地下水动力学复习资料分析
地下水动力学00-绪论复习思考题参考答案
问题二答案解析
• 解析 • 问题二要求列举地下水流动的基本要素。根据所学的知识，地下水流动
的基本要素包括流速、流向、流量和水头。流速是指单位时间内地下水 在某一过水断面上的位移距离，是描述地下水流动状态的重要参数之一。 流向是指地下水流动的路径方向，也是描述地下水流动状态的重要参数 之一。流量是指单位时间内流过某一过水断面的水的体积，是衡量地下 水流动规模的重要参数。水头则表示某一过水断面上所承受的水的压力 或水的高度，也是描述地下水流动状态的重要参数之一。这些基本要素 是描述地下水流动状态的重要参数，对于研究地下水的运动规律和解决 实际问题具有重要的意义。
地下水动力学00-绪 论复习思考题参考答
案
目录
• 绪论 • 地下水运动的基本规律 • 地下水与环境的关系 • 地下水资源的开发与保护 • 绪论思考题答案解析
01
绪论
地下水定义与特性
01
地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的水，是水资源的重 要组成部分。
02
地下水的特性包括不可见性、不可及性、不可预测性和不可 见性。
地质灾害对人类生命财产和生态环境造成严重威胁，因此需要加 强地质灾害的监测和预警，同时合理开发和利用地下水资源，避 免过度开采和人为因素引起的地质灾害。
04
地下水资源的开发与保护
地下水资源评价方法
地质勘察法
通过地质勘察了解地下水资源的分布、 储量和质量，为开发利用提供基础数 据。
水文地质法
利用水文地质参数，如给水度、渗透 系数等，估算地下水资源量。
实验模拟
通过实验设备模拟地下水流动，如渗透实验、 抽水实验等。
数值模拟
利用计算机软件建立数学模型，通过数值计 算来模拟地下水流动。
地下水动力学知识点总结
地下水动力学知识点总结地下水动力学这门学科呀，可真是充满了各种有趣又实用的知识！咱们今天就来好好总结总结。
先来说说地下水的流动。
想象一下，地下水就像一群调皮的孩子，在地下的通道里跑来跑去。
它们的流动速度和方向可不是随便乱来的，这和很多因素都有关系。
比如说，含水层的渗透性就像通道的宽窄，渗透性好，地下水跑得就快；渗透性差，它们就得慢悠悠地挪。
还记得有一次，我去一个地方考察，那里有一口古老的水井。
周围的人们都说这水井的水一直都很清澈，水量也很稳定。
我就好奇呀，仔细研究了一下周围的地质情况。
发现那里的含水层渗透性不错，地下水能够稳定地补充到水井里，所以才有了这样让人称赞的好水井。
这就让我更深刻地理解了渗透性对地下水流动的重要影响。
再说说水头和水力梯度。
水头就像是地下水的“能量高度”，水力梯度则是它们流动的“动力”。
水力梯度越大，地下水流动得就越起劲。
这就好比我们爬山，山坡越陡，我们往下滑的速度可能就越快。
地下水的储存和释放在实际生活中也很重要。
含水层就像是一个大水库，能储存大量的地下水。
当我们需要用水的时候，它又能释放出来。
我曾经在一个农村地区看到，在干旱的季节里，当地居民依靠着地下含水层储存的水，度过了艰难的时期。
还有地下水向井的流动。
井就像是一个大吸盘，把周围的地下水都吸引过来。
不同类型的井，吸引地下水的能力和方式也不一样。
地下水动力学的知识在很多领域都有应用呢。
比如在水资源管理方面，了解地下水的流动规律，就能更好地规划水资源的开发和保护，避免过度开采导致地下水资源枯竭。
在地质工程中，它能帮助工程师们预测地下水流对工程建设的影响，提前做好防范措施。
总之，地下水动力学的知识点虽然看起来有点复杂，但只要我们用心去理解，多结合实际生活中的例子，就能发现其中的乐趣和实用价值。
就像我们通过那口古老的水井，明白了渗透性的重要；通过农村的用水情况，理解了储存和释放的意义。
希望大家都能掌握好这些知识，为我们更好地利用和保护地下水资源出一份力！。
《地下水动力学》复习要点
内容主要有：（1）渗流理论基础；（2）地下水向河渠的稳定运动；（3）地下水向完整井的稳定运动；（4）地下水向完整井的非稳定运动；（5）地下水向边界附近井的稳定和非稳定运动。
重点考核地下水运动的基本概念、基本原理和方法。
题目类型有名词解释、判断题、作图题和计算题等，其中计算题占试题总分数的65%。
