Page 69 - 2025年第56卷第2期
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过加权平均流线长度的概念来模拟非完整井的局部阻力，得到了非完整井流量计算公式。柱体砂滤料
的外部进水流量参考非完整井的流量计算公式，计算如下 ［２４］ ：
Ｓ ２ Ｔ＋ ｌ
０
＋
Ｑ ＝ Ｋπ Ｓ ｗ Ｒ Ｒ （５）
ｓ
Ｗ
ｌｎ ｌｎ ＋ ｆ
０
ｒ ｒ
０ ０
２ Ｔ ０ Ｔ ｌ
ｆ ＝ ｌ [ ０ ] （６）
ｌｎ １ ＋
０ ｒ２Ｔ＋ ｌ
０ ０
式中：Ｋ为土壤渗透系数，ｍ?ｈ；Ｓ为柱体砂滤料周围水位降深，ｍ；Ｓ为柱体砂滤料高度，ｍ；Ｔ为
ｓ ｗ ０
柱体砂滤料底部至隔水层距离，ｍ；ｌ为柱体砂滤料中水深，即地下水位与柱体砂滤料交点到滤料底部
的距离，ｍ；Ｒ为柱体砂滤料的影响半径，ｍ；ｒ为柱体砂滤料等效半径，ｒ＝ （ａ ＋ ｂ）? π ，ｍ；ｆ为非完
０ ０ ０
整井的附加阻力。
柱体砂滤料的影响半径与土壤渗透系数及其周边水位降深有关，仍参照井的计算公式，采用 Ｋｕｓａｋｉｎ
经验公式进行计算 ［１８］ ：
１１５
Ｒ ＝ Ｓ ＮＫ ｓ （７）
槡
ｗ
１２
式中 Ｎ为饱和含水层的初始厚度，ｍ。
３．２．３ 常规暗管流量计算 针对常规暗管的流量计算，采用 Ｈｏｏｇｈｏｕｄｔ － Ｐｌｏｅｇ － Ｂ． И ．阿拉文公式计算流
量 ［２０］ ，当悬挂水头为 ０时，Ｂ． И ．阿拉文公式计算的排水流量也为 ０，相当于仅考虑 Ｈｏｏｇｈｏｕｄｔ － Ｐｌｏｅｇ
公式。该区域排水流量公式计算如下：
２
８ Ｋｄ（Ｈ － Ｈ） ＋ ４Ｋ（Ｈ － Ｈ） ＫＨ
２
ｓ
２
ｓ ｅ
１
ｓ ２
１
ｑ＝ ＋ （８）
ｃ
２
Ｌ Φ Ｌ
π （ｄ － ｒ）
ｓｉｎ
１ ２（Ｔ′ ＋ ｄ） Ｌ
ａｒｔｈ ≥２
π π ｄ Ｔ′ ＋ ｄ
ｓｉｎ
２（Ｔ′ ＋ ｄ）
Φ＝ （９）
π （ｄ － ｒ）
ｔａｎｈ
１ Ｌ Ｌ
ａｒｔｈ ≤２
π π ｄ Ｔ′ ＋ ｄ
ｔａｎｈ
Ｌ
式中：ｑ为常规暗管单位面积排水流量，ｍ?ｈ；Ｌ为暗管间距，ｍ；Ｈ 为暗管中部作用水头，ｍ；Ｈ 为
ｃ １ ２
悬帷段高度，ｍ；Φ 为渗流阻抗系数；ｄ为暗管埋深，ｍ；Ｔ′为暗管中心到不透水层的距离，ｍ。
根据假定（５）及式（７）的计算结果，为简便计算，将整体渗流区域表面积与柱体砂滤料影响面积之
差作为常规暗管的排水面积，常规暗管排水流量计算方法如下：
２
Ｑ ＝ ｑ× （Ｌ × Ｗ－ π Ｒ） （１０）
Ｃ ｃ
式中 Ｗ为暗管长度，ｍ。
４ 间断式改进暗排排水流量计算公式验证方法
４．１ 田间试验设置 田间试验在安徽省亳州市利辛县城北镇典型试验区进行。试验区内铺设间断式改
进暗排 ３处，暗管长度为 ３０ｍ，管径为 ９０ｍｍ，暗管平均埋深 ８０ｃｍ。为防止暗管进水孔被土颗粒堵
塞，在暗管外包裹土工布。间断式改进暗排小区柱体砂滤料垂直暗管方向宽度 １８０ｃｍ，平行暗管方向
长度 １３０ｃｍ，高度 １００ｃｍ，３０ｍ暗管中间设置 １个柱体砂滤料。暗管出水口装有水表和控制阀。为
观测试验田动态地下水位变化，在田块中布设了地下水位观测井，装有 ＨＯＢＯ水位记录仪连续记录地
下水位。
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