管嘴出流的流量计算公式

侧向流出只有松花江河谷一个出口,在未来开采条件下减少不大,因此,仍按现状条件下的径流量计算。

流量大小不仅与管径、管内压力有关,还与管道的长短、管道的阻力大小有关,流量可能是的管嘴流量(管道缩短为管嘴),也可能很小,甚至为零(管道的阻力无限大,譬如阀门关闭时,或者管道很长时)。管道阻力的大小与管径、管长、管内壁粗糙情况以及管道配件的局部阻力有关。

水力坡度计算公式_水力坡度计算公式满流水力坡度计算公式_水力坡度计算公式满流


水力坡度计算公式_水力坡度计算公式满流


(3)折算水头和折算水位的计算

水力坡度: i=0.0005Q^1.774/dj^4.774=0.0005×0.005^1.774/0.0468^4.774=0.1689

平均流速:v=Q/(0.25π×dj^2)=0.005/(0.25π×0.0468^2)=2.m/s

沿程水头损失: hd=i×L=0.1689×100=16.89m

局部水头损失: hj=hd×m=16.89×0.3=5.07m

总水头损失: H=hd+hj=16.89+5.07=21.96m

其中,dj为计算内径,π取3.1415926。

扩展资料;

在孔口断面处接一直径与孔口完全相同的圆柱形短管,其长度L==(3-4)d,这样的短管称为圆柱形外管嘴。

在相同条件下,管嘴的过流能力是孔口的1.32倍。

其中H0为作用水头,ω为孔口断面面积。

圆柱形外管嘴在收缩断面处出现了真空,其真空度为0.75H。

这相当于把管嘴的作用水头增大了75%,这就是相同直径、相同作用水头下的圆柱形外管嘴的流量比孔口大的原因。

参考资料来源:

已知管道截面积和管道内液体流量,如何计算管内压强

式中:(除以流程,即i=J。2)研究区边界概化

V——管道断面的平均流速;

C——管道的谢才系数,C=R^(1/6)/n,

R——为水力半径,对于圆管,R=D/4,D为管内径;

J——管道的水力坡度,J=(H1-H2)/L,当管道水平布置时,J=(P1-P2)/(ρgL),H1、P1分别为管道起端的总水头和压强,H1、P1分别为管道未端的总水头和压强.P1-P2为管道两端的压强.

流量除以截面积就是流速

明渠均匀流计算公式

大气降水入渗补给是本区地下水的主要补给源,其入渗量与降水量、潜水水位埋深及包气带岩性等条件有关。根据包气带岩性和潜水位埋深将全区划分为76个降水入渗系数分区,131个计算段,计算公式为:

明渠均匀流计算公式:R=A/P。明渠均匀流是指明渠水流中水力要素(如水深、断面平均流速及流速分布等)均保持沿程不变的流动,又称明渠等速流。其特征是明渠均匀流的水面线与总水头线及渠底线均相互平行,故其水面坡度、水力坡度和集底坡都相等。

当然,压强和高度可以是相对的,这样有方程的一边就会有两个项为零,便于计算。

明渠是一种具有自由表面(表面上各点受大气压强的作用)水流的渠道。根据它的形成可分为天然明渠和人工明渠。前者如天然河道;后者如人工输水渠道、运河及未充满水流的管道等。

现代水动力条件

现代水动力条件研究的地理范围是整个自流水盆地。在地质构造的控制下,盆地周边多为隆起或褶皱带,地形较高,地层地表,而盆地内部多为沉积带,地势较低,地层深埋地下,形成独特的沉积体系。就同一含水地层而言,顶界面标高从盆地周边到内部逐渐降低,使大气降水在重力作用的控制下顺势而下,入渗盆地内部,补给赋存于岩石孔隙、裂缝或孔洞的地下水,从而形成一个由源远流长的补给源→流动不息的径流区→多种渠道的补泄区,构成盆地内统一的承压水动力系统。研究现代水动力条件,需要阐明以下问题。

1.主要含水岩系地下水赋存的地质条件

盆地内不同地区或构造单元,因受构造升降运动、断裂活动的影响,即使同一含水岩系的埋藏深度、厚度、产状及岩性等会有很大的别,形态也比较复杂。利用钻井成果,结合地球物理资料进行综合地质研究,可查清含水岩系的上述变化,并利用栅状图或剖面图做规律性表示(图2-17)。在上述研究的基础上,将复杂的水文地质结构分解为主要储集层和次要储集层。含油气盆地内含水岩系的岩性组合,在海相碳酸盐岩中以白云岩、硅质白云岩、白云质灰岩、灰岩为主,形成由孔、洞、缝统一系统的主要储集体,而泥质灰岩、泥质白云岩等组成次要的储集体。在陆相碎屑岩中不同粒级的砂、砾岩为主体的孔隙-裂隙系统是主要的储集体,而砂泥岩组成次要的储集体。此外,在海陆交互相的含煤地层、潟湖相地层及内陆湖盆与蒸发岩伴生的盐岩地层中,都有自身特定的岩性组合储集体,但与上述海相和陆相岩性组合储集体相比,处于次要地位。由火成岩和变质岩组成的岩性组合储集体中地下水以裂隙水为主。根据储集体的埋藏情况,结合水化学成分特征,确定现代渗入水的作用深度,即自流水盆地垂直水文地质带的上部水动力带的深度,在许多地区该带深度较大,而且多低于现代侵蚀基准面。在现代水动力条件中,还要了解不同岩性组合储集体的透水性能和富水程度,在一般情况下,二者的变化是同步的,它们往往与地下水通道的连通性,孔、洞、缝的发育程度、胶结物情况、埋藏深度、岩石压实程度及断裂破碎特征等因素有关。

