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第五章地下水向边界井及不完整井的运动当长来吉林大学环境与资源学陀006-3在自然界中,任何含水层的分布都是有限的。当边界距抽水井较远,且抽水时间较短,在抽水过程中边界对抽水井不发生明显影响时,就可当作无限含水层来处理但当井打在边界附近,或在长期抽水情况下,边界对水流有明显影响时,就必须考虑边界的存在。边界基本上分为边界(供水边界)和隔水边界(不透水边界)二类属于哪一类边界,要据具体水文地质条件来确定。实际的边界常常是弯曲的、不规则的。为便于计算,常把它简化成直线,并把含水层的分布范围简化成规则的几何形状此外,前边讲的是含水层中的完整井流。实际上,由于天然含水层埋藏条件和技术经济条件的不同,有很多情况下不需要建完整井,例如含水层厚度巨大时、取水量较小即能满足需求时等等。这种情况下就需要研究地下水向不完整井的运动§5.1镜像原理及直线边界附近的廾流1镜像法原理如在平面镜前放一物体,镜中就有一虚像存在。物体和虚像的位置对镜子是对称的,形状是相同的。为此,把直线边界想象成一面镜子,若边界附近存在工作的真实的井(称为实井)相应地在边界的另一侧会映出一口虚构的井(称为虚井)为了将有界井流问题化为无界井流问题,且变化后保持原问题的边界性质不变,虚井应有下列特征:(1)虚井和实井的位置对边界是对称的;(2)虚井的流量和实井相等;3)虚井性质取决于边界性质,对于定水头补给边界,虚井性质和实井相反;如实井为抽水井,则虚井为注水井;对于隔水边界,虚井和实井性质相同,都是抽水井(4)虚井的工作时间和实井相同;边界的影响可用虚井的影响代替,把实际上有界的渗流区化为虚构的无限滲流区,把求解边界附近的单井抽水问题,化为求解无限含水层中实井和虚井同时抽(注)水问题。但要求仍保持原有的其他边界条件和水流状态。利用叠加原理,可求得原问题的解。数学上可以证明这是合理的·这样,利用虚井把有界含水层的解和无界含水层的解联系起来,后者有现成的解析解,因此有界含水层的求解就比较容易了。这种方法称为镜像法或映射法2直线边界附近的井流1.稳定流(1)直线补给边界附近的稳定井流:先考虑承压水井。设抽水井的流量为Q,井中心至边界的垂直距离为a,则在边界的另一侧-a

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