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提高水動力穩定的方法有哪些

發布時間:2022-04-24 16:22:56

Ⅰ 城市黑臭水體有哪些治理方法

城市黑臭水體治理方法有以下幾種:
一、外源阻斷
  外源阻斷包括截污納管和面源控制兩種情況。針對缺乏完善污水收集系統的水體,通過建設和改造水體沿岸的污水管道,將污水截流納入污水收集和處理系統,從源頭上削減污染物的直接排放。針對目前尚無條件進行截污納管的污水,可在原位採用高效一級強化污水處理技術或工藝,快速高效去除水中的污染物,避免污水直排對水體的污染。
  二、內源控制
  清淤疏浚技術通常有兩種:一種是抽干湖/河水後清淤;另一種是用挖泥船直接從水中清除淤泥。後者的應用范圍較廣,江河湖庫都可用之。清淤疏浚能相對快速地改善水質,但清淤過程因擾動易導致污染物大量進入水體,影響到水體生態系統的穩定,因而具有一定的生態風險性,不能作為一種污染水體的長效治理措施。
  三、水質凈化
  城市黑臭水體的水質凈化技術主要包括以下幾種:人工曝氣充氧、絮凝沉澱技術、人工濕地技術、生態浮島、穩定塘。
  四、水動力改善
  調水不僅可藉助大量清潔水源稀釋黑臭水體中污染物的濃度,而且可加強污染物的擴散、凈化和輸出,對於納污負荷高、水動力不足、環境容量低的城市黑臭水體治理效果明顯。但調用清潔水來改善河水水質是對水資源的浪費,應盡量採用非常規水源,如再生水和雨洪利用。同時在調水的過程中要防止引入新的污染源。
  五、生態恢復
  城市河道富營養化控制的關鍵是磷的控制,在有條件的地方實行區域限磷或提高污水總磷排放標準是十分有效的措施。進入水體的磷大多以磷酸鹽形式沉澱在底泥中,因此保持水—泥界面弱鹼性、有氧狀態是河道富營養化控制的主要舉措。藻類生長人工控制技術包括各種物理、化學和生物技術。
  以上就是黑臭水體修復的基本流程,僅供大家參考。當然,具體的工藝流程需要在選定具體的工藝後才能設計具體方案,一般環保治理公司對此會相當有經驗。

Ⅱ 活水有利於魚兒生長,怎樣把魚塘靜水變成活水

水產養殖水質調控的根本方法和最終目標是培育「活水」,消除「氧債」,從而從根本上解決溶解氧瓶頸問題,促進水產動物健康快速生長,降低生產成本和能耗,提高產品質量和安全性,增強水產養殖經濟效益。

5.合理設置「活水」機械,防範養殖風險

據測試,一般一台60-90瓦的流水機(也叫水犁)可以裝載5-8畝水產養殖水面,水體的形狀最好是方形或圓形,水體的深度最好是1.5-2.5米,這樣就有足夠的空間幫助流水機最大化「流水」功能,實現整個水體(整個水面、整個水層)的微速循環水狀態

因此,如果在污泥不清的養殖水體中,連續幾年首次使用活水機(也稱水耕機),那麼在初期(5-7天內),幾年積累的「氧債」將加速償還,這無疑會使耗氧量迅速增加,使養殖水體中的溶解氧處於「入不敷出」的狀態, 其中容易出現「浮頭」的處理方法是:在連續啟動活水機(也叫水耕機)的同時,連續5 ~ 7天每天24小時啟動增氧機,補充「氧債」加速償還造成的溶解氧缺乏; 另一種是在連續啟動生活用水機的同時,每隔一天在第1、3、5天使用化學增氧劑,如「微粒氧」和過氧化氫,以快速消化長期積累的「氧債」,防止生活用水機的初期使用風險。如果是新建或新疏浚的養殖水體,以上操作不需要。

Ⅲ 影響水動力特性的因素有哪些

(1)溫度溫度是影響微生物正常代謝的重要因素之一。任何一種微生物都有一個最佳生長溫度,在一定的溫度范Χ內,大多數微生物的新陳代謝活動都會隨著溫度的升高而增強,隨著溫度的下降而減弱。好氧微生物的適宜溫度范Χ是10~35℃,一般水溫低於10℃

Ⅳ 提高水的利用效率的主要方法有哪些

建設節水型社會,使節水成為人們的自覺行為,僅靠宣傳教育是不夠的,必須從體制與機制創新入手,提高水資源的利用效率和效益.
1、要提高用水效率和效益,就要通過科學管理和技術創新降低單位產品的用水量,通過優化配置水資源、合理調整經濟結構和產業布局來實現水資源的高效利用.
2、要建立促進全社會節水的機制,必須建立一套完善的制度來規范水資源供需關系變化時的經濟利益關系變化,使這種經濟利益的變化有利於水資源的合理配置和高效利用,通過經濟利益的驅動形成節水激勵機制,使節水成為人們的自覺行為.簡單地說,就是要明晰水權、培育和發展水市場.
(1)首先要明晰水權.在市場經濟中,水交易實質上是水權的交易.通過市場配置水資源,必須要明晰水權.其次,要加強水權管理.在水資源緊缺狀態下,取得水權要付出代價、須交納水資源費並保護水權擁有者的權益.再次,要允許水權交易.培育和發展水市場,必須允許水權擁有者讓出水權並獲益.
(2)要形成節水機制,就要改革水資源管理體制,推進生產關系的變革.水權管理制度是一種與市場經濟體制相適應的水資源權屬管理制度.通過明晰水權確立生產者和消費者在水資源決策上平等的經濟和法律地位,形成政府宏觀調控的決策機制、以價格為主的信息機制、以利益關系為驅動的動力機制和通過市場交易配置資源的機制.
3、除了建立水權制度、改革水資源管理體制、實行總量控制與定額管理相結合的基本管理制度,還須制定一系列經濟政策,以經濟手段促進節水,通過用水行為產生的經濟效益直接影響消費者的消費行為和企業的利潤,引導消費者和生產者調整用水行為,從而引導水資源的重新配製.