2.主要含水岩系的水动力场特征

自流水盆地周边处于构造隆起区或剥蚀区,在重力作用下,大气降水和地表水从地形高处顺势而下,在盆地边缘或沿断裂带下渗。进入盆地内的一定距离后,因静水压力沿含水岩系的倾斜方向渗流运动,构成深水循环的承压系统,在盆地内部形成较高的压力水头值,以外泄(泄入地表水、泉水)形式或越流(通过透水“窗”补给上覆含水层)形式。构成自流水盆地补给-径流-的水动力循环过程。

在含油气沉积盆地内,通过水文地质调查、研究,要确定出补给区、径流区(承压区)和区及其空间范围。现代水动力场的研究,一般通过钻井实测地层压力,换算为钻井中水位的上升高度(折算水位),而编制的等折算水位线图来反映地下水流动的特征。在图上要表示出:供水区与供水方式、泄水区与泄水方式、流动方向(主流方向)、等水压线等(图2-18)。

从图2-18看出,古潜山含水岩系地下水补给源主要来自西部和北部的太行山和燕山。在东部的南马庄、留路一带沿断裂向上覆地层发生内泄。地下水静水压头从坳陷西部向坳陷内部呈递降变化(主流方向),折算测压面的水力坡降,西部为:2.26~2.97m/km,而东部为1.84m/km。结合水化学成分和温度场特征,可分为五个水动力区(表2-8),反映了现代水动力条件的基本特征。

图2-17 含水储集体水文地质栅状图

含油气盆地自流水承受的静水压力都很高,在石油钻井中直接观测测压水位比较困难,一般通过下列步骤进行计算:

(1)在石油钻井中直接测定原始地层压力(DST法、关井恢复法、数理统计法——压力与深度关系图等)

(2)计算地层折算压力

原始地层压力受水的相对密度影响,折算压力的计算公式:

含油气盆地水文地质研究

式中:Pc为折算压力,Pa;P为地层压力,Pa;H1为某井底的标高(取),m;H2为基准面标高(取),m;rrw(H)为地下水的相对密度rrw随深度变化的函数,即

rrw=f(H)

如果地下水相对密度随深度变化呈线性关系,那么:

含油气盆地水文地质研究 图2-18 冀中坳陷古潜山现代水动力图

(据汪蕴璞等,1987)

1—供水区;2—强交替区;3—弱交替区;4—交替阻滞区;5—泄水区;6—分区界线;7—等水压区;8—潜山油田;9—古近系含油断块;10—古近系剥蚀线;11—断层;12—水流方向

则含油气盆地水文地质研究 表2-8 古潜山水动力分区表

如果地下水相对密度随深度变化关系为非线性,即rrw与 H 呈幂函数关系,就复杂一些,本书不再介绍。

计算折算压力一般选取地下水相对密度,埋藏最深的含水岩系底部作为基准面为宜(图2-19)。

图2-19 根据选取的基准面确定折算压力

(据西林-别克丘林)

折算水头是按一定的基准面将地层计算压力换算为淡水水柱高度来表示。

含油气盆地水文地质研究 含油气盆地水文地质研究

式中:H0为折算水头(从基准面算起的淡水水柱高度),m;Pc为地层折算压力,Pa(按10m淡水水柱重为101325 Pa计);rrwf为淡水相对密度(等于1)。

折算水位等于基准面的标高与折算水头之和,即

S=H2+H0

式中:S为折算水位,常用标高表示,m;H2为基准面的标高,m;H0为折算水头,m。

折算水位通常以海平面作基准面,用标高表示。

(4)等折算水位线图的绘制

根据一定数量钻孔的实际资料,将折算水位相等的各点,用等值线联结起来,即构成等折算水位线图(图2-20)。该图在石油地质中的用途与意义,可归纳为以下几点:

1顺便说明一下,在p+ρgz+(1/2)ρv^2=C方程中的左边三项依次表示某个断面的静压、位压和动压;右边C表示常数。方程意思是说管道上各个断面的静压、位压和动压的总和等于常数。这是一种想的情况,或是一种理想情况,即流体毫无粘性,流动不存在阻力,毫无能量损失(或压力损失),只存在各种能量的转换(或压力转换)。但工程中的流体是有粘性的,阻力不可避免,必须把理想的伯努利方程加以修正,加上能量损失(或压力损失)项!)判断地下水的流动方向,沿垂直等折算水位线的方向流动;

2)为确定任何地段的水力坡度提供了依据;