《地下水动力学》复习要点第一章 渗流理论基础一、基本内容1、基本概念：多孔介质、贮水率、贮水系数（弹性给水度）、渗流、渗流速度及与实际速度关系、水头（位置水头、测压管水头）、水力坡度、渗透系数、渗透率、导水系数、各向异性介质、各向同性介质、均质与非均质、水流折射原理、流网、dupuit 假设、第一类边界条件、第二类边界条件等2、基本定律：达西定律及适用范围3、描述地下水运动的方程：渗流连续性方程、承压水运动的基本微分方程、潜水运动的基本微分方程、越流含水层地下水非稳定流运动方程4、定解条件（初始条件、边界条件），数值方法基本思想二、要求1、理解并掌握上述概念和理论2、用达西定律分析水头线的变化或根据流网分析水文地质条件变化；3、给定水文地质条件，能正确画出反映地下水运动特点的流网图；4、给定水文地质模型和水文地质条件，写出反映地下水运动的基本方程（给定假设条件，建立数学模型，包括初始条件、边界条件）第二章 河间地块地下水的稳定运动一、基本内容有入渗时河间地块潜水的稳定运动问题（水文地质模型、假设条件、数学模型、流网、任意过水断面流量、分水岭移动规律、水头线）、无入渗时潜水的稳定运动、承压水的稳定运动，水在承压—无压含水层中的运动，非均质含水层中水的运动问题。
二、学习要求根据给定问题的水文地质条件，用相关公式计算过水断面流量或水位。
三、常用公式 1、承压含水层（达西定律） l H H m m kq 21212++= x lH H H H 211--= 2、无入渗潜水含水层（达西定律）l h h h h k q 21212-+= x lh h h h 2122212-+= 3、有入渗时潜水 wx wl l h h k q +--=2122221 )(22122212x lx kw x l h h h h -+-+= 4、分水岭位置 l h h w k l a 222221--= 5、其它流动问题（水平层状含水层、非均质含水层、承压—无压含水层、厚度或水流厚度沿流向变化等）第三章 地下水向完整井的稳定运动一、 基本概念：完整井、不完整井、水井及周围水位（水头）、稳定井流条件（定水头边界、越流、入渗补给）、井损与水跃、影响半径与引用影响半径、叠加原理、均匀流及平面或剖面流网二、学习要求1、掌握地下水向承压水井和潜水井运动问题的假设条件、数学模型、平面或剖面流网特征2、利用有关公式计算抽水量、降深或利用抽水试验资料（已知降深或水位），求含水层参数（导水系数或渗透系数）3、应用叠加原理地下水向完整井群的稳定运动问题。
地下水动力学复习
定流量抽水时的Theis公式 s Q W u
4T u r2*
4Tt
Jacob公式：
s
Q
4T
ln
2.25Tt
r2*
利用Theis公式求水文地质参数
• 配线法确定水文地质参数 • Jacob直线图解法求水文地质参数的方
法。 • 水位恢复法 • 有补给越流完整井的降深时间曲线特征 •
q2
K
h12 h22 2l
1 Wl 2
例题，必须会。
2. 无入渗时潜水流的方程 潜水流的浸润曲线方程
h2
h12
h22
h12 l
x
距左河x处断面的单宽流量
qx
K
h12 h22 2l
二、承压水的稳定运动 承压水一维稳定流的水头线方程
H
H1
H1
l
பைடு நூலகம்H2
x
承压水一维稳定流任一断面的流量
四、突变界面的水流折射和等效渗透系数 1. 折射定律、4点结论 2. 层状岩层的等效渗透系数（水平和垂直） 五、流网
流函数有下列特性（4条）。 流网。 流网的性质（4点）。 必须做到会画流网。
六、渗流的连续性方程 七、承压水运动的基本微分方程
源、汇 八、越流含水层中地下水非稳定运动的基本 微分方程
地下水动力学
绪言
地下水动力学
第一章 渗流理论基础
一、渗流的基本概念 1. 多孔介质、孔隙度、有效孔隙、有效孔
隙度。 2. 贮水率和贮水系数 贮水率、贮水系数、二者关系。 贮水率、贮水系数的两点说明。 弹性释水和重力排水的不同点（两点）。
3. 渗流 假想水流有哪些特点(4点) 。 渗流区或渗流场 过水断面、渗流速度。 渗流速度与实际流速的关系。
地下水动力学知识点总结
基本问题潜水含水层的贮水能力可表示为Q=HF；承压含水层的贮水能力可表示为Q=HF；式中Q——含水层水位变化时H的贮水能力，H——水位变化幅度；F——地下水位受人工回灌影响的范围。
从中可以看出，因为承压含水层的弹性释水系数远远小于潜水含水层的给水度，因此在相同条件下进行人工回灌时，潜水含水层的贮水能力远远大于承压含水层的贮水能力。