Ⅳ 各因素大小對隧道涌水量大小的貢獻採用什麼方法

隧道涌水量預測方法綜述

1 引言
目前,在淺埋或深埋隧道建設中,隧道涌水是一種相當普遍而又復雜的地質災害。隧道涌水易發生在滲透性強、水量豐富、岩體破碎的地層岩體中,特別是褶皺和斷層發育的地區,對地下水滲透通道的大小和連通性都會產生顯著影響。隧洞掘進時,破壞了含水層結構,改變了水動力條件,且圍岩應力重新分布,打破了原有的力學平衡狀態,在部分洞側和洞頂出現切向拉應力,從而使岩體裂隙或原有的細微裂縫增寬增大,以致地下水體所儲存的能量以流體(有時有固體物質伴隨)高速運移形式瞬間釋放而產生的一種動力破壞。隧道施工中突發涌水,不僅會造成儀器設備的損失,被迫停工,延誤工期;而且如果涌水量過大,還會造成人員的傷亡,消耗大量的施工費用。因此,如何較為准確的計算隧道涌水量的大小,為以後的工程防排水措施提供技術准備,然而,由於隧道所處自然環境的復雜多變,其工程地質條件與水文地質條件的高度不確定性,給隧道涌水量的准確預測和計算帶來極大的困難。
隧道涌水量預測研究已經有近半個多世紀的歷史,特別是近幾十年來,無論研究的深度和廣度都有了很大的拓展,但也存在許多缺點和不足。工程上應用較多的為傳統的專業理論計算公式,許多專家和學者根據工程的具體情況對傳統公式進行了修正或引入一些新理論方法對隧道涌水量進行預測,並取得了一定的成效。但從科學與應用的角度來看,這些方法仍然還不夠完善,其實用性和推廣性也還有待提高。
國內隧道涌水量預測研究多為結合工程個別實例作簡要的零碎的地質描述,與整個隧道工程系統地結合和分析研究相對較少[1]。隧道涌水量的預測計算是水文地質學科中的一個重要的理論問題,迄今為止尚無成熟的理論和公認的准確計算方法[2]。
1.1 隧道涌水量預測研究現狀
國內隧道涌水量在隧道工程中多為結合工程個別實例作簡要的零碎的地質描述,與整個隧道工程系統的結合和分析研究相對少。隧道涌水量的預測計算是水文地質學科中的一個重要的理論問題,同時也是隧道防排水設計和施工中一個亟待解決的實際問題,迄今為止尚無成熟的理論和公認的准確計算方法,表1是幾個涌水大的鐵路隧道預估值和實測值的對比關系,從表中可看出,預估值和實測值相差很大,究其原因,主要是因為隧道涌水的復雜性和多變性以及人們對現場水文工程地質條件的認識不完善。要解決這個問題,一方面,應強調通過各種先進的勘察手段,盡可能多地獲取涌水系統的重要信息;另一方面,應提倡科學思維,用新的觀念和新的理論來完善與充實。

