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岩溶管道水系统灰模型建立与分析——以贵州仁怀长岗为例

岩溶管道水系统灰模型建立与分析——以贵州仁怀长岗为例陈定容罗伟权(地矿部岩溶地质研究所)摘要岩溶管道水系统为信息不确定的灰系统。本文依据贵州仁怀长岗出水洞地下河系统的流量动态长观资料,应用灰色系统理论原理,对岩溶管道水内在特征关联性进行分析,探讨了地下径流与降雨关系以及外源水对地下水的补给关系,并建立了岩溶管道水的GM(1,1)残差序列周期分析模型及包络模型,取得了较满意的结果。表明该方法在岩溶管道水水资源评价中具有一定的实用性。关键词岩溶管道水灰模型关联性残差序列周期0引言岩溶管道水系统在我国南方岩溶地区普遍存在,由于含水介质结构不均一性和多重性,致使含水介质结构复杂,难以查清;其内地下水流流态的多样、多变性也不易于确定,这些特点决定了岩溶管道水系统为信息不确定的“灰系统”,给定量评价岩溶地下水资源带来一定的难度。因此,笔者试用灰色系统理论对贵州仁怀长岗岩溶管道水系统进行研究,主要分析系统内在特征关联性及建立灰色系统模型,评...  (本文共7页) 阅读全文>>

《价值工程》2017年09期
价值工程

岩溶管道径流公式研究

0引言我国有世界上最大的岩溶区,广泛分布于西南、东北地区,尤其是西南地区的岩溶区,岩溶管道广泛发育,研究岩溶管道渗流,对指导西南岩溶区生产实践具有重要的意义。直径大于10mm的空隙称为岩溶管道[1]。国内外水文地质工作者进行了大量的研究,研究成果按时间顺序大致可以分成三个阶段:等效多孔介质法、多重叠加法、ConduitFlow process(CFP)法。20世纪90年代初提出的多孔介质等效法[2],将岩溶管道等效为渗透系数较大的多孔介质管道,使用达西定律求解[3],该方法只适用于半径很小且低雷诺数径流的岩溶管道,而当雷诺数超过10后该方法的计算精度将急剧下降。同样,多重介质叠加法[4]将影响管道流的各种因素绘制成场,使用计算机叠加计算,忽略中间径流过程,只考虑起始端流速与结束端流速,该方法受人为影响因素较多。而美国地质调查局于2007年提出Conduit Flow process(CFP)法[4],并以该方法为基础基于Modf...  (本文共3页) 阅读全文>>

《水利科技与经济》2016年02期
水利科技与经济

荔波三荔水库库区右岸岩溶渗漏分析

1工程概况三荔水库位于贵州省荔波县城东北部樟江干流河段上,建库河流属珠江流域柳江水系。三荔水库建成后,可将下游荔波县城的防洪标准从20年一遇提高至50年一遇,同时可解决中心城区2020年的城市用水和玉朝产业园带的工业用水。三荔水库是一座以防洪、供水及漂流调节水量等为主的综合性中型水利工程,坝址以上集水面积为980 km2,最大坝高65.5 m,总库容7 414×104m3。2库区基本地质条件三荔水库库区总体地势北东高南西低,库盆两岸山体高大,河道狭窄,两岸地形多对称,断面多呈U型,少量V型。成库一般宽约40~130 m,水库区回水范围内地貌以溶蚀类型地貌为主,间夹少量剥蚀地貌。库区主要分布二叠系、石炭系、泥盆系地层,受荔波向斜、水尧背斜的影响,库区总体为碳酸盐岩夹碎屑岩相间分布。库区主要发育的构造有荔波向斜、水尧背斜、水浦背斜及一系列小型的断层。库区可溶岩大面积分布,右岸地表及地下岩溶形态十分发育,洼地、溶洞、落水洞随处可见。地...  (本文共2页) 阅读全文>>

山东大学
山东大学

大流量岩溶管道涌水封堵机理与方法研究

岩溶地区地下岩溶管道、溶洞及裂隙发育,地下工程开挖过程极易诱发突涌水灾害。其中,大流量岩溶管道的涌水致灾性强,封堵治理难度极大,已成为地下工程建设中的重大难题与挑战,也是亟需解决的关键科学问题。本文通过理论研究、实验室实验、数值分析和现场应用相结合的方法,研究了岩溶地区大流量岩溶管道的控流降速与注浆封堵机理,提出了大流量岩溶管道涌水的成套封堵治理方法,主要成果成功应用于国内最大的凹陷式石灰石矿山岩溶涌水治理。主要研究内容和成果如下:(1)通过对岩溶管道涌水特征进行分析,概化了岩溶管道型涌水模型;基于水击现象及水力学机理,在大流量非恒定流方程基础上建立了管道涌水的控流降速模型;通过推导管道型涌水运动方程,提出了控流降速压强的计算公式,从而揭示了控流降速机理,形成了岩溶管道涌水控流降速方法。(2)开展了管道型涌水控流降速室内试验,获得了管道内流体流速、压力与孔口控流的变化规律。试验表明:阀门开度与控流后管道内水流速之间具有指数函数关...  (本文共194页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京大学
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溶潭和流速对岩溶管道溶质运移的影响模拟研究

定量示踪试验是表征岩溶管道溶质运移的有效手段,不仅能确定两点之间的水力联系,还能通过穿透曲线获取溶质运移参数,正确解译示踪试验穿透曲线是认识和预测岩溶管道溶质运移的基础。野外监测的穿透曲线常出现明显拖尾,传统对流弥散方程很难模拟这种现象,研究各种因素的影响对正确解译穿透曲线具有重要意义。溶潭可能导致穿透曲线的明显拖尾,流速对溶质暂时性储存过程和穿透曲线的影响也非常复杂。研究溶潭和流速对岩溶管道溶质运移的影响对正确解译野外示踪试验穿透曲线和预测溶质运移过程都具有非常重要的意义。设计三种岩溶管道结构:单管道,管道发育对称溶潭(入口和出口位于一条直线)和管道发育不对称溶潭(入口和出口处于对角线位置),采用Fluent软件数值模拟岩溶管道内部物理过程,初步探讨溶潭对岩溶管道流场和溶质运移过程的影响。流场模拟结果显示,水流进溶潭时,部分水体滞留在对称溶潭两侧内形成闭合漩涡回流,滞留在整个不对称溶潭内形成流线不闭合的水流漩涡,不对称溶潭内流...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
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岩溶管道型涌水水力特征及注浆封堵机理研究

在岩溶地区进行地下工程建设时,常常遭遇突涌水灾害,尤其是岩溶管道导致的集中涌水,其发生频率高,且涌水量大、流速高,治理难度大,往往对工程施工产生重大影响,甚至造成大量的财产损失和人员伤亡。因此,在实际工程中应对岩溶管道型涌水具有充分认识,采取针对性措施有效治理。本文应用理论分析、数值模拟及试验等手段系统分析岩溶管道型涌水特征及注浆封堵机理,研究适用于管道型涌水封堵的新型注浆材料,并应用于广西华润石灰石矿山治水工程。本文研究内容及成果主要包括:(1)对岩溶管道型涌水特征及其灾害成因进行分析,基于简单管道、变管径管道、多管道及沿程泄流管道的计算模型,进行管道型涌水水力计算,为岩溶管道的判识及涌水的治理提供参考。(2)对管道型涌水控流降速机理进行分析,采用Ansys Fluent软件对管道控流降速过程进行数值模拟,通过改变管道出口过水断面面积,观察不同控流程度情况下管道内水流速度及压力的变化规律,对控流降速效果进行研究。(3)为满足岩...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>