中文名 | 地下水泄降锥 | 外文名 | Underground water drop cone |
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别 名 | 地下水下降漏斗 | 产生原因 | 人为取水 |
对一定条件下形成的地下水泄降锥,作如下定义:当单井或群井抽取地下水时,在井的周围一定范围内会发生地下水位不同程度的下降。在连续抽水的状态下,或因抽水强度大,或因含水层富水程度的原因,在抽水区周围的含水层出现近似倒圆锥形(也称漏斗形)的疏干空间(承压水出现漏斗形的压力水头降),从而使地下水由四周向抽水中心汇流,地下水的补给,逸流和排泄条件或压力平衡发生变化,从观测资料汇总后勾绘的地下水等水位线图上看,明显出现近似同心圆状的闭合圈,如果这种现象存在且数年变化不大,就称为地下水泄降锥。也称该地形成了地下水泄降锥。地下水泄降锥形成后,从通过取水中心的纵、横剖面上看,明显出现中心水位下降区,过渡区和边缘区。中心水位下降区地下水位下降最大,向四周呈辐射状水位降依次减小,至边缘区则与当地地下水正常值相一致。
在降水减少,发生干早的情况下,地下水受降雨补给大量减少,而井灌区的人为开采相应增大而发生的区域性水位下降,不具备上述定义条件时,不应称其为漏斗。区域性地下水位下降和地下水泄降锥有明显区别,地下水泄降锥的影响因素主要是开采,降水对漏斗仅起着水位的升降和范围的扩大和缩小,特点是范围小,下降幅度大。
地下水泄降锥,做为地下水开采条件下的一种特例也具有两重性,这种两重性就是既具有有利的一面,也有不利的一面。我们分析地下水漏斗时,也必须从利弊两个方面全面地进行分析,不然就会陷人片面性。
1、漏斗的出现才能保证取水
不论是城市供水水源地还是农业的井灌区,都希望科学合理地挖掘取水建筑物的潜力,保障按量供水也就保证了工农业生产和人民生活对水的需求。
2、漏斗的出现可以获得额外的补给水源
这个问题可以理解为漏斗的出现腾空了地下水库库容,有利于接受各种补给(仅以潜水为例)。
(1)获得地表水体的额外补给:地下水漏斗的发展和扩大,会使原来不发生补给关系的地表水体而发生补给。如:西安市的城市供水水源地,均是傍河水源地,当漏斗区取水扩大后,漏斗范围也随之增大,当扩大到河床时就夺得了河水的补给。如果漏斗不扩大,就得不到河水的补给。
(2)获得降水入渗和灌溉水人渗必须是引客水灌溉的补给:在少量开采地下水的情况下,地下水漏斗很不明显。这两部分补给,对地下水的影响只是使该地的地下水位升高,水量增加,但会随着时间的延长而变成逸流而流向下游。
(3)夺取潜水蒸发量。据有关试验资料,当地下水埋深小于5-7m,当地土壤又是粘性土时,地下水会通过蒸发而消耗,使地下水位逐步下降。如果漏斗区出现在地下水埋深小于5-7m的地区,由于漏斗区的水位下降,就人为地扼制住了这种无益的消耗,也将这部分水量转化成了开采量,这就额外增加了开采量。
(4)可以获得下部承压水的补给,承压水漏斗可获得潜水的补给,如果在形成漏斗后潜水和承压水的水位出现水位差时,水位高的一方会通过隔水层天窗向另一方流动而形成补给关系。
(5)获取地下水本身的补给。漏斗未形成前,地下水按补给区—逸流区—排泄区的规律运动,基本可分割成条带状即单宽流量,互不干扰。漏斗形成后会改变这种状态,取水建筑物的四周,均向中心汇流。原来只接受上游地下水的补给,漏斗扩大后,使其左、右两侧地下水流拐向漏斗区,下游的地下水也倒向漏斗区,因而也增大了开采量。由于存在以上几方面的额外夺取的补给,所以一般漏斗区抽水量实际情况远比当初设计时大。
地下水漏斗形成后,也会带来许多不利影响,主要有以下几方面:
1、漏斗区内水位的大幅度下降,会增加开采成本,水位的不断下降,会带来机井、电机、水泵的更新换代;另外,提水要消耗能量,能耗与抽水量和扬程的乘积成正比,在同样的开采量情况下,水位不断下降也就需要水泵扬程的不断增加,消耗的能量也随之增大,所以会增大开采成本。
2、漏斗的发展扩大可能引人新的污染源,一是漏斗扩大后纳人补给的地表水体已污染时;二是漏斗扩大后有污染的废渣时;三是漏斗扩大后沿海地区引起海水倒灌时都会使水质变差。
3、对漏斗区农业的影响:取水困难,机泵更新,能耗增加,加重农民负担。
4、产生不良地质现象的危害:如发生地面沉降,地裂缝,有的还可能诱发滑坡。等总之,地下水漏斗是抽水引起的必然结果,对地下水漏斗产生的利弊要做全面的分析。根据不同情况区别对待,要扬长避短,扬其利,避其弊,使这对矛盾着的事物尽力使其处于平衡状态,使其更好地为人类服务。 2100433B
地下水在自然因素和人为因素的共同影响下,其水量和水质不断地在发生着一系列地变化,当人为地从并中开采地下水时,就打破了地下水的平衡,水井中的水位则会下降。当从井中不断地取水时,水位下降会越来越大,并向井的四周继续扩展。地下水的下降,会随距井的远近而变化,距开采井越近下降越大,反之越小,直到不发生影响。在井的四周,发生近似倒圆锥形的疏干空间,这一现象就是地下水泄降锥。
当然有拉,可以用反射波发啊,首先在地底下埋置一小型,使其爆炸产生振动波,传播出去,遇到不同的障碍物就反射回来,再用特定的仪器接收,经过分析就可以得知地下的地质情况拉,相当准的,挖隧道一般都用这东西先探...