1.2 隧道涌水量預測的研究分類
隧道涌水量是高水區富水位隧道設計和施工的重要參數。為了更好的設計和施工,把隧道涌水量計算可分為兩階段:
(1)針對圍岩尚未開挖部分,根據各種方法計算出的、用於指導隧道設計、施工的涌水量稱之為正演涌水量。在隧道圍岩尚未開挖前和施工初期,根據勘查階段的鑽孔資料、當地的地質條件(岩性、構造、含水層富水帶等)及氣象條件、河流水文狀況資料,推斷可能的隧道涌水點,運用地下水動力學法、經驗解析法、數值法(有限元和有限差分法)等,計算涌水點可能發生的涌水量的大小及排水後圍岩滲流場的分布,為堵水預注漿方案、排水設施方案、抗水壓襯砌形式做出初步的設計。
(2)根據隧道已經施工部分監測涌水量計算出的、用於指導隧道已開挖部分建築設計的涌水量稱之為反演涌水量。當隧道掘進以後,通過對圍岩的變形、結構、構造、岩性等信息大量的採集,對前方的掌子面地質情況做出預測,對已出現的涌水點可採用時間序列分析法、灰色理論方法、模糊數學方法等預測和計算涌水量的大小。該階段預測的涌水量,能夠對未來涌水量發展趨勢做出估計,可作為下一步隧道設計和施工的參考,具有一定的參考價值,但遇到圍岩局部突變部位(斷層、裂隙、破碎帶等),就應該採取更加保險的預防措施,避免可能出現較大的涌水量,造成不必要的經濟損失。
2 隧道涌水量預測的主要方法
目前隧道涌水量的計算方法較多,為了能准確的預測涌水量的大小,採用有效的預測和計算方法是保證安全設計和正常施工的前提。現在隧道工程中比較適用的預測和計算方法有以下幾種。
2.1 地下水動力學法
地下水動力學法又稱解析法,屬於正演涌水量的計算,它是根據地下水動力學原理用數學解析的方法對給定邊界條件和初值條件下的地下水運動建立解析式,結合工程經驗給出的隧道涌水量預測的公式從而達到預測隧道涌水量的目的。該法是根據施工前和施工初期的勘測資料,計算隧道初期最大涌水量q0-經常涌水量qs、遞減涌水量qt。主要的計算方法有如下幾種:
(1)大島洋志公式:
(2)鐵路勘測規范中經驗公式:
(3)佐藤幫明公式[1]:
(4)鐵路勘測規范中經驗公式:
由於正演涌水量的計算中,對隧道圍岩的結構及地質情況作了較大簡化,與隧道開挖後的實際情況可能有一定出入,這是由於當隧道開始出現涌水時,地下水開始從岩體向臨空面滲流並排出。由於擾動區壓力水頭的作用,滲流通道(裂隙、斷層破碎帶)被沖刷和侵蝕並不斷的獲得補給,導致滲流通道變大變寬。涌水點涌水的最終結果可分為兩種:(1)水流逐漸衰減,部分疏干,最終達到穩定,並形成涌水點為頂點的降落漏斗,(2)水流逐漸衰減,全部疏干,最終斷流。
對於擾動區附近有控制性邊界(如定水頭邊界)的含水層,降落漏斗擴展並連通了邊界後,獲得了穩定的補給,此時水頭不一定會降落到隧道底板標高,可能在隧道頂部一定標高形成穩定的降落漏斗;對於附近沒有控制性邊界的無限含水層,隨漏斗的擴展,擾動區的邊界不斷向外移動,直到地下水位降落到隧道底板附近且變成穩定流為止。從上面的分析,可以用如圖1來表示涌水量大小變化過程。
2.2 水理統計法[1]
水理統計法的基礎系將河流枯水期單位流域集水面積上之徑流量視為是隧道通過地區地下水的單位面積徑流量,並且,在此范圍內之地下水都流人隧道內,因此隧道之總涌水量可以近似地認為等於隧道集水面積乘以枯水期地表水之徑流量。此法在有河流枯水期流量記錄處最為適用。
2.3 水平衡法[3]
自Thomthwait等人(1948,1957)建立水平衡法以來,它已成為水文和環境分析中最常用的工具和手段。水平衡法是根據水平衡原理,查明隧道施工期水平衡各收入、支出部分之間的關系進而獲得施工段的涌水量。當施工地段地下水的形成條件較簡單時,採用水平衡法有良好的效果,如分水嶺地段、小型自流盆地等。但是,使用水平衡法計算時,由於天然水平衡場受到礦坑采動等因素的影響,使滲入系數、均衡期、最大涌水量起峰期等參數難於確定。這些問題長期妨礙水平衡法的廣泛應用。
2.4 比擬法
比擬法應用類似的隧道水文地質資料來計算,立足於勘探區與藉以比擬的施工區條件一致。因此,這種方法的預測精度取決於試驗段和施工段的相似性,兩者越相似則精度越高,反之則越差。比擬法適用於已開工隧道,通過導坑開挖的實測涌水量推算主坑涌水量,或用主坑已開挖地段之實測涌水量推算未開挖地段之涌水量的方法。此法系在地質比較均勻,比擬地段的水文地質條件相似,且涌水量與隧道體積成正比的條件下進行的。
2.5 數值分析法
數值分析法也是一種傳統的數學分析方法(如差分法,有限元法等)。自從R.W.Clough_1 在5O年代將有限元運用於航空工程飛機結構的矩陣分析,經過幾十年的發展,尤其是近20年來廣泛迅速的發展,計算技術促進了數值分析方法的變革與創新。數值法是一種具有遠大前景的分析法,近幾年發展很快。
2.6 地下徑流模數法
該法與水文地質比擬法有些相似,一般來說,在岩溶發育較為均勻的一定流域內,其補給條件一般比較相近。故只要求出流域的地下徑流模數和圈出擬建隧洞的集水面積,把通過的擬建隧洞等同於暗河,即可求出通過該流域隧道的地下水涌水量(即暗河徑流總量)。
2.7 非線性理論方法
通過對隧道涌水的深入研究,人們發現隧道涌水往往是一個非線性系統[4] ,系統本身是一個不斷與外部環境進行物質、能量和信息交換的開放系統,具有協同性、自組織性、信息性的特點。顯然用線性理論或線性化理論來研究一個非線性系統是與客觀實際相悖的,隧道涌水預測的可靠性也必然受影響。
2.8 動態設計階段隧道涌水量的計算
在隧道開挖後, 使用獲取的全部或部分數據,反分析隧道的實際涌水量並對涌水量未來的發展趨勢作出預測的方法為反演方法。反演涌水量以實際觀測的數據為依據,採用時間序列分析、灰色理論或神經網路等方法[5]對已開挖部分的涌水量作出預測,減少了對地質體認識中的主觀因素,因而在客觀性方面具有一定優勢,可以作為隧道設計中修正的數據使用。
由於有些關鍵因素無法觀測,有規律的預測不能給出局部突變部位,因而這種後驗方法給出的涌水量只能作為該段襯砌設計的參考,雖然可使用於前方未開挖岩體涌水量的預測,但也是相當粗糙且不是很可靠的。
3 結論
隧道涌水量的預測計算方法很多,目前較為常用的是上述幾種方法,但其預測精度遠遠不夠,究其原因主要是隧道是一個復雜的開放系統,是非線性的。目前人們對隧道的認識還不是很完善,因此涌水量的預測必須採用多種方法結合,多學科交叉的手段,以提高預測精度。必須走綜合勘探的路子,在地面測繪的基礎上必需採用多種勘探手段相互印證,查清其水文地質的補、徑、排條件,這是預測隧道涌水量最基礎的工作。
對隧道涌水預測計算要貫穿於從勘測設計到施工這一整個過程,要在施工階段對設計階段的計算成果不斷地進行反饋修正,以完善隧道涌水預測的准確率,提高掌子面施工前方的涌水預報效果,更好地服務於施工。