3)结合地形等高线和含水层顶面等高线,可算出含水层埋藏深度及水头大小;

4)预测含油气盆地内未勘探区的油气自喷能力;

图2-20 等折算水位线图

(据王大纯,1998)

1—地形等高线,m;2—含水层顶面等高线,m;3—等折算水位线(平面图),m;4—地下水流向;5—承压水自溢区;6—井(平面图);7—自喷井(平面图);8—含水层;9—隔水层;10—折算水位面(剖面图);11—井(剖面图);12—自喷井(剖面图)

5)结合区域地质条件,推断油气藏(包括水动力圈闭)赋存的有利位置;

6)为预防钻井(如井喷等)提供依据。

4.现代地下水流速和流量的确定

含油气盆地内现代地下水在水头压作用下而流动,但是由于岩石孔隙、裂隙、孔洞性质的异,水在岩石中的渗透是比较复杂的,地下水在饱水岩层中的运动,主要表现为层流、紊流及混流三种运动形式。

层流运动:地下水在多孔介质的运动中,遵循达西直线渗透定律,即渗透速度盆地周围均是基岩山地丘陵区,其侧向补给地下水的量很有限,地下水侧向径流补给主要来自于山区河流的地下水径流,全区共有补给断面25条,根据达西定律,各个断面的侧向径流量按如下公式计算:与水头梯度的一次方成正比。其表示式为

V=K·I

式中:V为渗透速度,m/d;K为渗透系数,m/d;I为水头梯度,m/km。

紊流运动:地下水在被巨大的裂隙系统和喀斯特溶洞所破坏的岩石中运动,水流速度快,各细小流束互相干扰和相混,并有涡流形成。此时水的渗透速度与水头梯度的平方根成正比,此为哲才定律。其表示式为:

V=KI1/2

V=KI1/m

式中m值的变化范围介于1~2,m=1时,即为达尔西公式;m=2时,即成为哲才公式。

应当指出的是,渗透速度(V)必然小于实际流速(υ),这是因为V=nυ,n是岩石的孔隙度,它永远小于1,故υ>V

上述地下水三种运动形式的流量公式,分别为

层流运动:Q=KFI;

紊流运动:Q=KFI1/2;

混流运动:Q=KFI1/m。

式中:Q为通过地层的地下水流量,m3;F为地层的横断面积,m2。

在计算地下水流量与流速时,有的学者主张还应当考虑地下水的黏度,无疑是正确的。

确定地下水是层流运动还是紊流运动是一件比较复杂的工作,因为要取决于许多自然因素,И·Ф·沃洛基柯认为,只有在裂隙发育宽度接近于0.5cm的岩层中,地下水流速大于10cm/s时,才会产生紊流运动(表2-9)。

表2-9 据流速与裂隙宽度判断渗流性质

注:→表示层流运动,+表示紊流运动。

地下水储量是指贮存于岩石(固结与未固结)中地下水水量的总体。

地下水是不断运动的流体,其储量具有再生(恢复)性、可变性及区域(盆地)内的系统性和整体性。传统的地下水储量采用原学者 Н.А.普洛特尼科夫(Н.А.Плотников)(1946年)提出的四级分类,即:静储量、调节储量、动储量和开采储量。

20世纪80年代,我国引进水资源的概念,但对“资源”的含义,水文地质学家有不同的见解,有的人主张水资源就是指水量,并分为补给资源、储存资源、开采资源、天然资源等;但有的人认为,“资源”不单指水量,还应当包括水质,单纯指水量时,用“资源”来描述是不合适的。技术监督局在1995年发布实施了《地下水资源分类分级标准》(GB15218—94)——可利用的资源和尚可利用的资源、质量监督总局和(2001年)联合发布实施的现行规范和标准《供水水文地质勘察规范》(GB50027—2001)中将地下水资源定义为水量(补给量、储存量、允许开采量),这就是说“地下水资源”主要反映了水可能利用的量,尤其是开采后扩大的补给量。标准和规范中提出各种水量的诸多计算方法,为地下水量评价提出了依据。

前已述及,地下水同石油与天然气有密切的关系,油田水埋藏深、循环条件,以沉积成因水为主,是油气矿床不可缺少的组成部分,有其独特的化学组成,有些成分或元素的浓度已达到工业开采品位,其本身就是一种矿床。“储量”的概念给出了油田气相对稳定、静止而没有补给更替的含义,具有一定的理论和实际意义。

静储量:是指从含水层水面到含水层底板中储藏于孔隙、裂隙内的重力水总量,也就是含水层在一定体积内所含的水量,而不是流量。由于它只是在地质年代中发生改变,因此,也称储量。

调节储量:是在含水层中水位与水位之间(即水位变动带内)蕴藏的地下水(重力水)量。具有季节性变化和年变化的特点。

动储量:由于补给作用使含水层在一定时间内恢复的水量,也就是在含水层中可以消耗的水量。它有明确的时间概念,即单位时间内通过某一断面的地下水流量。一般用m3/d或m3/s来丈量。

