流网的绘制方法

如题所述

在渗流场内的某一切面上由一系列流线和等水头线组成的网格称为流网。在分析地下水稳定流问题时,通常绘制平面上或某一典型剖面上的稳定流流网。在实际资料较多且充分了解地下水流条件时可以绘制出精确的流网,即使在实际资料较少时绘制示意流网,也能提供有用的地下水信息。在非稳定流的情况下,也可以绘制出某一瞬时的流网图,但是由于渗流场内各点的水头和流向随时间不断变化,不同时刻的流网图是变化的。如果确有实际需要,也可以绘制不同时刻的流网加以比较。在此只讨论稳定流的流网。

在均质各向同性介质的渗流场中绘制流网时,首先应根据源与汇的位置确定流线的总体方向,即地下水总是从源流向汇。如果渗流场中的源或汇不止一个时,需要确定流动系统分区线。水流不通过流动系统分区线,在流动系统分区线两侧各属一个流动系统(图2.8)。由于地下水总是沿着水头降低最大的方向流动,故等水头线与流线在相交处相互垂直。其次,根据边界条件绘制比较容易确定的流线或等水头线。边界条件中比较特殊的边界包括隔水边界、定水头边界和潜水面边界。隔水边界没有水流通过(零流量),在隔水边界附近流线与该边界平行,而等水头线则与之垂直。定水头边界本身是一条等水头线,其附近的等水头线与之平行,而流线则与之垂直。定水头边界起到源或汇的作用,流线离开源而流向汇。潜水面边界有两种情形,如果不存在入渗补给和蒸发排泄时,潜水面是一条流线;如果存在入渗补给时,潜水面既不是流线也不是等水头线。最后,根据流线与等水头线正交的原理,在已知流线和等水头线之间插补其余部分的流线和等水头线,并调整它们的疏密、弯曲程度等,还应注意是否存在对称的流线与等水头线,是否存在驻点(停滞点),在驻点处流线可以相交或突然改变方向。

图2.8 存在5个流动系统的平面流网

(据Atkinson等,2002,有改动)

1—流动系统分区;2—流动系统分区线;3—补给区;4—等水头线(m);5—流线;6—泉

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