Ⅵ 現代水動力條件

現代水動力條件研究的地理范圍是整個自流水盆地。在地質構造的控制下,盆地周邊多為隆起或褶皺帶,地形較高,地層裸露地表,而盆地內部多為沉積帶,地勢較低,地層深埋地下,形成獨特的沉積體系。就同一含水地層而言,頂界面標高從盆地周邊到內部逐漸降低,使大氣降水在重力作用的控制下順勢而下,入滲盆地內部,補給賦存於岩石孔隙、裂縫或孔洞的地下水,從而形成一個由源遠流長的補給源→流動不息的徑流區→多種渠道的補泄區,構成盆地內統一的承壓水動力系統。研究現代水動力條件,需要闡明以下問題。

1.主要含水岩系地下水賦存的地質條件

盆地內不同地區或構造單元,因受構造升降運動、斷裂活動的影響,即使同一含水岩系的埋藏深度、厚度、產狀及岩性等會有很大的差別,形態也比較復雜。利用鑽井成果,結合地球物理資料進行綜合地質研究,可查清含水岩系的上述變化,並利用柵狀圖或剖面圖做規律性表示(圖2-17)。在上述研究的基礎上,將復雜的水文地質結構分解為主要儲集層和次要儲集層。含油氣盆地內含水岩系的岩性組合,在海相碳酸鹽岩中以白雲岩、硅質白雲岩、白雲質灰岩、灰岩為主,形成由孔、洞、縫統一系統的主要儲集體,而泥質灰岩、泥質白雲岩等組成次要的儲集體。在陸相碎屑岩中不同粒級的砂、礫岩為主體的孔隙-裂隙系統是主要的儲集體,而砂泥岩組成次要的儲集體。此外,在海陸交互相的含煤地層、潟湖相地層及內陸湖盆與蒸發岩伴生的鹽岩地層中,都有自身特定的岩性組合儲集體,但與上述海相和陸相岩性組合儲集體相比,處於次要地位。由火成岩和變質岩組成的岩性組合儲集體中地下水以裂隙水為主。根據儲集體的埋藏情況,結合水化學成分特徵,確定現代滲入水的作用深度,即自流水盆地垂直水文地質帶的上部水動力帶的深度,在許多地區該帶深度較大,而且多低於現代侵蝕基準面。在現代水動力條件中,還要了解不同岩性組合儲集體的透水性能和富水程度,在一般情況下,二者的變化是同步的,它們往往與地下水通道的連通性,孔、洞、縫的發育程度、膠結物情況、埋藏深度、岩石壓實程度及斷裂破碎特徵等因素有關。

2.主要含水岩系的水動力場特徵

自流水盆地周邊處於構造隆起區或剝蝕區,在重力作用下,大氣降水和地表水從地形高處順勢而下,在盆地邊緣或沿斷裂帶下滲。進入盆地內的一定距離後,因靜水壓力沿含水岩系的傾斜方向滲流運動,構成深水循環的承壓系統,在盆地內部形成較高的壓力水頭值,最後以外泄(泄入地表水、泉水)形式或越流(通過透水「窗」補給上覆含水層)形式排泄。構成自流水盆地補給-徑流-排泄的水動力循環過程。

在含油氣沉積盆地內,通過水文地質調查、研究,要確定出補給區、徑流區(承壓區)和排泄區及其空間范圍。現代水動力場的研究,一般通過鑽井實測地層壓力,換算為鑽井中水位的上升高度(折算水位),而編制的等折算水位線圖來反映地下水流動的特徵。在圖上要表示出:供水區與供水方式、泄水區與泄水方式、流動方向(主流方向)、等水壓線等(圖2-18)。

從圖2-18看出,古潛山含水岩系地下水補給源主要來自西部和北部的太行山和燕山。在東部的南馬庄、留路一帶沿斷裂向上覆地層發生內泄。地下水靜水壓頭從坳陷西部向坳陷內部呈遞降變化(主流方向),折算測壓面的水力坡降,西部為:2.26~2.97m/km,而東部為1.84m/km。結合水化學成分和溫度場特徵,可分為五個水動力區(表2-8),反映了現代水動力條件的基本特徵。

圖2-17 含水儲集體水文地質柵狀圖

3.編制等析算水位線圖

含油氣盆地自流水承受的靜水壓力都很高,在石油鑽井中直接觀測測壓水位比較困難,一般通過下列步驟進行計算:

(1)在石油鑽井中直接測定原始地層壓力(DST法、關井恢復法、數理統計法——壓力與深度關系圖等)

(2)計算地層折算壓力

原始地層壓力受水的相對密度影響,折算壓力的計算公式:

含油氣盆地水文地質研究

式中:Pc為折算壓力,Pa;P為地層壓力,Pa;H1為某井底的絕對標高(取絕對值),m;H2為基準面絕對標高(取絕對值),m;rrw(H)為地下水的相對密度rrw隨深度變化的函數,即

rrw=f(H)

如果地下水相對密度隨深度變化呈線性關系,那麼:

含油氣盆地水文地質研究

圖2-18 冀中坳陷古潛山現代水動力圖

(據汪蘊璞等,1987)

1—供水區;2—強交替區;3—弱交替區;4—交替阻滯區;5—泄水區;6—分區界線;7—等水壓區;8—潛山油田;9—古近系含油斷塊;10—古近系剝蝕線;11—斷層;12—水流方向

含油氣盆地水文地質研究

表2-8 古潛山水動力分區表

如果地下水相對密度隨深度變化關系為非線性,即rrw與 H 呈冪函數關系,就復雜一些,本書不再介紹。

計算折算壓力一般選取地下水相對密度最大,埋藏最深的含水岩系底部作為基準面為宜(圖2-19)。

圖2-19 根據選取的基準面確定折算壓力

(據西林-別克丘林)

