Plaxis单井稳态流.docx

(Bdx)aw!半径位置(m)潜水单井稳态流的数值计算校验技术工程师：刘志祥1.算例描述根据地下水动力学中的地下水稳定渗流理论。潜水地层中完整单井抽水的流量和降水漏斗的计算，依据于裘布衣公式(具体推导过程见地下水动力学):7KH一片）2一1RIn一rw其中：Q流量；K渗透系数；Ho边界水头；hw井内水头，R影响半径；2井半径。降水漏斗上任意半径位置的水头：力=R(InL)+%V(其中：I是半径变量，h是r对应的水头。2.计算结果为了计算PIaxis与理论解进行对比校验。我们选取一组参数。潜水层10m,井内水位4m,渗透系数ImAb井半径0.5m。由于理论上计算半径无限远。因此，根据经验假设为200mo通过PlaXiS建模计算得到200m位置的实际水位。由此，确定以200m为影响边界时的边界水头Hoo裘布衣和Plaxis计算结果中水压与半径的关系(降水漏斗)如下图。*PlaXiS计算值一英布衣理论解100-90-80-70-60-50-40-30-裘布衣公式计算出的单井流量:Q=44.05m3dPlaxis中计算出的单井流量：Plaxis计算结果与理论解完全吻合。3Plaxis数值模拟技术1.采用轴对称，渗流计算采用6节点可满足精度，模型边界200m,含水厚度IOm。2.建立模型，注意：井并不需要特殊的几何元件，只需要几何线段画出实体模型即可。注意:井边缘上对取几个几何点，便于生成合理的有限元网格，否则计算往往不收敛。-10.00+000.000010.00r.V.2Q.002S.0090.00时候网格比较合理，否则计算不收敛。4 .初始水利条件下，将一般水位绘制在模型顶部。采用“潜水位”生成初始水位。注意，理论上，在初始条件窗口中设置井的水位，然后采用“地下水计算（稳态）”既可以得到单井稳态流的。但是实际上PIaxis在这里是无法给出真实的稳态流计算结果。5 .计算程序中设置时间为1年。便可点击“地下水渗流”按钮可以进入PlaXFIow。由于这里Plaxflow只能进行“瞬态计算”，这就需要确定1年的时间是否达到稳态，于是笔者另外又计算了3年。两次计算的结果完全相同，因此，认为1年时间地下水达到稳态渗流。7 .切回“水利模式”，在底部绘制隔水边界条件。然后设置通过双击左边界（蓝线）设置井内水位4m。注意3段蓝线都设置。8 .点击“计算”按钮。可以看到计算窗口收敛很快。误差点全部是蓝色，说明收敛良好，误差很小。G<FCalclations<Phase1>8 .检查结果。在“孔压”图形中，通过“A_A，”按钮在模型底部边界上绘制一个横向剖面。可以得到底部水头分布曲线。点击“表”生成表格数据。将该数据通过excel和Origin进行绘图。即可得到水头分布图，见前文。9 .在“渗流场”图形中，通过“A_A，”按钮竖向剖面。可以得到断面上流量q=7.10m3dayrad根据Plaxis轴对称模型原理。Q=2q.