本文關(guān)鍵詞：減壓井淤堵及恢復(fù)機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：減壓井正常高效運(yùn)行對堤壩工程安全穩(wěn)定具有十分重要的意義。減壓井是一種重要的滲流控制手段,其利用堤(壩)后地下水滲流特點,排出地下承壓水,降低地下水水位,減小滲透壓力。但在實際工程中經(jīng)常出現(xiàn)的減壓井淤堵問題極大地影響了減壓井的排水減壓效果,因此,開展減壓井淤堵機(jī)理研究,并探討行之有效的淤堵恢復(fù)措施,可為減壓井持續(xù)高效運(yùn)行提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。本文針對減壓井淤堵問題,采取理論分析和數(shù)值模擬方法,揭示減壓井淤堵機(jī)理,通過現(xiàn)場洗井試驗和多年觀測資料分析探討有效的洗井方法。主要開展了以下幾方面研究：(1)應(yīng)用二維滲流計算軟件UNSST2建立地下水滲透模型,對減壓井間距、井徑、出水口高程,貫入深度和濾層滲透性等因素進(jìn)行模擬計算,分析各個因素對減壓井排水減壓效果的影響規(guī)律。計算表明：貫入深度與濾層滲透性對運(yùn)行效果影響顯著；出水口高程也有一定影響；井徑與井間距影響相對較小。(2)根據(jù)已有研究成果與計算所得結(jié)果,分析機(jī)械淤堵、化學(xué)淤堵與生物淤堵等減壓井三種類型淤堵的機(jī)理。機(jī)械淤堵是由地下水帶動細(xì)顆粒向井周移動,再加上井的間歇性運(yùn)行特性,造成細(xì)顆粒在井周大量聚集而引起的淤堵；化學(xué)淤堵是地下水中所含化學(xué)物質(zhì)經(jīng)水流搬運(yùn)后,與氧氣接觸發(fā)生氧化反應(yīng),在井壁內(nèi)外生成凝聚物而造成的淤堵；生物淤堵是指由于井周一些動植物的生物活動造成的淤堵現(xiàn)象。(3)利用三維滲流計算軟件UNSS3建立減壓井三維滲流模型,模擬計算減壓井在大降深抽水過程中井周各處滲透坡降變化情況。通過大降深來獲得井壁內(nèi)外足夠大的滲透坡降,使原本淤堵的濾層產(chǎn)生松動,破壞其原本穩(wěn)定的土粒結(jié)構(gòu),令造成淤堵的細(xì)顆粒從中被水流帶出,提高濾層整體滲透性,從而提高減壓井的排水減壓效果。(4)通過現(xiàn)場洗井試驗與多年觀測資料分析,探討大降深往復(fù)循環(huán)洗井法洗井效果及其影響因素。大降深往復(fù)循環(huán)洗井法具有顯著效果,經(jīng)該方法清洗后,大部分原本淤堵的減壓井排水減壓效果有明顯提升。研究表明,井管材質(zhì)對該方法效果影響較大。
【關(guān)鍵詞】：減壓井 淤堵 滲流 恢復(fù)措施 影響因素
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV223.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 符號說明10-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究目的與意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀及進(jìn)展12-17
• 1.2.1 滲透變形研究12
• 1.2.2 濾層設(shè)計研究12-13
• 1.2.3 減壓井滲流計算研究13-14
• 1.2.4 減壓井淤堵研究14-15
• 1.2.5 減壓井淤堵恢復(fù)措施研究15-17
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線17-19
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容17
• 1.3.2 研究方法和技術(shù)路線17-19
• 第二章 減壓井滲流數(shù)學(xué)模型及數(shù)值模型19-29
• 2.1 滲流微分方程19-23
• 2.1.1 達(dá)西定律19
• 2.1.2 運(yùn)動方程19-20
• 2.1.3 連續(xù)性方程20-22
• 2.1.4 穩(wěn)定滲流基本微分方程22-23
• 2.1.5 非穩(wěn)定滲流基本微分方程23
• 2.2 減壓井滲流數(shù)學(xué)模型23-26
• 2.2.1 滲流場控制方程24
• 2.2.2 定解條件24-26
• 2.3 有限元法數(shù)值求解26-28
• 2.3.1 有限元法的基本原理26
• 2.3.2 有限元法求解滲流問題的基本過程26-28
• 2.3.3 計算軟件簡介28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 減壓井排水減壓效果影響因素分析29-50
• 3.1 數(shù)值模型29-30
• 3.2 減壓井貫入度對減壓井排水減壓效果影響分析30-35
• 3.2.1 貫入深度3m30-31
• 3.2.2 貫入深度9.92m31-32
• 3.2.3 貫入深度17.76m32
• 3.2.4 貫入深度21.68m32-33
• 3.2.5 貫入深度25.6m33-35
• 3.3 減壓井結(jié)構(gòu)對減壓井排水減壓效果影響分析35-45
• 3.3.1 井管直徑36-39
• 3.3.2 減壓井間距39-42
• 3.3.3 減壓井出水口高程42-45
• 3.4 反濾層對減壓井排水減壓效果影響分析45-49
• 3.4.1 反濾層滲透系數(shù)2×10~(-2)cm/s45-46
• 3.4.2 反濾層滲透系數(shù)2×10~(-3)cm/s46
• 3.4.3 反濾層滲透系數(shù)2×10~(-4)cm/s46-47
• 3.4.4 反濾層滲透系數(shù)2×10~(-5)cm/s47
• 3.4.5 反濾層滲透系數(shù)2×10~(-6)cm/s47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 減壓井淤堵機(jī)理分析50-60
• 4.1 機(jī)械淤堵機(jī)理分析50-56
• 4.1.1 減壓井機(jī)械淤堵發(fā)生過程50
• 4.1.2 減壓井設(shè)計不合理引起的機(jī)械淤堵50-55
• 4.1.3 減壓井施工藝與運(yùn)行管理不當(dāng)引起的機(jī)械淤堵55
• 4.1.4 井周水位對機(jī)械淤堵影響55-56
• 4.2 化學(xué)淤堵機(jī)理分析56-59
• 4.2.1 化學(xué)淤堵形成的主要過程56-57
• 4.2.2 淤堵物形成機(jī)理57-58
• 4.2.3 井周水位對化學(xué)淤堵影響58-59
• 4.3 生物淤堵機(jī)理分析59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第五章 減壓井修復(fù)技術(shù)及修復(fù)效果分析60-78
• 5.1 恢復(fù)措施及應(yīng)用60-62
• 5.1.1 常規(guī)洗井方法60
• 5.1.2 可拆換過濾器減壓井60-61
• 5.1.3 大降深循環(huán)往復(fù)雙向抽排水洗井61-62
• 5.2 實例分析62-77
• 5.2.1 工程概況62-63
• 5.2.2 洗井方法63-64
• 5.2.3 大降深抽水?dāng)?shù)值模擬64-68
• 5.2.4 監(jiān)測資料分析68-76
• 5.2.5 洗井效果分析76-77
• 5.3 本章小結(jié)77-78
• 第六章 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 結(jié)論78-79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85

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本文編號：343748