(3)折算水頭和折算水位的計算

折算水頭是按一定的基準面將地層計算壓力換算為淡水水柱高度來表示。

含油氣盆地水文地質研究

含油氣盆地水文地質研究

式中:H0為折算水頭(從基準面算起的淡水水柱高度),m;Pc為地層折算壓力,Pa(按10m淡水水柱重為101325 Pa計);rrwf為淡水相對密度(等於1)。

折算水位等於基準面的絕對標高與折算水頭之和,即

S=H2+H0

式中:S為折算水位,常用絕對標高表示,m;H2為基準面的絕對標高,m;H0為折算水頭,m。

折算水位通常以海平面作基準面,用絕對標高表示。

(4)等折算水位線圖的繪制

根據一定數量鑽孔的實際資料,將折算水位相等的各點,用等值線聯結起來,即構成等折算水位線圖(圖2-20)。該圖在石油地質中的用途與意義,可歸納為以下幾點:

1)判斷地下水的流動方向,沿垂直等折算水位線的方向流動;

2)為確定任何地段的水力坡度提供了依據;

3)結合地形等高線和含水層頂面等高線,可算出含水層埋藏深度及水頭大小;

4)預測含油氣盆地內未勘探區的油氣自噴能力;

圖2-20 等折算水位線圖

(據王大純,1998)

1—地形等高線,m;2—含水層頂面等高線,m;3—等折算水位線(平面圖),m;4—地下水流向;5—承壓水自溢區;6—井(平面圖);7—自噴井(平面圖);8—含水層;9—隔水層;10—折算水位面(剖面圖);11—井(剖面圖);12—自噴井(剖面圖)

5)結合區域地質條件,推斷油氣藏(包括水動力圈閉)賦存的有利位置;

6)為預防鑽井事故(如井噴等)提供依據。

4.現代地下水流速和流量的確定

含油氣盆地內現代地下水在水頭壓差作用下而流動,但是由於岩石孔隙、裂隙、孔洞性質的差異,水在岩石中的滲透是比較復雜的,地下水在飽水岩層中的運動,主要表現為層流、紊流及混流三種運動形式。

層流運動:地下水在多孔介質的運動中,遵循達西直線滲透定律,即滲透速度與水頭梯度的一次方成正比。其表示式為

V=K·I

式中:V為滲透速度,m/d;K為滲透系數,m/d;I為水頭梯度,m/km。

紊流運動:地下水在被巨大的裂隙系統和喀斯特溶洞所破壞的岩石中運動,水流速度快,各細小流束互相干擾和相混,並有渦流形成。此時水的滲透速度與水頭梯度的平方根成正比,此為哲才定律。其表示式為:

V=KI1/2

混流運動:地下水運動形式介於上述兩種形式之間,可用斯萊蓋爾公式表示之:

V=KI1/m

式中m值的變化范圍介於1~2,m=1時,即為達爾西公式;m=2時,即成為哲才公式。

應當指出的是,滲透速度(V)必然小於實際流速(υ),這是因為V=nυ,n是岩石的孔隙度,它永遠小於1,故υ>V

上述地下水三種運動形式的流量公式,分別為

層流運動:Q=KFI;

紊流運動:Q=KFI1/2

混流運動:Q=KFI1/m

式中:Q為通過地層的地下水流量,m3;F為地層的橫斷面積,m2

在計算地下水流量與流速時,有的學者主張還應當考慮地下水的黏度,無疑是正確的。

確定地下水是層流運動還是紊流運動是一件比較復雜的工作,因為要取決於許多自然因素,И·Ф·沃洛基柯認為,只有在裂隙發育寬度接近於0.5cm的岩層中,地下水流速大於10cm/s時,才會產生紊流運動(表2-9)。

表2-9 據流速與裂隙寬度判斷滲流性質

註:→表示層流運動,+表示紊流運動。

5.地下水儲量及其計算

(1)地下水儲量的基本概念

地下水儲量是指貯存於岩石(固結與未固結)中地下水水量的總體。

地下水是不斷運動的流體,其儲量具有再生(恢復)性、可變性及區域(盆地)內的系統性和整體性。傳統的地下水儲量採用原蘇聯學者 Н.А.普洛特尼科夫(Н.А.Плотников)(1946年)提出的四級分類,即:靜儲量、調節儲量、動儲量和開采儲量。

20世紀80年代,我國引進水資源的概念,但對「資源」的含義,水文地質學家有不同的見解,有的人主張水資源就是指水量,並分為補給資源、儲存資源、開采資源、天然資源等;但有的人認為,「資源」不單指水量,還應當包括水質,單純指水量時,用「資源」來描述是不合適的。國家技術監督局在1995年發布實施了《地下水資源分類分級標准》(GB15218—94)——可利用的資源和尚可利用的資源、國家質量監督總局和建設部(2001年)聯合發布實施的現行規范和國家標准《供水水文地質勘察規范》(GB50027—2001)中將地下水資源定義為水量(補給量、儲存量、允許開采量),這就是說「地下水資源」主要反映了水可能利用的量,尤其是開采後擴大的補給量。標准和規范中提出各種水量的諸多計算方法,為地下水量評價提出了依據。

前已述及,地下水同石油與天然氣有密切的關系,油田水埋藏深、循環條件差,以沉積成因水為主,是油氣礦床不可缺少的組成部分,有其獨特的化學組成,有些成分或元素的濃度已達到工業開采品位,其本身就是一種礦床。「儲量」的概念給出了油田氣相對穩定、靜止而沒有補給更替的含義,具有一定的理論和實際意義。

靜儲量:是指從含水層最低水面到含水層底板中儲藏於孔隙、裂隙內的重力水總量,也就是含水層在一定體積內所含的水量,而不是流量。由於它只是在地質年代中發生改變,因此,也稱永久儲量。

