26.2　实验原理

26.2　实验原理

集水廊道可以用来取水，也可以用来降低地下水位，如图26.1所示[1]。集水廊道的渗流计算仍可用渐变渗流的方法计算渗流量和浸润曲线。当隔水层为水平时，渗流量和浸润曲线仍为平底地下水的计算公式，即第22章的式（22.15）和式（22.17）。

如图26.1所示，设集水廊道中距廊道L处的水深为H，集水廊道的水深为h0，k为渗透系数，取集水廊道断面1—1的水深h0和距廊道L处的断面2—2的水深H代入式（22.15）和式（22.17）得集水廊道的渗流量和浸润曲线方程为

图26.1　集水廊道浸润曲线示意图

式中：h0为集水廊道的水深；q为集水廊道一侧的单宽渗流量；L为集水廊道一侧的长度；H为距廊道L处的水深；k为渗透系数。

集水廊道两侧的总流量为

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式中：l为集水廊道的长度（即垂直于纸面的长度）。

式（26.1）还可以写成

令=（H-h0）/L称为集水廊道两侧浸润曲线的平均水力坡度，则式（26.4）变为[2]

用式（26.5）可以初步估算集水廊道一侧的单宽渗流量q。

平均水力坡度与土壤的种类有关[2，3]，初步估算时，对于粗沙及砾石，为0.003～0.005，对于沙土，为0.005～0.015，对于亚沙土（微含黏土的沙土），为0.03，对于亚黏土（沙黏土），为0.05～0.1，对于黏土，为0.15。