| Abstract |
A horizontal seepage well, consisting of an interconnected vertical well, galleries, chambers and small-diameter radiating bores, is used to acquire relatively clean water that has been filtered through natural alluvial deposits in a riverbed. It has wide application, especially in arid and semi-arid areas. The lack of calculation formulae or models for horizontal seepage wells, up until now, has resulted in several false applications. Based on the analysis of groundwater flow characteristics, it has been concluded that several flow regimes coexist and hydraulic head loss exists in the horizontal seepage well. To avoid the difficulty of confirming the flux or head distribution in such a complex system, the model boundary of the whole horizontal seepage well has been moved to that of just the vertical well, and the well-aquifer system was treated as a heterogeneous medium, where the horizontal seepage well itself is a highly permeability medium. A mathematical model has been developed, based on the coupled seepage-pipe flow, by the introduction of equivalent hydraulic conductivity according to different flow regimes. Then a three-dimensional finite difference numerical model, based on the mathematical model, was developed and applied to a horizontal seepage well in China. The numerical model verified the groundwater flow characteristics of the horizontal seepage well.Un puits d’infiltration horizontal, consistant en un puits vertical interconnecté, des galeries, des chambres et des forages radiaux de petits diamètres, est utilisé pour recueillir une eau relativement propre qui a été filtrée a travers des dépôts alluviaux du lit d’une rivière. Ce système présente de nombreuses applications, notamment dans les zones arides et semi-arides. Le manque de formules de calcul ou de modèles de puits d’infiltration horizontaux, a conduit jusqu’à présent à plusieurs cas erronés. Sur la base de l’analyse des caractéristiques des écoulements des eaux souterraines, il a été conclu que plusieurs régimes d’écoulement et que des pertes de charge existent dans les puits d’infiltration horizontaux. Pour éviter la difficulté de la définition des flux ou de la distribution des charges dans un système aussi complexe, la limite du modèle a été restreint aux puits verticaux, et le système puits aquifère a été traité comme un milieu hétérogène où le puits horizontal d’infiltration lui-même est représenté par un milieu très perméable. Un modèle mathématique a été développé, sur la base de l’écoulement couplé infiltration-puits, avec l’introduction de la conductivité hydraulique équivalente suivant différents régimes d’écoulement. Ensuite un modèle numérique 3D aux différences finies, basé sur le modèle mathématique, a été développé et appliqué à un puits horizontal d’infiltration en Chine. Le modèle numérique vérifie les caractéristiques de l’écoulement des eaux souterraines du puits d’infiltration horizontal.Un pozo filtrante horizontal, consistente de una interconexión entre un pozo vertical, galerías, cámaras y perforaciones radiales de diámetro pequeño, se usa para conseguir agua relativamente limpia, que se ha filtrado a través de los depósitos aluviales naturales en un lecho del río. Tiene una aplicación amplia, sobre todo en las áreas áridas y semiáridas. La falta de formulas del cálculo o modelos para los pozos de filtración horizontales, hasta ahora, ha producido varias aplicaciones falsas. Con base en el análisis de características de flujo del agua subterránea, se ha concluido que varios regímenes de flujo coexisten y existe la pérdida de cabeza hidráulica en el pozo filtrante horizontal. Para evitar la dificultad de confirmar la fluctuación o la distribución de cabeza en semejante sistema complejo, se ha desplazado el límite del modelo de la totalidad del pozo de filtración horizontal, hasta el límite del pozo vertical y el sistema del pozo-acuífero se trató como un medio heterogéneo, dónde el pozo de filtración horizontal es en si mismo un medio de permeabilidad alta. Fue desarrollado un modelo matemático, basado en un acoplamiento del flujo entre la filtración-tubería, mediante la introducción de una conductibilidad hidráulica equivalente según los regímenes de flujo diferentes. Entonces se desarrolló y aplicó un modelo numérico tridimensional de diferencias finitas, basado en el modelo matemático, a un pozo de filtración horizontal en China. El modelo numérico verificó las características de flujo del agua subterránea del pozo de filtración horizontal. |