調節儲量:是在含水層中最高水位與最低水位之間(即水位變動帶內)蘊藏的地下水(重力水)量。具有季節性變化和年變化的特點。

動儲量:由於補給作用使含水層在一定時間內恢復的水量,也就是在含水層中可以消耗的水量。它有明確的時間概念,即單位時間內通過某一斷面的地下水流量。一般用m3/d或m3/s來丈量。

靜儲量、調節儲量和動儲量合稱為天然儲量。三者之間的關系見圖2-21所示。

圖2-21 天然儲量之間相對關系示意圖

a—靜儲量;b—調節儲量;c—動儲量

開采儲量:從含水層中可能取出的地下水量。

(2)地下水量的計算方法

1)靜儲量的計算方法:由於沒有水位升降,固定水面以下的孔隙全被地下水充滿,儲量的計算公式為

Qc=μ·V1

式中:Qc為地下水靜儲量,m3;μ為含水層岩石孔隙度,無量綱;V1為最低水位以下含水層的體積,m3

由於在孔隙中除了重力水外,還有吸著水、薄膜水等,因此,嚴格地講,靜儲量的計算應該用給水系數(φ),即飽和水容量與最大分子水容量之差。靜儲量的計算公式為

Qc=φ·V1

式中:φ為岩石給水系數,無量綱。

φ由抽水試驗求出,因為抽出地下水體積VB(或平均涌水量Qcp與抽水時間t的乘積)等於下降漏斗的體積VДВ與給水系數的乘積,故

含油氣盆地水文地質研究

2)調節儲量的計算方法:計算公式如下:

Qp=φ·Δh·F或Qp=μ·Δh·F

式中:Qp為地下水調節儲量,m3;Δh為地下水年變化幅度(指最高水位與最低水位之差),m;F為計算范圍的面積,m2;其他符號同前。

3)動儲量計算方法:據達爾西公式:

含油氣盆地水文地質研究

式中:Qg為地下水動儲量,m3;K為滲透系數,m3/d;I為水力坡度(水頭梯度),m/km。

上述公式計算的動儲量一般偏低,可以採用以下方法求動儲量:

用影響半徑計算動儲量:

含油氣盆地水文地質研究

式中:B為計算斷面的長度,m;R0為最大影響半徑,m;抽水時,動水位穩定後,水位下降達到最大值時的下降漏斗半徑);Q0為在R0的條件下的最大涌水量,m3/d。

用地下水流速計算動儲量:

Qg=V·μ·H·B

式中:H為含水層的厚度,m;V為地下水流速,m/d;其他符號同前。

用地下水均衡法計算動儲量:在影響地下水儲量的自然因素較多時,可用均衡法。但在具體應用時,要根據地理、地質等條件分段計算,其計算公式是

Qg=(O+C)-(φ+N1+N2)

式中:O為一年內由別處流入計算區的地表水總量,m3;C為一年內大氣降水量,mm;φ為一年內由計算區流走的地表水總量,m3;N1為一年內雨水的蒸發量,mm;N2為一年內土壤及植物葉面的蒸發與蒸騰量,mm。

用泉水流量計算動儲量:計算公式如下:

含油氣盆地水文地質研究

式中:qi為第i泉的平均流量。

4)開采儲量的計算方法。利用區域下降漏鬥法計算開采儲量:在開采區內,區域性地下水水位下降幾乎與該區的開采水量成正比。計算公式如下:

含油氣盆地水文地質研究

含油氣盆地水文地質研究

式中:Q為區域開采儲量,m3;S為區域下降漏斗中心的最大下降值,m;a為區域單位下降,即區域取水量為1000m3/晝夜時的水位降低值。

區域下降漏鬥法是計算油田水開采儲量的最主要方法,因為在油田開發時,積累了足夠多的水文地質實際資料。其他方法不一一介紹了。

(3)地下水儲量的油氣地質意義

油氣勘查步入油氣田開發階段時,需要根據地層壓力、溫度、油水或氣水界面等資料進行油氣儲量評價與計算。油氣水在地下水屬於統一流體,具有同一壓力系統。地下水儲量計算可為制訂科學的油氣開發方案、確定有關參數提供比較確切的水量依據。在開採油氣時,地下水的天然動態將被破壞,隨著油氣水的大量采出和消耗,必然引起流體平衡的變化,產生新的補充儲量。為保持油氣的穩定、高產,需要充分地預計到開采時地下流體的動態變化及其變化幅度。亦就是說,從地下取出油氣水的量或結果,應不至於使流體穩定的開采動態發生突然變化。從水文地質角度講,要確保油氣田長期穩定開采及油氣田不被破壞,地下水采出的最大限量,以不超過或相當於動儲量為好。在地下水補給條件較好時,可以借用調節儲量,一般不要動用靜儲量。對以水驅動為主的油田來講,地下水儲量計算的重要性顯得尤為突出。

油田開發時,普遍採用注水方法保持地層壓力,達到穩產高產的目的,由於注水改造了原始油田水的化學成分,影響了油田水文地球化學研究及該方法在油氣勘查中的應用,降低了油田水化學成分預測評價油氣藏的可靠性。通過地下水儲量研究與計算,為恢復油田水化學成分研究創造了條件,因為在已知油田注水的水量與注水化學成分組成的基礎上,只要求出含水層中的天然儲量,就可通過計算方法,重建水文地球場特徵,為油氣勘探開發提供可信的水文地球化學依據。

地下水儲量計算,可對生產井水淹進行預測或防止生產井過早出水。地下水的動儲量和調節儲量,是石油開發過程中采出流體的最大極限值,如果接近或超過上述水儲量的總和,就會導致油氣藏的破壞,如果采出的流體超越調節儲量,引起水淹的幾率將會增加。

