[发明专利]一种潜水非完整井或井群动态降水过程中排水量及排水时间的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于工程施工降水排水量的计算方法，具体涉及一种潜水非完整井或井群动态降水过程中排水量及排水时间的计算方法。

背景技术

基坑降水的目的在于将地下水位降低到某一深度要求以下，能够满足基坑结构在无水干扰的条件下进行施作，从而降低施工难度，并在最大程度上保证基坑开挖及结构施工的安全。

目前国内外对降水过程中维持在某一稳定水位时每天的排水量进行了大量的研究。理论方面，针对承压含水层中稳定、非稳定渗流运动，提出了相应的地下水运动理论，推导出了相应的排水量计算公式。针对干扰井群基坑降水问题，也有研究者编制了相关程序，对基坑及周围地下水位实时预测。数值计算方法也在工程降水计算中得到了广泛的应用，在考虑不同边界条件、坑内外是否有水力联系等的基础上，可以对降水中承压地下水水位随时间的下降过程进行研究。一些学者考虑以降水试验中的抽水试验数据为基础，研究地基中地下水在不同条件下的渗透性；研究不同井点深度、不同外界干扰作用下单井井点和单排井点的地下水位、出水量、影响范围及其随着时间的变化关系，以对井点降水常用典型计算公式进行补充和改进。但对于工程施工承压非完整井或井群降水过程中水位下降或回升阶段每天的降水量以及降水所需的时间，目前国内外还没有相关的计算方法，在现场应用中多依据现场技术人员的经验在试抽的基础上不断进行调整，最终确定具体的排水量，对工程的工期、造价等方面均会产生一定的影响。

总体来说，工程施工承压非完整井或井群降水过程中水位下降或回升阶段每天的降水量还多依赖于工程技术人员的经验，无法满足工程施工降水的要求。

因此，研制一种新型的承压非完整井或井群动态降水过程中排水量及排水时间的计算方法已为急需。

发明内容

本发明所要解决的总体技术问题是克服现有承压非完整井或井群降水动态过程中水位下降或回升阶段排水量的计算长期依赖于经验的现状，提供一种承压非完整井或井群降水动态过程中水位下降或回升阶段排水量及排水时间的计算方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种潜水非完整井或井群动态降水过程中排水量及排水时间的计算方法，对于潜水非完整井，通过以下公式计算降水井内的水位从S₁下降或回升至S₂过程中所需增加或减少的总排水量Q：

Q=∫S2S1πKS[l+SlnRrw+2HH2l(2ln4Hrw-2.3A)-ln4HR]dS]]>

其中K为含水层渗透系数，H为潜水含水层厚度，S为设计水位降深，l为过滤器进水部分长度，R为降水影响半径，r_w为降水井半径，A为系数，可按相关文献得到，如《工程降水设计施工与基坑渗流理论》吴林高等编著，人民交通出版社；

对于潜水非完整井群，通过以下公式计算降水井内的水位从S₁下降或回升至S₂过程中所需增加或减少的总排水量Q：