静储量、调节储量和动储量合称为天然储量。三者之间的关系见图2-21所示。

图2-21 天然储量之间相对关系示意图

a—静储量;b—调节储量;c—动储量

开采储量:从含水层中可能取出的地下水量。

(2)地下水量的计算方法

1)静储量的计算方法:由于没有水位升降,固定水面以下的孔隙全被地下水充满,储量的计算公式为

Qc=μ·V1

式中:Qc为地下水静储量,m3;μ为含水层岩石孔隙度,无量纲;V1为水位以下含水层的体积,m3。

由于在孔隙中除了重力水外,还有吸着水、薄膜水等,因此,严格地讲,静储量的计算应该用给水系数(φ),即饱和水容量与分子水容量之。静储量的计算公式为

Qc=φ·V1

式中:φ为岩石给水系数,无量纲。

φ由抽水试验求出,因为抽出地下水体积VB(或平均涌水量Qcp与抽水时间t的乘积)等于下降漏斗的体积VДВ与给水系数的乘积,故

含油气盆地水文地质研究

2)调节储量的计算方法:计算公式如下:

Qp=φ·Δh·F或Qp=μ·Δh·F

式中:Qp为地下水调节储量,m3;Δh为地下水年变化幅度(指水位与水位之),m;F为计算范围的面积,m2;其他符号同前。

3)动储量计算方法:据达尔西公式:

含油气盆地水文地质研究

式中:Qg为地下水动储量,m3;K为渗透系数,m3/d;I为水力坡度(水头梯度),m/km。

上述公式计算的动储量一般偏低,可以采用以下方法求动储量:

用影响半径计算动储量:

含油气盆地水文地质研究

式中:B为计算断面的长度,m;R0为影响半径,m;抽水时,动水位稳定后,水位下降达到值时的下降漏斗半径);Q0为在R0的条件下的涌水量,m3/d。

用地下水流速计算动储量:

Qg=V·μ·H·B

式中:H为含水层的厚度,m;V为地下水流速,m/d;其他符号同前。

用地下水均衡法计算动储量:在影响地下水储量的自然因素较多时,可用均衡法。但在具体应用时,要根据地理、地质等条件分段计算,其计算公式是

Qg=(O+C)-(φ+N1+N2)

式中:O为一年内由别处流入计算区的地表水总量,m3;C为一年内大气降水量,mm;φ为一年内由计算区流走的地表水总量,m3;N1为一年内雨水的蒸发量,mm;N2为一年内土壤及植物叶面的蒸发与蒸腾量,mm。

用泉水流量计算动储量:计算公式如下:

含油气盆地水文地质研究

式中:qi为第i泉的平均流量。

含油气盆地水文地质研究 含油气盆地水文地质研究

式中:Q为区域开采储量,m3;S为区域下降漏斗中心的下降值,m;a为区域单位下降,即区域取水量为1000m3/昼夜时的水位降低值。

区域下降漏斗法是计算油田水开采储量的最主要方法,因为在油田开发时,积累了足够多的水文地质实际资料。其他方法不一一介绍了。

(3)地下水储量的油气地质意义

油气勘查步入油气田开发阶段时,需要根据地层压力、温度、油水或气水界面等资料进行油气储量评价与计算。油气水在地下水属于统体,具有同一压力系统。地下水储量计算可为制订科学的油气开发方案、确定有关参数提供比较确切的水量依据。在开采油气时,地下水的天然动态将被破坏,随着油气水的大量采出和消耗,必然引起流体平衡的变化,产生新的补充储量。为保持油气的稳定、高产,需要充分地预计到开采时地下流体的动态变化及其变化幅度。亦就是说,从地下取出油气水的量或结果,应不至于使流体稳定的开采动态发生突然变化。从水文地质角度讲,要确保油气田长期稳定开采及油气田不被破坏,地下水采出的,以不超过或相当于动储量为好。在地下水补给条件较好时,可以借用调节储量,一般不要动用静储量。对以水驱动为主的油田来讲,地下水储量计算的重要性显得尤为突出。

油田开发时,普遍采用注水方法保持地层压力,达到稳产高产的目的,由于注水改造了原始油田水的化学成分,影响了油田水文地球化学研究及该方法在油气勘查中的应用,降低了油田水化学成分预测评价油气藏的可靠性。通过地下水储量研究与计算,为恢复油田水化学成分研究创造了条件,因为在已知油田注水的水量与注水化学成分组成的基础上,只要求出含水层中的天然储量,就可通过计算方法,重建水文地球场特征,为油气勘探开发提供可信的水文地球化学依据。

地下水储量计算,可对生产井水淹进行预测或防止生产井过早出水。地下水的动储量和调节储量,是石油开发过程中采出流体的极限值,如果接近或超过上述水储量的总和,就会导致油气藏的破坏,如果采出的流体超越调节储量,引起水淹的几率将会增加。

