漏量(m3/d);
Q井1—井轴对称计算渗漏量(m3/d);
N—离散单元数。
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