华北水利水电大学地下水动力学试题2

华北水利水电大学地下水动力学试题2

华北水利水电大学

地下水动力学

一、判断题（每题1分，共20分）

1.渗流即是存在于岩石空隙中的地下水流。（）

2.渗透流速是实际平均流速。（）

3.地下水总是从位置高处向位置低处流动。（）

4.有效孔隙是指互相连通的，不为结合水所占据的那一部分孔隙。（）

5.给水度值的大小只与水位变动带的岩性有关。（）

6.贮水系数的大小与含水层和水的弹性性质有关。（）

7.地下水运动是一维的、二维的还是三维的与所选取的坐标系有关。（）

8.稳定流是时间的函数。（）

9.渗透系数和速度具有相同的量纲。（）

10.导水系数的大小与含水层的厚度无关。（）

11.岩石颗粒愈粗，透水性愈好。（）

12.巨厚粗砂层中夹有粘土透镜体属于非均质各向同性。（）

13.上、下两层含水介质的K值相差愈大，则水流斜向通过界面时，流线偏移的程度也愈大。

（）

14.流网线稀疏，说明水力坡度小，流速小，径流微弱。（）

15.在有垂直入渗的稳定流动中，潜水浸润曲线是等水头线。（）

16.如果弱透水层一定，主含水层的出水能力越大，则越流量就越小。（）

17.地下分水岭可作为研究区的隔水边界。（）

18.河间地块潜水降落曲线的形状是椭圆形曲线。（）

19.水平等厚的承压完整井流，等水头面是一系列同心圆柱面。（）

20.叠加原理只适用于线性方程。（）

二、简答题（每题6分，共30分）

1.何谓弹性水量。（6分）

2.如图所示水文地质模型，地下水为稳定运动，请建立相应的数学模型。（6分）

3．Dupuit公式的假设条件有哪些？（6分）

4．试述潜水完整井流与承压完整井流有哪些不同？（6分）

5. 简述根据非稳定流抽水试验资料，用配线法求参数的主要步骤。（6分）

三、 作图题（每题5分，共10分）

四、 计算题（共25分）

1.在某平原地区由于地下水埋藏较浅，致使大片农田盐渍化，为了促使耕地种植条件好转，计划设计两条平行的渠道进行稳定排水，已知条件如图所示。试求：（10分）

（1）排水渠的间距l ；

（2）排水渠道一侧的单宽流量q 。

2.在厚度为30米的均质承压含水层中有一抽水井和两观测井，抽水井的半径为0.1米,观测井1、2至抽水井的距离分别为30米和90米。在井中进行了抽水试验，抽水井出水量为2500米3/日，当抽水稳定时，观测井1的降深为0.14米,观测井2的降深为0.08米,求抽水井降深为1.5米时的出水量。(15分)

五、 论述题（共15分）

1. 地下水三维非稳定运动的偏微分方程是否为

t H W z H y H x H T ∂∂=+⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂*222222μ ？为什么？说明式中W 的物理意义。（5分）

2. 请叙述流网的用途。（10分）

地下水动力学标准答案

一、判断题（每题1分，共20分）

1. 错；

2. 错；

3. 错；

4. 对；

5. 错；

6. 对；

7. 对；

8. 错；

9. 对；10. 错；

11. 对；12.对；13.对；14.对；15错；16.对；17对；18.错；19.对；20. 对。

二、简答题（每题6分，共30分）

1. 对承压含水层（2分），当水头下降（或上升）时，由于水压力降低（升高）水体积膨胀（压缩）（2分），固体骨架压缩（膨胀），孔隙度减小（增加）而释放（或贮存）的水量称之（2分）。

2. ⎪⎪⎪⎩

⎪⎪⎪⎨⎧=====2100)(H H H H dx dH K dx d l x x （方程3分,每一个边界条件各1.5分）

3. ①含水层均质同性，产状水平，无限延伸； （2分）

②天然水力坡度为零，为稳定流； （1分）

③服从达西定律； （1分）

④影响半径处有定水头补给； （1分）

⑤二维流。 （1分）

4. （每一点1.5分）

1）潜水井流存在自由面，T=Kh 为变量；

2）潜水井流为三维流，而承压井流一般为二维流；

3）潜水井抽水为重力疏干，μ是时间的函数，而承压井为弹性释水，μ*为常数；

4）潜水井流存在井损和水跃，而承压井流有井损无水跃。

5. （1）绘制W （u ）～u 1

标准曲线； （2分）

（2）绘制S ～t 实测资料关系曲线； （1分）

（3）拟合； （1分）

（4）选配合点； （1分）

（5）求参数（公式略）。 (1分)

三、 作图题（每题5分，共10分）

四、 计算题（共25分）

1. （1） a a l K W a l h h h h a )(222121

2

-+--= （2分） m h a 10= m h h 621== 2l a =

∴ m h h W

K l a 640)(2212=-= (3分) （2） 21h h = 2

l a = ∴ 地下水对两河的补给量相同 （2分）

d m l W l W l h h K q /2.32

2222221==--= (3分) 2. 利用观测孔1 )

/lg()(73.211W W r r S S KM Q -= ① （2分） 利用观测孔2 )/lg()(73

.222W W r r S S KM Q -= ② （2分） 由 ① 、②得 453.0=W S 米 （3分） 代入①式得 242=K 米/日 （3分） 由W

W r R KMS Q /lg 73.2=得 596.3/lg =W r R （2分） 由题意当W S =1.5米时 d m r R S KM Q W W /8267/lg 73.23'='=

（3分） 五、 论述题（共15分）

1.此式数学推导过程是正确的。 （1分）

但从物理意义上讲，对三维流T 无意义，所以在三维流中常用K 和μs 表示。 而在二维流中常用T 和μ* 表示。W 的物理意义：

在三维问题中W 表示单位时间从单位体积含水层中流出或流入的水量。（2分）

对于二维问题，W 表示单位时间内在垂向从单位面积含水层流出或流入的水量。（2分）。