水跃：抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象（seepage face）。
井损（well loss）是由于抽水井管所造成的水头损失。
①井损的存在：渗透水流由井壁外通过过滤器或缝隙进入抽水井时要克服阻力，产生一部分水头损失h1。
②水进入抽水井后，井内水流井水向水泵及水笼头流动过程中要克服一定阻力，产生一部分水头差h2。
③井壁附近的三维流也产生水头差h3。
通常将（h1+h2+h3）统称为水跃值.13地下水流向井的稳定运动和非稳定运动的主要区别是什么？（1）从流量看，稳定井流不同断面的流量处处相等，都等于抽水井的流量；而任一断面非稳定井流的流量都不相等，沿着地下水流向流量逐渐增大，直至抽水井处为最大（抽水井的出水量）。
（2）只要给定边界水头和井内水头，就可以确定稳定井流抽水井附近的水头分布，且水头分布不随时间发生变化；非稳定井流抽水井附近的水头分布是随抽水时间而不断发生变化的，例如Theis井流，在抽水初期水头降速快，1/u=1时达到最大，之后降速由大减小，最后趋于等速下降。
113承压水井的Dupuit公式的水文地质概念模型(1)含水层为均质、各向同性，产状水平、厚度不变（等厚）、，分布面积很大，可视为无限延伸；或呈圆岛状分布，岛外有定水头补给；(2)抽水前地下水面是水平的，并视为稳定的；含水层中的水流服从Darcy’s Law，并在水头下降的瞬间将水释放出来，可忽略弱透水层的弹性释水；（3）完整井，定流量抽水，在距井一定距离上有圆形补给边界，水位降落漏斗为圆域，半径为影响半径；经过较长时间抽水，地下水运动出现稳定状态；(4)水流为平面径向流，流线为指向井轴的径向直线，等水头面为以井为共轴的圆柱面，并和过水断面一致；通过各过水断面的流量处处相等，并等于抽水井的流量。
地下水动力学资料
一：名词解释：1.多孔介质：在地下水动力学中，把具有空隙的岩石称为多孔介质。
2.贮水率：单位体积岩石柱体或含水层，水头上升一个单位所贮存的水量。
3.贮水系数：表示面积为一个单位时，厚度为含水层厚度M的含水层柱体中，当水头改变一个单位时，弹性释放所贮存的水量。
4.水力坡度：在地下水动力学中，把大小等于梯度值，方向沿着等水头面的法线，指向水头降低方向的矢量为水力梯度。
5.单宽流量：单位宽度的渗流量。
6.导水系数：当水力坡度为1时的单位流量称为导水系数。
7.流网：渗流场内，取一组流线和一组等势线组成的网格称为流网。
8.渗透系数：水力坡度为1时的渗流速度。
9.渗流率：把表征岩层渗透性能的参数。
10.边界条件：即渗透区边界所处的条件，用来表达水头在渗流区边界上所满足的条件，也就是渗流区内水流与其周围环境相互制约的关系。
11.初始条件：就是在某一点选定的初始时刻（t=0）渗流区内水头H的分布情况。
12.典型单元体用渗流场中某物理量的平均值近似代替整个渗流场的特征值的代表性单元体。
13.入渗强度：单位时间单位面积上的入渗补给量。
14.降落漏斗：总体上形成的漏斗状水头下降区。
15.井损：水头经过滤器的水头损失和在井管内部水的向上运动至水泵吸水口时的水头损失。
16.有效半径：由井轴到井管外壁某一点的水平距离。
17.水跃：潜水流入井中时也存在渗出面也也称水跃，即井壁水位高于井中水位。
18.叠加原理：可表达为和H1，H2...Hn是关于水头H的线性偏微分方程的特解，为任意常数，则由这些解的线性组合H=∑CiHi仍为原方程的解。
19.导压系数：渗透系数与贮水率之比。
20.越流：当含水层与相邻含水层存在水头关系时，地下水从高水头通过弱透水层向低水头含水层补给。
21.有效孔隙度：指有效空隙体积占多孔介质总体积之比。
22.给水度：地下水位下降一个单位深度，从地下水延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体在重力作用下释出的水量。
23.渗流：为研究地下水的整体运动特征而引入的一种假象水流，具有实际水流的运动特点，并连续充满整个含水层。
地下水动力学知识点总结归纳
R—影响半径(圆岛半径)，m。
13
3
Theim公式的表达式
若存在两个观测孔，距离井中心的距离分别为r】，r2,水位分别为H］，电，在rx到r2区间积分得：
式中S］、s2分别为片和r2处的水位降深。
它与非稳定井流在长时间抽水后的近似公式完全一致。这表明，在无限承压含水层中的抽水井附近，确实存在似稳定流区。
