抽灌两用自渗反滤回灌井设计与试验研究

发布时间：2020-05-20 05:25

【摘要】：在对抽灌两用自渗反滤回灌井的回灌过程进行分析的时候,对影响抽灌两用自渗反滤回灌井的单井回灌量和回灌效率的因素进行了分析和总结,结合抽水与回灌是互为逆向的过程,重新设计出圆形抽灌两用自渗反滤回灌井和方形抽灌两用自渗反滤回灌井。对新型抽灌两用井的单井回灌量以及回灌效率进行观测,研制了室内抽灌两用自渗回灌试验装置,通过室内回灌试验,验证了新设计的抽灌两用自渗反滤回灌井具有回灌效率高、防淤积等特点。同时,推导出潜水含水层抽灌两用自渗反滤回灌井单井回灌量理论计算公式和潜水含水层抽灌两用自渗反滤回灌井单井抽水量理论计算公式。为了探究当水流通过井口进行回灌的这个过程中,井口井损对于通过井口的水流的影响,研制了室内试验装置,进行了室内井口井损试验,总结了井口井损的特点与规律。对分析抽灌两用自渗反滤回灌井井口井损和计算抽灌两用井的单井回灌量,具有理论探讨价值和实践指导意义,主要结论如下。(1)新型抽灌两用自渗反滤回灌井相比于现有的回灌井和抽灌两用井具有以下特点:与现有的抽灌两用井和回灌井相比,可实现雨洪水的自渗、过滤,且回灌量大,能够在短时间内大量回灌雨洪水。(2)抽灌两用自渗反滤回灌井的回灌过程中对抽灌两用井的单井回灌量造成主要影响因素的是抽灌两用井的井口部分,抽灌两用井口的进水能力的大小,直接影响单井回灌量的大小。而影响抽灌两用井口的进水能力的主要因素为井口上的过水断面面积、井口的形状,反滤层的渗透系数、抽灌两用井口的淤堵情况等。(3)本文通过对新型抽灌两用自渗反滤回灌井水流入渗流态的分析,并根据承压含水层普通回灌井单井回灌理论计算公式,推导出了潜水含水层抽灌两用井单井回灌量理论计算公式和潜水含水层抽灌两用井单井抽水量理论计算公式。(4)研制了用于抽灌两用井回灌试验的室内装置。由室内试验得到了抽灌两用井的单井回灌量和回灌水流曲线。由水流曲线所呈现的状态可以得出,试验装置设计的较为合理,能够很好的模拟水流通过抽灌两两用井口和普通回灌井的回灌过程。研制了用于抽灌两用自渗反滤回灌井井损的室内装置,分析在井口类型不同,开孔率不同,给水高度不同的情况下,井口井损的变化规律及特点。
【图文】：

布置图,回灌试验,测压孔,布置图

在试验过程中，保持水槽与两侧调节水箱的水位高度不变，在单位时间内从两侧水箱流出的水量即为单位时间内的单井回灌量。试验装置底板上的测压孔分布图如图3.1所示，试验装置实物图如图3.2所示。抽灌两用自渗反滤回灌井室内稳定流回灌试验装置由有机玻璃材质制作，试验装置包括提供稳定水流系统、模拟水流从河道回灌至含水层系统供排水系统、排除剩余水流的系统和测量单井回灌量和水位高度的系统，（见图2），其中回灌系统有回灌水槽、回灌井、井口等，测量系统有底部测压管（见图3）、水位和流量测量等。抽灌两用自渗反滤回灌井井口按1:25的比例制作，均取一半，进水断面开孔率约为20%，圆形抽灌两用自渗反滤回灌井口高为60 mm、直径为40 mm；方形抽灌两用自渗反滤回灌井口高为60 mm、边长为40 mm。普通回灌井模型的制作比例与抽灌两用井口一致

分布图,室内试验,回灌井

在试验过程中，保持水槽与两侧调节水箱的水位高度不变，在单位时间内从两侧水箱流出的水量即为单位时间内的单井回灌量。试验装置底板上的测压孔分布图如图3.1所示，试验装置实物图如图3.2所示。抽灌两用自渗反滤回灌井室内稳定流回灌试验装置由有机玻璃材质制作，试验装置包括提供稳定水流系统、模拟水流从河道回灌至含水层系统供排水系统、排除剩余水流的系统和测量单井回灌量和水位高度的系统，（见图2），其中回灌系统有回灌水槽、回灌井、井口等，，测量系统有底部测压管（见图3）、水位和流量测量等。抽灌两用自渗反滤回灌井井口按1:25的比例制作，均取一半，进水断面开孔率约为20%，圆形抽灌两用自渗反滤回灌井口高为60 mm、直径为40 mm；方形抽灌两用自渗反滤回灌井口高为60 mm、边长为40 mm。普通回灌井模型的制作比例与抽灌两用井口一致，取用模型的一半，安装在装置主体侧壁的中间部位。图3.1 回灌
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV213.9;P641.25

【参考文献】