东郊京棉三厂,随着水文地质条件的改变,问灌量逐渐减少,由500立方米川、时一30立方米川、时,相差15倍以上。(四)利用废弃砂石坑进行回灌试验:有1.石景山公社八角村试验;2.石化田村水厂砂石坑;3.坝房子砂坑回灌试验;及4.西黄付砂石坑回灌试验。二、回灌水动力场试验研究将地表水灌入地下含水层,其回灌水体的运移变化,水位回升高低,效益如何,则是我们较为关注的问题之一。为了定量的来评价和预测人工回灌的实际效益,根据西黄村砂石坑1983年试验资料用有限元法研制了回灌水体的水动力场数学模型。(一)西黄村地区地质条件西黄村回灌站地处北京西郊地下水库上游河古河道之上,含水层属于单一的潜水类型。层厚度大,颗粒粗,渗透性能好,其分布呈向,向东转为北东向条带状,南北基岩裸露,·水,含水层东西两端与上下游地区连续,在西:一定的代表性。(二)模型的识别与计算方法的选择为了定量计算和评价地下水人工回灌试验,对所用方法进行选择。西黄村地区,水文地质:布不均,沿古河道主干,渗透系数和给水度较:靠近南北基岩裸露地带,这两个参数较小,特5透系数,差值可达2—3倍。因此,若用—·般解6计算无法保证计算精度。此外,因地下潜水含,导水系数随含水层厚度变化而异,所以,我们i非稳定流数值模拟计算方法。化。因区内回灌期间,地下水位变幅变化最大仅2米左右,则将前一时段水位作为下一时段含水层厚度进行计算。仍可保证精度。(三)计算过程及计算结果回灌过程中,灌坑附近水位变幅大,而外围变幅小,则在网格剖分时,外围结点疏而坑附近结点密,全部结点198个,一类边界结点12个,其余为计算结点,结点布置尽可能与观测孔一致,同时也照顾到三角形形状要求。水位初值可利用各观测孔观测数据先绘制等水位线图,然后内插到各结点上得到,含水层参数在原有计算工作基础上,逐步试算校正确定的(见图2)回灌初期,坑附近水位变化快,故时间步长取的较小,一般3—5天,随着回灌的持续,水位变化减慢,则时间步长加大,整个计算中共分时段J6在多次回灌试验中,发现坑水与地下水之间不连续,坑底易于淤填,透水性差,所以灌量的大部分是通过坑壁渗入地下的,伹坑壁渗透性也远不如主体含水层。另外由于多年过量开釆,地下水埋深较大,‘潜水蒸发甚微,在区域性水位回升期,其地下水位也不会上升接近坑底,所以在回灌中坑水与地下水未形成浸润曲线。计算中可以将回灌入渗水量均匀分配到坑内结点上,也可以作第二类边界(定流量边界)处理。由于试验延续时间较短,在西黄村地区东西两侧又设有专门观测孔监测,所以计算中将东西两端作第一类边界(水头边界)处理,南北基岩裸露处作隔水边界处理。此外,1983年的回灌试验是在雨季进行的,八、九,十这三个月的降雨总量有274mm,故计算中也考虑了降雨补给。描述潜水运动的微分方程求解的数值法为有限单元法,由于方程是非线性的,所以必须设法使其线性一2一图2西黄村含水层参数分区及底板等值线图(四)回升水位计算及水动力场分析由于回灌试验计算的水位值均包含有区域性水位回升因素,因此,为了筛去这些因素,求出实际回灌引起的水位回升值,我们利用模拟后的模型,又进行了无回灌条件下的模拟计算,然后求出各结点回灌时的水位差而得到整个计算区的水位回升值曲线(见图 s)。可见,坑附近回灌引起的水位回升可达2米多之多,即使是在下游什坊院,其回升值也有o.25米,效益显著。根据回升等值线图,发现回灌水向南,北的影响较大,说明水丘形状受到了渗透系数和边界的控制。因南部老山以北地带的渗透系数大于500米/日。使回灌水体向南的渗流速度大于向东的流速,同时南北两条阻水边界拦截了回灌水体的继续流动,使水咸
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