地下水儲量是制定合理科學開發油氣田方案的依據之一,又是油區經濟建設與發展、生活供水及保護生態環境等不可缺少的資源。

Ⅶ 1我們有哪些方法給船體共動力 2怎樣解決動力的持續供應問題 3如何讓船行駛保持一定的方向

專利:鸛鳥兩棲快艇的製造方法。
技術領域:
還是一艘超低空飛行器。2.本發明是現有技術的新組合,從而產生前所未有的結構、功能和技術效果。它結合了槳輪驅動船、四輪驅動車、飛機和氣墊船的原理,提出了一種新的設計思想。據發明者所知,沒有類似的現象。發明人所指的技術原理是上面列舉的四項和野生動物的水上運動原理。
3.本發明的目的是為人類提供一種安全、舒適、快捷、高效的交通工具。
4.本發明的核心內容是將飛機機翼的升力原理應用到快艇上,使其在產生升力的同時產生向前運動的動力。所以新型快艇在水上運動時,整個艇體都浮在水面上,只有四個翼輪在水面上轉動。工作原理參見。

圖1。
圖1是快艇驅動輪的結構圖。六個翼片均勻焊接在兩塊快速圓形鋼板的邊緣。快艇靜止時,吃水線在輪子中軸線的下方,即三翼在水下,三翼在水上。當輪子逆時針旋轉時,輪子中的翅膀相對於水移動。根據機翼的升力原理,整個輪子會產生(1)向上的升力;(2)動力向左。升力是水流經翼形結構產生的壓力差,這個力的大小與流經翼面的水的質量、機翼的剖面形狀、機翼與水的相對速度、機翼的面積和機翼的安裝角度有關。也就是動力輪在水中轉動時受到的水的阻力,這個力的大小也與上述因素有關。合理選擇上述參數,可使四個輪子轉動產生的升力將整個船體托出水面,可自動調節。調節的原理是當輪子開始轉動時,每個輪子都有三個翅膀在水中運動。隨著轉速的增加,水對車輪產生的阻力和升力也同時增加。阻力使船體加速,升力使船體漂浮。升力越高,船身越浮,船身越浮,水中的翅膀越少。當所有機翼離開水面時,機翼產生的升力消失,導致船體下沉,直到機翼產生的升力和船體運動時產生的氣墊升力與船體重量平衡,船體處於穩定狀態。翅膀在水中旋轉時產生的阻力,正好是船前進的動力。這個力的大小可以自動滿足船速的需要。船舶啟動時,由於船體水深,水中的機翼數量較多(最多可達12個)。此時的船處於加速階段,船體還沒有完全出水,所以需要最大的功率,這是產生最大功率的時候。當船速逐漸加快時,船體保持漂浮,船體在水中的部分逐漸減少。同時,由於船體漂浮,水中的翅膀減少,動力降低。總之,快艇運動時,升力、功率、速度三個參數會自動平衡。因為船運動時整個船體都是露出水面的,所以水對船體沒有阻力。水對翼輪的阻力正好是船運動時需要的動力。這就是本發明的巧妙之處。設計合理的船體

Ⅷ 游泳池水質的處理方法有哪些最好寫詳細一點啊

一般泳池消毒都是用的「強氯精」也就是漂白粉,當然也有用氯酸鈉發生器。但也會出現水變綠,變黃,變黑,我現在就說下出現以下狀況手工處理的方法。
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變綠:一般變綠就是水下出現了青苔,一般我們都用硫酸銅來預防,但是要是這片水質長期出在陰影處,或天氣長期陰天,會造成突然變綠,這時你可能就蒙了,不要怕其實處理很簡單,首先用水下刷。刷一下,然後按比例投入強氯精,其實也可以按發綠的一塊水域比例來投,只要不開循環葯就不會散開,在加入強氯精兩個小後在投入硫酸銅,{切勿混合,會發生爆炸}如不在兩小時以上兩種葯物混合在水中,水會變乳白色。按以上方法投完葯後,12小時後進行水下吸塵就OK了
變黃:一般是水銹,或者沙缸需要反沖洗了,但水已經黃了,就要處理,處理方法是,先按比例加入硫酸鋁,也就是工業明礬,兩小時後加入強氯精,12小時後進行水下吸塵就OK了。或者加入池霸水壁清洗劑,開沙缸循環過濾即可。
變黑:那就是加新水進入後,沒開循環過濾,或者沙缸太臟,處理方法馬上開循環過濾,8小時後沒改善就先按比例加入硫酸鋁,也就是工業明礬,兩小時後加入強氯精,12小時後進行水下吸塵就OK了。
游泳池的水絕大部分是自來水,自來水管道輸送過程中,受到管道的污染,另外,我公司各會所的泳池是露天的,每天有大量的泳客下水游泳,人的皮膚會給水中帶 來許多的細菌和病毒,再加之空氣中的塵埃也容易落入游泳池中,因此游泳池的水必須進行凈化處理,才能保證泳客的身體健康。
游泳池水凈化處理一般採用以下步驟:混凝、吸池、澄清、消毒、循環過濾
混凝:利用鋁鹽、鐵鹽、高分子等混凝劑與水中的雜質通過絮凝和橋梁作用生成大顆粒沉澱物,然後通過吸污過濾予以除去。
澄清:通過混凝劑作用形成的大顆粒在游 泳池內靜止分離,沉澱物沉在池底,上層得到澄清水。
吸池:通過專用的游泳池吸污機,將沉在游泳池池底的沉澱物除去。
消毒:加入消毒劑,殺滅水中的細菌、病 毒、藻類等。
循環過濾:將處理過的水,通過泵流經裝有石英砂、活性碳或其他特殊過濾材料的裝置,截留水中殘留雜物,使水質進一步凈化。