地下水储量是制定合理科学开发油气田方案的依据之一,又是油区经济建设与发展、生活供水及保护生态环境等不可缺少的资源。

2018年一级结构工程师《流体力学》考点:明渠均匀流

3.过水断面的几何要素

2018年一级结构工程师《流体力学》考点:明渠均匀流

明渠均匀流

1.明渠按底坡分类: 平坡i = 0明渠;顺坡(或正坡)i > 0明渠;逆坡(或负坡)i < 0明渠。

2.明渠均匀流: 流线为平行直线的明渠水流,也就是具有自由表面的等深,等速流,明渠均匀流是明渠流动的最简单形式。

对明渠均匀流中取任意过水断面1-1,2-2列伯努利方程,

得△Z=hf灌溉回渗水量主要是水田灌溉回渗,回渗水量计算公式:

表明明渠均匀流(考点24)形成的条件是位能沿程减少值等于沿程水头损失,而水流的动能不变。按这个条件明渠均匀流只能出现在底破不变,断面形状、尺寸、壁面粗糙系数都不变的顺坡(i>0)长直渠道中。在平坡、逆坡(i<0)渠道、非棱柱形渠道及天然河道中都不能形成均匀流。水力坡度i、水面坡度ip(压力坡度)、渠底坡度ib相等,即i=ip=ib

4.明渠均匀流的基本计算公式:

明渠流受力:重力、槽壁摩擦力

5.水力断面

(1)水力断面尺寸的确定

水力断面:当渠道底坡、粗糙率及面积大小一定时,能够获得流速或通过流量时的断面形式。

梯形过水断面渠道的水力断面:

在工程岩土学上达西定律的应用条件,公式定义,各计算参数的物理意义是什么?

渠底宽-b,水深-h,边坡系数-m

反映水在岩土孔隙中渗流规律的实验定律。

Q湖排=Q蒸发—Q产流—Q河注—Q降水—Q调入+Q调出

由法国水力学家 H.-P.-G.达西在1852~1855年通过大量实验得出。其表达式为

Q=KFh/L

式中Q为单位时间渗流量,F为过水断面,h为总水头损失,L为渗流路径长度,I=h/L为水力

坡度,K为渗透系数。关系式表明,水在单位时间内通过多孔介质的渗流量与渗流路径长度成反比,与过水断面面积和总水头损失成正比。从水力学已知,通过某一

断面的流量Q等于流速v与过水断面F的乘积,即Q=Fv。或,据此,达西定律也可以用另一种形式表达

v=KI

v为渗流速度。上式表明,

渗流速度与水力坡度一次方成正比。说明水力坡度与渗流速度呈线性关系,故又称线性渗流定律。达西定律适用的上限有两种看法:一种认为达西定律适用于地下水

这个定律说明水通过多孔介质的速度同水力梯度的大小及介质的渗透性能成正比。

这种关系可用下列方程式表示:V=K[(h2-h1)÷L]。

其中V 代表水的流速,K 代表渗透力的量度(单位与流速相同, 即长度/时间),(h2-h1)÷L 代表地下水水位的坡度(即水力梯度)。因为摩擦的关系,地下水的运动比地表水缓慢得多。可以利用在井中投放盐或染料,测定渗流系数和到达另一井内所需的时间。

排水沟流速如何计算

速度梯度公式:

排水沟是一种用于排放雨水和废水的设施,其流速的计算是非常重要的。排水沟的流速计算需要考虑多种因素,包括沟槽的形状、坡度、水深、水流量等。下面是排水沟流速计算的一些基本方法:

表9.29 验证期潜水蒸发量计算表(2002-10~2003-01)

1. 沟槽形状的影响:排水沟的形状对其流速有很大的影响。通常来说,沟槽的宽度越大,流速越慢;沟槽的深度越大,流速越快。此外,沟槽的形状也会影响流速,如V形沟槽的流速比U形沟槽的流速快。

2. 坡度的影响:排水沟的坡度也是影响流速的重要因素。坡度越大,流速越快。一般来说,排水沟的坡度应该在0.5%到1%之间。

3. 水深的影响:水深是指水面距离沟槽底部的距离。水深越大,流速越快。但是,当水深超过沟槽宽度的一半时,流速就会减慢。

4. 水流量的影响:水流量是指单位时间内通过排水沟的水量。水流量越大,流速越快。但是,当水流量超过排水沟的设计容量时,流速就会减慢。

综上所述,排水沟的流速计算需要综合考虑多种因素。在实际工程中,可以通过使用流量计等工具来测量水流量和水深,然后根据排水沟的形状和坡度等参数来计算流速。

怎样计算等水位线图上两点的水力梯度

有压管道的流速可用谢才公式计算:

怎样计算等水位线图上两点的水力梯度

水力梯度I=ΔH/L,ΔH为等水位线两点的水位高程,L为这两点的水平距离,很简单的计算

水力梯度是什么意思~?

中文名称:水力梯度 英文名称:hydraulic gradient 定义:土体中两点间水头之与两点间距之比。 所属学科:土壤学(一级学科);土壤物理(二级学科) 在含水层中沿水流方向每单位距离的水头下降值。 指沿渗透途径水头损失与渗透途径长度的比值;可以理解为水流通过单抚长度渗透途径为克服摩擦阻力所耗失的机械能;或为克服摩擦力而使水以一定流速流动的驱动力.

