适于岩溶地区渗流场计算的改进折算渗透系数法和变渗透系数法

在总结各种岩溶地下水渗流计算方法的基础上,针对岩溶地区渗流场的特点,提出可同时考虑达西和非达西渗流流态的2种岩溶渗流计算方法:(1)改进折算渗透系数法。该方法从Colebrook公式出发,推求适用于求解紊流3个区沿程水头损失系数λ的公式,从而使岩溶管道水流与孔隙、裂隙水流统一起来;(2)变渗透系数法。该方法是将岩溶管道的渗透系数表示成待求水头和流态指数的函数,使岩溶管道中的非达西流与其他介质中的达西流统一起来。针对现有折算渗透系数法中的缺陷,推导了整体坐标系下岩溶管道渗透张量的计算公式。根据非稳定岩溶渗流基本微分方程式,基于Galerkin有限元法推导出了适用于岩溶渗流计算的有限元方程。经算例验证,提出的2种方法是合理可行的。