一般對泳池的水處理及施葯方法為:
(1)制止與防止青苔生長:
投放硫酸銅,用量每1000m3水2~3Kg,每月投放1~2次(或發現小蟲或青苔時使用)。
硫酸銅也稱明礬,屬殺藻葯,為藍色不對稱三斜晶系結晶或粉末、易融與水,可殺、抗微生物生長,可使池水調節為海水樣藍色。投放硫酸銅2小時以後,進行以下操作:
(2)調節PH值(酸鹼度),PH值調節葯有兩種:
碳酸鈉(蘇打),白色粉末或細粒,易溶於水,呈鹼性,PH值偏低時使用此葯,PH值約升高1度,1m3水15g。鹽酸,強酸性,在PH值達到8.2以上時,可按每1000m3投放5~10Kg。當池水的PH值在7.5.~8.0時即為合適.
(3)殺菌、消毒:
游泳池消毒片,游泳池消毒粉等游泳池水質消毒葯品。殺菌廣譜、安全可靠、使用方便。性質穩定,有效期長,水溶液穩定時間長。去污能力強,對各種有機物污物是新一代高效強化理想型的有機氯消毒劑
(4)沉澱
使用聚合氯化鋁(PAC)按1000m35~10Kg的劑量投放。投放後開放循環系統半小時,使水中出現雪花狀後,靜止6~8小時,在進行吸塵。
(5)吸塵
以上程序完成後,進行吸塵。注意:在進行1~3步驟時,應打開循環系統,使葯劑均勻地分散於水中,若沒有循環系統,應想方設法使其均勻。
游泳池水質後期管理常規五步法
1、控制細菌病毒污染
為了控制有害的細菌病毒污染,必須在池水中合理投加消毒劑。而家庭用戶,最常用的消毒劑有溴及其化合物、氯及其化合物。
在特殊的情況下,可在池水中一次投加超量的次氯酸鈉(可以用取代)或次氯酸鈣,形成較高的氯濃度,抑制藻類生長和降低難聞的氯仿氣味,還能夠破壞聚集在一起的有機污染物。此外,一次性通入過量氯氣,使池水中的氯濃度達到10 mg/L左右,可有效防止細菌和藻類繁殖,家庭泳池可每周一次進行這樣的處理。
2、防止藻類生長繁殖
藻類屬於極微小的植物,有上百種不同的類型。藻類能在水中迅速繁殖,首先會消耗溶解在水中的二氧化碳,導致pH迅速上升,進而隨著死亡的藻類消耗水中的氧 氣,一天之內就會使清澈的池水成為一壇死水。空氣中的孢子、草坪和泥土的沖刷物進入水體會帶入藻類,暴雨過後常常會發生這種情況,特別是在水溫較高的情況 下。
通常在水中有足夠余氯的情況下,藻類繁殖能夠得到有效抑制。專用的硫酸銅滅藻劑極易溶於水,能抑制藻類生長,並使水呈現藍色。值得一提的是,不應在家庭泳池中洗浴,以免導致嚴重污染水質。
3、調節好水的硬度
硬水是指水中的鈣離子濃度超過250 mg/L並且鹼度高於150 mg/L。硬水中的pH相對穩定,但不應該採取提高水硬度的辦法穩定pH。對於硬水水源應當在補水口設置軟水器進行預處理。
軟水的碳酸鈣濃度小於50 mg/L或氯化鈣濃度小於30 mg/L。軟水中的pH難以保持穩定。消毒劑採用次氯酸鈣有助於提高水的硬度。
水的硬度應當適中,過高則會在池壁上出現聚凝體,過低則會侵蝕池壁的砂漿。
4、保持池水的透明潔凈
水的透明潔凈可以採用可溶性固體總量(TDS)這個指標來反應。TDS指會在池水中發生聚集的帶有電荷的化學物質,特別是當池水蒸發或沒有加入足夠新鮮補 充水的情況下。這種物質難以被肉眼看見,但由於其導電性會腐蝕泳池的各個組成部分,如水泵、管道、過濾器等。這些物質通常以氯化物或硫酸鹽的形式存在:長 期使用次氯酸鈉作為消毒劑會導致氯化物的聚集;定期投加硫酸鋁和硫酸氫鈉等物質會導致硫酸根濃度升高。周期性地反沖洗和及時補充新鮮水是控制TDS的最好 辦法。
5、穩定池水的pH
pH反映池水中的H+或OH-濃度,《人工游泳池水質衛生標准》規定的池水pH范圍為6.5 ~8 .5。為了保護泳池合理運行,泳池的使用者應當密切關注這一指標是否達標,採用簡單的試紙就可以測出水的pH。為了穩定池水的pH,應當投加專用的穩定劑 使得池水的pH保持在合理范圍。
同時要關注另一個同pH密切相關的指標:總鹼度。總鹼度反映了水體pH變化的難易程度。如果總鹼度低於80 mg/L,則pH的穩定性不夠,容易波動;總鹼度高於200 mg/L時,pH的穩定性過高,難以進行調節。池水的pH應具有合理的穩定性,既可以調節又不會產生過大的波動,因此總鹼度應保持在合理范圍。此外,高的 鹼度和高的pH會導致水體混濁並形成沉積物;過低的鹼度會使設備產生腐蝕並引起泳者身體不適。
小型游泳池具備了完整的游泳池水處理系統,即配有過濾、消毒、吸污機等設施。家庭泳池日常維護的關鍵是合理的水質管理。使用者掌握一定的專業知識,密切關注重要的水質指標,是行之有效的辦法。

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