速度梯度怎么计算呢? 5分

速度梯度,指流体在两介面之间流动时,由于材料之间摩擦力的存在,使流体内部与流体和介面接触处的流动速度发生别,产生一个渐变的速度场,称为速度梯度,或称切速率、剪下速率。

式中速度梯度L是二阶张量;

表示把相对变形梯度Ft(τ)对τ进行一次微分并令τ=t;Δ是梯度算符;v是速度。把速度梯度进行加法分解,则L=D+W, 式中亥和W为L的对称部分和反称部分,它们分别称为变形速率张量和转动速率张量。

水力梯度可式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;z 为铅垂高度;g为重力加速度。以大于1么?

水力梯度,又称水力坡降或者水力坡度。指沿渗透途径水头损失与渗透途径长度的比值;可以理解为水流通过单位长度渗透途径为克服摩擦阻力所耗失的机械能。

理论上是可以大于1的,但在实际中大部分情况都小于1

如何根据等水位线确定流水方向和水力梯度

什么是潜水的等水位线图,如何根据等水位线确定水流方向和水力梯度

潜水面的形状可用等高线表示,称潜水位等线图

确定潜水方向,潜水由高水位流向低水位,所以,垂直于等水位线的直线方向,既是潜水的流向

确定潜水的水平梯度,在潜水的流向上,相临两等水位线的高程与水平距离之比,既为该距离段内潜水的水力梯度

大家说说该不该恢复到原来的换胎规则?

依我看,恢复到原来的换胎规则是迟早的事

从今年上半赛季来看,爆胎的数量远远超过去年

FIA一向以来都高举安全大旗,如果爆胎越来越频繁而FIA无法早日拿出更好的解决方法的话,那FIA无疑是在自己抽自己的嘴巴

什么是起始水力梯度和临界水力梯度

起始水力梯度是指开始发生渗透时的水力梯度;临界水力梯度是指濒临渗透破坏时的水力梯度。

如何根据等水位线确定水流方向和水利梯度

各等水位线切线的垂线下游方向,即为该点的水流方向。

两条水位线的高(H)除以两条水位线之间的距离(L),即为其平均水利梯度。

水力学,第五题?????怎么做?求流速梯度

求导,斜率即梯度

怎么考虑滑坡内部水力梯度

起始水力梯度是指开始发生渗透时的水力梯度;临界水力梯度是指濒临渗透破坏时的水力梯度。

地下水量均衡计算

压力对于液体来说,对流速、管径、流量没有关系,因为液体认为是不可压缩性的;但对气体来说,影响较大,可用气态方程式去换算P×V=RT;

一、均衡方程的建立

根据水均衡原理,结合松嫩平原地下水的补给、径流、条件,建立地下水量总均衡方程:

∑ Q排=Q蒸发+Q侧排+Q河排+Q湖排+Q泉排+Q开采

式中:Q补为地下水总补给量,104m3·a-1;Q排为地下水总量,104m3·a-1;μ为水位变动带给水度;F为均衡区面积,km2; H 为水位变幅,m; t为均衡时间段长,a;Q降水为降水入渗补给量,104m3·a-1;Q侧补为侧向径流补给量,104m3·a-1;Q河渗为河流渗漏补给量,104m3·a-1;Q回渗为渠道渗漏及灌溉回渗补给量,104m3·a-1;Q蒸发为潜水蒸发量,104m3·a-1;Q侧排为侧向径流量,104m3·a-1;Q河排为河流量,104m3·a-1;Q湖排为湖泡量,104m3·a-1;Q泉排为泉水量,104m3·a-1;Q开采为人工开采量,104m3·a-1。

均衡期为2004年5月初至2005年4月末一个水文年。

二、补给项计算

松嫩平原地下水补给主要来源于大气降水入渗补给、地表水和农田灌溉水的入渗补给以及山丘区地下水侧向径流补给。

(一)降水渗入补给量

Q降水=10-1·α·X·F

其中:Q降水为降水对地下水补给量,104m3·a-1;α为渗入补给系数;X 为计算时段有效降水量, 104m3·a-1。按全年降水的90%计算,在计算时每个单元取区内几个气象站的算术平均值;F为计算单元内陆地面积F(km2),扣除了计算单元内的水体面积。

(二)地下径流侧向补给量

盆地周围均是基岩山地丘陵区,其侧向补给地下水的量很有限,补给主要来自于山区河流的地下水径流,全区共有补给断面25条,根据达西定律,各个断面的侧向径流量按如下公式计算:

Q侧补=10-4·K·M·B·J.T

式中:Q侧补为地下水侧向流出量,104m3·a-1;K 为补给断面平均渗透系数,m·d-1;M 为补给断面含水层平均厚度,m;J为补给断面的地下水力坡度;B为补给断面宽度,m;T为补给时段长(365 d)。计算结果见表6—9。

从地下水等水位线与河流关系分析,盆地内对地下水有补给的河流分布在西部山前倾斜平原与嫩江的齐齐哈尔江段。其中,霍林河近几年干枯,洮儿河2004年也已干枯,因此这两条河流2004年没有计算入渗量。河流渗漏补给量按以下公式计算:

Q河渗=10-4·B·L·K·(H河—H)/M·T

表6—9 地下水侧向径流补给量一览表 式中:Q河渗为河道渗漏补给量,104m3·a-1;H河为河流水位,m;H 为地下水位,m;B为河床宽度,m;L为计算段河流长度,m;K为河床底积层渗透系数,m·d-1;M为河床底积层厚度,m;T为补给时段长(d),这里取155~185 d。

洮儿河入渗补给量采用上、下游流量计算河水入渗量,将上游水文站镇西站和务本站的河道来水量减去下流水文站洮南站的河道来水量和区间引出水量作为扇形地河道渗漏补给量。用公式表示为:

Q河补=Q镇西+Q务本-Q洮南-Q引水

式中:Q河补为河道渗漏补给量,104m3·a-1;Q镇西、Q务本、Q洮南为镇西、务本、洮南水文站河流多年平均径流量,104m3·a-1;Q引水为上、下游站之间的引用河水量,104m3·a-1,Q引水=900×104m3·a-1。

根据1956~2004年的水文资料统计,Q镇西=155 199×104m3·a-1,Q务本=246 211.17×104m3·a-1,Q洮南=143 818×104m3·a-1,计算得Q河补=24 692.17×104m3·a-1。河流渗漏补给量计算结果见表6—10。

表6—10 河道渗漏补给量(单位:104m3·a-1) (四)灌溉水回渗补给量

Q回=10-4β回·Q灌·F

式中:Q回为农田灌溉水回渗补给量,104m3·a-1;Q灌为灌溉定额,m3·hm-2;F为水田面积, hm2;β回为灌溉回渗补给系数。各补给项计算成果见表6—11。

表6—11 2004年地下水均衡补给项计算成果表(单位:104m3·a-1) 续表

续表 三、项计算

(一)潜水蒸发量

潜水蒸发强度主要与潜水水位埋深、包气带岩性、地表植被和气候因素有关,是地下水主要途径之一,特别是低平原由于潜水水位埋深较浅,潜水蒸发强烈。对于潜水水位埋深小于蒸发极限深度的地区蒸发量由下式计算:

Q蒸发=102·ε·F

ε=ε0·(1—h/L)n或 £=ε0·β·F

式中:Q蒸发为潜水蒸发量,104m3·a-1;h为水位埋深小于蒸发极限埋深区的平均地下水位埋深,m;L为地下水蒸发极限埋深,m;F为埋深小蒸发极限埋深区的面积,km2;ε。为E601蒸发器测定的水面蒸发强度,mm·a-1;β为潜水蒸发率。

由参数分析知道,地下潜水蒸发量在给水度较大的岩层中最终接近一个常数,目前松嫩平原地下水位一般在3.5~8 m,地下水在蒸发极限深度以下是存在蒸发量的。因此,对潜水位在蒸发极限深度以下的地区采用蒸发系数计算潜水蒸发量,结果见表6—12。

表6—12 蒸发量计算成果表 (二)河流量

1.基流分割法计算高平原河流量

从地下水等水位线分析,盆地内分布在高平原的河流及嫩江的下游江段,基本是常年地下水,汛期地下水回补现象明显。选择这些河流上的控制性水文站的多年测流资料,进行河水基流分割计算地下水量。将河流径流量分割为地表水径流量和地下水径流量,通过地下水径流模数求得区内控制面积的地下水量。

2.水均衡法

对于嫩江下游与松花江段地下水量,通过沿江各段上下游水文站测流之计算地下水量。计算公式为:

Q河排=Q下—Q上—Q汇+Q调出

式中:Q下为下游观测站的流量,104m3·a-1;Q上为上游观测站的流量,104m3·a-1;Q汇为区间支流汇入量,104m3·a-1;Q调出为区间地表水调出量,104m3·a-1。

河流量计算结果见表6—13、表6—14。

表6—13 高平原河流地下水计算成果 表6—14 嫩江-松花江干流地下水量(单位:108m3·a-1)

(三)湖泡量

在松嫩低平原分布着几百个大小湖泡,位于盆地中心的湖泡,一部分湖水位低于地下水位,湖泡地下水,例如大布苏泡湖面水位为122 m,而其周围的地下水位则为140 m,是典型的常年地下水的湖泡。潜水等水位140 m 线以下地区,湖水和地下水处于相互补给和的动态平衡状态,区域上的地下水向湖泡量采用水均衡法通过下式计算:

式中:Q蒸发为湖泡水面蒸发量,104m3·a-1;Q产流为湖泡控制流域面积上的地表水产流量, 104m3·a-1;Q河注为河流注入水量,104m3·a-1;Q降水为湖泡水面降水量,104m3·a-1;Q调入为从区外调入的水量,104m3·a-1;Q调出为调出的湖泡水量,104m3·a-1。