只有出水并采取人工或机械降水的时候,才能套用有地下水化粪池;只有湿土,不明显影响施工质量和用工量,不能套有地下水子目。
地下水可分为上层滞水、潜水和承压水。上层滞水的水质与地表水基本相同。潜水含水层通过包气带直接与大气圈、水圈相通.因此其具有季节性变化的特点。承压水地质条件不同于潜水,其受水文、气象因素直接影响小.含水...
本文提出了抽降地下水对已建工程设施的影响,在对各种影响进行分析的基础上,提出了相应的防治措施方案。文中还列举了工程实例。
3.2 蓄水层生产率 地下水资源的可获得性和地下水的总储量一样重要,决定了地下水能够支持国家和社 会适应气候变化和人口增长的时间长短( Calow et al 2010)。地下水是可使用和抽取的,一 般通过钻井, 而井的产量将限制地下水能被提取的速率。 对于安装手泵的社区供水, 水井供 水产量必须保持> 0.1升 /秒,最好是 0.3升 /秒。集约灌溉农业需要更高的水井产量。例如, 在美国中部平原所用的这种类型的标准中心枢纽灌溉器将需要能够提供大约 50 升 /秒的水 井。其它灌溉面积较小的农业系统不需要这么高的产量, 但是对于商业灌溉计划典型需要水 井供应量> 5 升 /秒。同样的,依赖于个人水井的城镇供应量能够维持至少 5 升 /秒的产量。 表 1 非洲地下水储量评估 国家 地下水储量 (km3) 最佳估计值 范围 a 阿尔及利亚 91900 56000-243000 安哥拉 1710
地下连续墙施工难点:地下水的升降
遇到降雨等情况使地下水位急速上升,地下水又绕过导墙流入槽段使泥浆对地下水的超压力减小,极易产生塌方事故。为了解决槽壁塌方,必要时降低地下水,保证槽壁的稳定。另一个方法是提高泥浆液面,泥浆液面至少高出地下水位0.5~1.0m.在施工中发现漏浆跑浆要及时堵漏补浆,以保持泥浆规定的液面。
【学员问题】地下水升降变化引起的危害?
【解答】造成地下水位变化有自然因素,也有人为因素,但无论什么原因导致的,它都是岩土工程稳定性的一大威胁,给人们带来很大的不便。一般情况下,地下水的水位变化引起的危害大
致分以下三种情况。
1)地下水水位上升的危害。由于含水层结构、总体岩性发生性变,降雨量与气温的变化以及人为施工、灌溉等方面的影响,导致地下水水位上升,岩土工程中的岩土土壤盐泽化、沼泽化和某些岩土体结构破坏、强度降低、软化。从而引起粉土饱和液化及细砂粉化,出现管涌,流砂;河岸、斜坡等岩土体产生崩塌、滑移引起地下洞充水淹没,基础层上浮等一系列恶劣现象,损害建筑物的稳定性。
2)地下水水位下降的危害。地下水位下降通常是人为因素(如采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝工程;人工灌溉中大量抽取地下水;修建水库工程中的截夺下游地下水的补给等)导致的结果,这种无视自然平衡的人类工程活动频频出现,长此以往,势必造成地下水大幅度的下降,从而诱发地面塌陷、地裂等地质巨变;还会引起地下水水质恶化、枯竭等一系列的环境问题;从而严重威胁人类的居住环境。
3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化如果频繁,必然会导致岩土的膨胀收缩,形成地裂,从而对建筑物造成不同程度的损害。另外,地下水升降变动势必造成岩土层中的铝、铁、胶结物等有机成分的流失,造成岩土含水量孔隙变大、土质变松、岩土承载力下降等诸多不良现象,给岩土工程的基础选择和处理带来较大的困难和隐患。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
【学员问题】地下水升降变化引起危害?
【解答】造成地下水位变化有自然因素,也有人为因素,但无论什么原因导致的,它都是岩土工程稳定性的一大威胁,给人们带来很大的不便。一般情况下,地下水的水位变化引起的危害大
致分以下三种情况。
1)地下水水位上升的危害。由于含水层结构、总体岩性发生性变,降雨量与气温的变化以及人为施工、灌溉等方面的影响,导致地下水水位上升,岩土工程中的岩土土壤盐泽化、沼泽化和某些岩土体结构破坏、强度降低、软化。从而引起粉土饱和液化及细砂粉化,出现管涌,流砂;河岸、斜坡等岩土体产生崩塌、滑移引起地下洞充水淹没,基础层上浮等一系列恶劣现象,损害建筑物的稳定性。
2)地下水水位下降的危害。地下水位下降通常是人为因素(如采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝工程;人工灌溉中大量抽取地下水;修建水库工程中的截夺下游地下水的补给等)导致的结果,这种无视自然平衡的人类工程活动频频出现,长此以往,势必造成地下水大幅度的下降,从而诱发地面塌陷、地裂等地质巨变;还会引起地下水水质恶化、枯竭等一系列的环境问题;从而严重威胁人类的居住环境。
3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化如果频繁,必然会导致岩土的膨胀收缩,形成地裂,从而对建筑物造成不同程度的损害。另外,地下水升降变动势必造成岩土层中的铝、铁、胶结物等有机成分的流失,造成岩土含水量孔隙变大、土质变松、岩土承载力下降等诸多不良现象,给岩土工程的基础选择和处理带来较大的困难和隐患。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。