斜坡虹吸排水理論與實踐

前言
第1章 緒論
1．1 斜坡排水意義與面臨困難
1．2 虹吸原理
1．3 虹吸排水的優(yōu)勢
1．4 斜坡虹吸排水發(fā)展現(xiàn)狀
第2章 虹吸過程氣泡產(chǎn)生原因與流態(tài)特征模型試驗
2．1 虹吸過程氣泡形成原因與特點
2．2 虹吸下水管段氣泡運動特征
2．3 氣液兩相流型
2．3．1 上水管中的流動型式
2．3．2 下水管中的流動型式
2．3．3 n形彎管段流動型式
2．3．4 流型的過渡及其與管徑的關(guān)系
2．4 不同管徑虹吸流態(tài)模型試驗
2．4．1 試驗裝置及虹吸基本特征
2．4．2 虹吸管頂部流態(tài)特征
2．4．3 虹吸管內(nèi)氣泡的兼并與積累
2．4．4 形成段塞流的管徑條件
第3章 不同虹吸管徑流態(tài)特征數(shù)值模擬
3．1 計算模型及邊界條件
3．2 數(shù)值計算方法
3．2．1 二維瞬態(tài)問題方程離散方法
3．2．2 表面張力和壁面黏附離散方法
3．2．3 體積分數(shù)連續(xù)性方程與動量方程
3．2．4 RNGκ-ε湍流模型
3．3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3．3．1 虹吸管徑8mm流態(tài)模擬
3．3．2 虹吸管徑4～6mm流型數(shù)值模擬
第4章 形成段塞流臨界管徑理論分析
4．1 水中最大穩(wěn)定氣泡直徑分析
4．1．1 分析計算模型
4．1．2 液面的能量法推導(dǎo)
4．1．3 氣泡極限大小與臨界管徑的關(guān)系
4．2 虹吸越過管頂點段塞流臨界管徑分析
4．2．1 分析計算模型
4．2．2 彎管液面的能量法推導(dǎo)
4．2．3 避免出現(xiàn)貼壁流態(tài)的管徑選擇
第5章 停流期虹吸管空氣積累問題
5．1 停流期虹吸管空氣積累原因
5．2 停流期虹吸管空氣積累試驗
5．2．1 管徑8mm PU虹吸管頂部空氣積累
5．2．2 細管徑PU虹吸管頂空氣積累試驗
5．2．3 細管徑虹吸管氣泡上升過程
5．3 虹吸管壁空氣滲入理論分析
5．4 定溫條件下管端空氣溶入擴散速率的計算
5．5 管內(nèi)水中空氣析出
5．5．1 虹吸管內(nèi)壓力減少引起空氣析出
5．5．2 溫度變化引起空氣析出
第6章 斜坡虹吸排水效果有限元模擬
6．1 地下水滲流理論
6．1．1 滲流基本概念
6．1．2 達西定律
6．1．3 滲流連續(xù)方程
6．1．4 潛水運動微分方程
6．1．5 地下水運動定解條件
6．2 斜坡虹吸排水有限元模擬方法
6．2．1 有限元計算模型
6．2．2 虹吸排水系統(tǒng)模擬方法
6．2．3 驗證虹吸排水系統(tǒng)模擬方法的合理性
6．3 斜坡虹吸排水效果數(shù)值分析
6．3．1 斜坡自然滲流場
6．3．2 虹吸排水作用后的斜坡滲流場
6．4 虹吸排水效果的影響因素研究
6．4．1 排水孔位置對排水效果的影響
6．4．2 排水孔的間距對排水效果的影響
6．4．3 排水孔傾斜角度對排水效果的影響
第7章 斜坡虹吸排水系統(tǒng)建設(shè)
7．1 虹吸排水孔布置
7．1．1 鉆孔傾角和孔深
7．1．2 虹吸排水孔數(shù)量
7．1．3 虹吸排水孔間距選擇
7．1．4 虹吸排水孔的平面布置
7．2 虹吸排水流量
7．2．1 管流水力特性
7．2．2 虹吸流速試驗測試
7．2．3 虹吸孔需要的排水能力
7．3 虹吸啟動方法
7．3．1 出水口抽水啟動虹吸
7．3．2 出水口逆向壓水啟動虹吸
7．3．3 u形管逆向灌水啟動虹吸
7．4 虹吸排水檢測
7．4．1 虹吸排水孔的孔口與孔底高差檢測
7．4．2 單孔流量檢測及排水總流量監(jiān)測
7．4．3 斜坡地下水位監(jiān)測
7．5 鉆孔和透水管及虹吸管
7．6 虹吸系統(tǒng)布置其他注意事項
第8章 斜坡虹吸排水應(yīng)用工程實例
8．1 斜坡地質(zhì)環(huán)境條件
8．1．1 自然地理
8．1．2 工程地質(zhì)條件及滑坡成因
8．2 斜坡虹吸排水系統(tǒng)建設(shè)
8．2．1 傾斜虹吸排水孔鉆探
8．2．2 透水管與排水管制作安裝
8．2．3 引導(dǎo)初始虹吸
8．2．4 修建集水槽進行流量監(jiān)測
8．3 斜坡虹吸排水效果監(jiān)測
8．3．1 斜坡地下水位監(jiān)測孔
8．3．2 斜坡表面變形臨測系統(tǒng)
8．4 斜坡虹吸排水效果
8．4．1 降雨過程監(jiān)測結(jié)果
8．4．2 虹吸排水監(jiān)測結(jié)果
8．4．3 鉆孔地下水位監(jiān)測結(jié)果
8．4．4 鉆孔地下水位與虹吸排水流量變化關(guān)系
8．4．5 排水效果
第9章 結(jié)語
參考文獻
附錄A 斜坡虹吸排水技術(shù)指南
A1 斜坡工程地質(zhì)
A1．1 斜坡工程地質(zhì)條件調(diào)查
A1．2 水文地質(zhì)調(diào)查與測試
A1．3 土的水理性質(zhì)指標經(jīng)驗值
A1．4 滑坡及其穩(wěn)定性影響因素
A2 虹吸管空氣積累原因與控制
A2．1 斜坡虹吸特點與氣泡產(chǎn)生原因
A2．2 虹吸管內(nèi)氣泡運動
A2．3 選擇合理管徑避免氣泡積累
A2．4 虹吸管材選擇
A3 虹吸排水系統(tǒng)設(shè)計
A3．1 虹吸排水孔布置
A3．2 斜坡虹吸排水基本要求
A3．3 虹吸排水孔間距
A3．4 虹吸排水流量計算
A4 虹吸排水系統(tǒng)建設(shè)
A4．1 孔底儲水管靴與透水管
A4．2 鉆孔施工與高差檢測
A4．3 虹吸排水系統(tǒng)安裝
A4．4 虹吸啟動方法
A4．5 虹吸系統(tǒng)布置其他要求
A5 虹吸排水效果檢測與建設(shè)工程驗收
A5．1 虹吸流量監(jiān)測
A5．2 降雨量和地下水位監(jiān)測
A5．3 斜坡變形監(jiān)測
A5．4 質(zhì)量檢查與驗收