湖泡量计算成果表6—15。

表6—15 湖泡量计算成果表 (四)泉水量

区内泉水地下水量只计算两处,前郭县的龙坑泉和连池泉群,根据观测资料统计多年平均泉水量:龙坑泉为15.4×104m3·a-1,连池泉群为75.75×104m3·a-1。

(五)侧向流出量

Q侧补=10-4·K·M·B·J· T

式中符号意义同前。经计算松花江河谷侧向流出量为:2601.72×104m·3a-1。

(六)地下水现状开采量

地下水开采量是通过实际调取的,调查采取重点地段调查和控制区域类比的方法,结合收集的地下水现状开采资料综合得出。地下水开采量包括农业开采量、工业开采量、城镇生活开采量、农村生活开采量及其他开采量。调查统计全区平水年地下水开采量为581 593.51×104m3·a-1(表6—16)。其中农业用水量为44 .01×104m3·a-1,工业用水量为73 316.98×104m3·a-1,生活用水量为84 026.40×104m3·a-1。

表6—16 地下水现状开采量计算统计表 四、地下水调节变化量

调节变化量包括潜水的容积储存量和承压水的弹性储存量,本次计算弹性储存量只考虑了第四系承压水弹性储存量的变化,未考虑古近-新近系承压水弹性储存量的变化。

潜水调节量的变化量公式:

有越流系统的地下水调节量的变化量公式:

Q储变=102·(μ+μ*)· h·F

式中:Q储变为地下水调节量的变化量,104m3·a-1;μ为水位变动带岩层给水度;μ*为承压水弹性释水系数; h为地下水位年变幅,m·a-1;F为计算单元面积,km2。

调节变化量计算结果见表6—17。

表6—17 2004年地下水调节变化量计算结果表 五、均衡计算结果分析

2004年地下水均衡计算结果见表6—18。2004年各均衡区均为负均衡,这与当年的实际情况一致。从实际情况看,2004年大部分地区是一个降水频率为85%~95%的枯水年,洮儿河,霍林河全年断流。全区地下水降水入渗补给量与多年平均值相比减少了27.74×108m3,总补给资源量减少了33.23×108m3。各区地下水开采量都有不同程度增加,全区地下水开采量比平水年增加了8.18× 108m3。根据2004年5月和2005年4月的地下水位统测数据统计,全区地下水位平均下降0.31 m。

表6—18 2004年地下水均衡计算结果 嫩江流域地下水系统水位下降幅度,平均为0.48 m。其中Ⅰ1区下降0.29 m, Ⅰ2区达0.72 m,Ⅰ3区下降0.55 m,Ⅰ4区下降0.34 m。其原因是这一地区处于半干旱气候区,2004年该区西部山前倾斜平原降水仅为平水年的一半,导致该地区地下水降水入渗补给量减少了21.51×108m3,另一方面,该区农灌井密度大,农业用水占总用水量的70%以上,枯水年农业开采地下水量大幅度增加。2004年,Ⅰ1区和Ⅰ4区农业用水开采量增加了30%, Ⅰ2区增加了50%,Ⅰ3区增加20%。

第二松花江流域地下水位平均下降0.16 m,部分地段略有上升。地下水降水入渗补给量减少了2.99×108m3,开采量增加了约10%。

松花江干流地下水系统水位下降幅度小,平均为0.05 m,地下水降水入渗补给量减少了2.从整个盆地角度看,地下水侧向流出量只有松花江河谷一处,根据达西定律只计算松花江河谷一处侧向量,计算方法同侧向补给量计算。86× 108m3,开采量基本与往年持平。该区处于半湿润气候区,2004年哈尔滨站降水与平水年基本接近。该区工业用水所占比重较大,农业基本靠自然降水,农灌井密度小,枯水年农业用水增加不大。

水均衡计算精度分析:全区总均衡误为4.2577×108m3,相对误为10.9%,小于20%。二、均衡区的相对误也都小于20%,均衡结果满足精度要求,说明地下水资源计算水文地质条件概化合理,所选计算参数正确,可以作为计算地下水资源的基础。

污水处理流量折算

(1)地下水储量的基本概念

你说的系数可能就是

总变化系数Kz:日时污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数。

一般的层流运动;另一种认为并非所有地下水层流运动都能用达西定律来表述,有些地下水层流运动的情况偏离达西定律,达西定律的适应范围比层流范围小。是根据流量按经验查出来

有一个经验公式,该式是我国在多年观测资料的基础上进行综合分析总结出的计算公式。它反映了我国总变化系数与平均流量之间的关系:

Q平均<5时 kz=2.3

Q平均5

Q平均>1000时 kz=1.3

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是24小时不间歇工作吗?每天24小时,每小时3600秒!算出来是个平均数,你要根据实际情况去推算,简单的从理论上推理,误会很大!

摩擦阻力与沿程阻力有什么不同啊,沿程阻力有计算公式吗?

5.地下水储量及其计算

水力学中沿程其中:∑Q补=Q降水+Q侧补+Q河渗+Q回渗阻力就是摩擦阻力。水力学上基本都是计算沿程阻力阻力水头损失的,很少计算沿程阻力的。

沿程阻力=rRj.R为水力半径 , r为液体容重,j为水力坡度