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由于具有成熟的技术和明显的功效,减压井在全国许多重大堤防的防汛工程中得到广泛的应用。但在实际工程中并不是所有的减压井都能获得理想的效果,故减压井的功效仍然受到部分人的怀疑。实际上影响减压井出水减压效能的因素多样,而反滤方式和成井工艺作为其中的关键因素,对其的了解和分析尚不够全面,在减压井的设计中对相应井损确定的困难仍然未能解决。该文以北江大堤沿线减压井为背景,在原有的现场抽水试验研究和理论分析的基础上,对不同的反滤方式和成井工艺情况下的减压井进行室内模拟抽水试验研究及分析,研究内容如下:
1、结合北江大堤减压井现场试验分析成果与相关资料进行综合分析后发现,与长江沿线减压井的情况不同,影响北江大堤减压井出水效能的主要因素是减压井的反滤方式和成井工艺。由于现场抽检的减压井的成井年代跨度较大,且造成井损的原因有很多,所以根据现场试验成果能进行定性的判断,但并不能定量地判断其实际的影响程度。
2、进行了根据实际工程情况缩小比例的减压井室内模型抽水试验,观察减压井在不同反滤方式和成井工艺情况下抽水的试验情况并获取抽水流量、井内以及井周水位降深和边界水头条件等数据。
3、对室内试验数据进行线性计算,对不同工艺的减压井的井损进行定量分析和评价。
4、推导了非线性阻力影响下减压井抽水的渗流计算方法和公式,利用非线性方法对室内和现场试验数据进行计算分析,确定非线性阻力影响下的井损,为减压井设计提供了相关依据。
5、利用渗流有限元程序,对试验结果进行线性有限元分析,分析井周渗流场及井损情况、验证先前理论公式计算的正确性。
6、根据前面的工作结果,结合相关资料,提出可用于工程设计和分析的依据和方法。