的降深，而且随匚增大(即亞越大)，越流含水层的降深比无越流含水
14
3
潜水井的Dupuit公式
表达式及符号含义
式中R潜水井的影响半径，其含义和承压水井的相同；
h—井中水柱高度，m；
w
s—井中水位降深，m；
w
Q—抽水井流量，m3/d；
M—含水层厚度，m；
K—渗透系数，m/d；
r—井半径，m。
15
4
定流量抽水时Theis公
式的适用条件(水文地
质概念模型)
w
承压含水层中单井定流量抽水的数学模型是在下列假设条件下建立的：
*――含水层的弹性是水系数；
t自抽水开始起算的时间，do
27
4
越流完整井流公式反应的降深-时间曲线的形状
(1)抽水早期，降深曲线同Theis曲线一致。这表明越流尚未进入主含
水层，抽水量几乎全部来自主含水层的弹性释水。在理论上和Theis曲
线一致。
(2)抽水中期，因水位下降变缓而开始偏离Theis曲线，说明越流已经开始进入抽水含水层。这时，抽水量由两部分组成：一是抽水含水层的弹性释水，二是越流补给，因此，越流含水层的降深小于无越流含水层
Theis公式反映的水头
(1)抽水初期，近处水头下降速度大，远处下降速度小。当r一定时，
下降速度的变化规律
《地下水动力学》复习提纲
第1章渗流理论基础1、多孔介质的性质孔隙性：孔隙度，有效孔隙，有效孔隙度，死端孔隙压缩性：压缩系数（），固体颗粒压缩系数(),孔隙压缩系(),2、贮水率()、贮水系数()与给水度()定义，量纲，表达式：，，弹性释水与重力排水3、渗流、典型单元体渗流定义与性质(特点)，典型单元体(理解)4、过水断面、渗流速度、实际平均流速：，5、水头和水头坡度测压管水头、总水头：等水头面、等水头线、水力坡度：大小等于水头梯度值，方向沿着等水头面的法线指向水头降低方向的矢量。
6、地下水运动特征的分类稳定流和非稳定流，维数（1维、2维和3维运动）,流态(层流和紊流)Reynolds数:,临界水力坡度。
7、Darcy定律及其适用范围Darcy定律：，或微分表示：，，，矢量表示：Darcy定律适用范围：Reynolds数判别，起始水力坡度（）8、渗透系数、渗透率和导水系数渗透系数定义，影响渗透系数的因素，渗透系数与渗透率关系：，导水系数，单宽流量，量纲9、非线性运动定律Forchheimer公式、Chezy公式10、岩层透水特征分类均质、非均质岩层，各向同性和各向异性。
渗透系数张量：，主渗透方向11、水流折射和等效渗透系数渗流折射定律与分析，层状岩层等效渗透系数：水平：，垂直：12、流网流线与迹线，流线方程：流函数，流函数的全微分：，流函数性质流网与性质，流网的应用13、渗流的连续性方程：14、承压水运动的基本微分方程：三维：各向异性介质：坐标轴方向与主渗透方向一致时：有源汇项：各向同性介质：柱坐标：轴对称问题：二维：或坐标轴方向与主渗透方向一致时：或稳定流：微分方程的右端项等于零。
15、越流含水层中地下水非稳定运动的基本微分方程越流、越流含水层（半承压含水层）微分方程：坐标轴方向与主渗透方向一致时：均质各向同性介质：有源、汇项：越流系数、越流因素。
16、潜水运动的基本微分方程Dupuit假设、适用范围Boussinesq方程一般方程：三维流时微分方程同承压水流微分方程。
岩土中的地下水动力学分析
岩土中的地下水动力学分析地下水动力学是岩土工程中的重要分析内容之一。
地下水动力学研究地下水的运动规律和特性，在工程设计和施工中起到关键作用。
本文将对岩土中的地下水动力学进行深入分析，并探讨其在实际工程中的应用。
一、地下水动力学概述地下水动力学是研究地下水运动规律和特性的学科，通过分析水流速度、水头分布、渗透性等参数，来揭示地下水流动的机理。
地下水动力学在岩土工程中具有重要意义，它对于水库、地铁、隧道等工程的设计和施工具有指导作用。
二、地下水动力学的基本原理1. 达西定律达西定律是地下水动力学的基本原理之一。
它认为地下水的流动速度与渗透系数和水力坡度成正比。
在岩土工程中，通过测量地下水流速和水头分布，可以利用达西定律计算地下水的渗透系数，从而判断渗流的强弱。
2. 渗透性渗透性是地下水动力学中的重要参数，它直接影响地下水的流动性质。
渗透性可以通过实验室试验和场地观测获得。
在岩土工程中，需要根据渗透性的大小来选择合适的抗渗措施，保证工程的安全。
3. 水力坡度水力坡度指地下水流动的水头差与流动距离的比值。
水力坡度越大，地下水流速越快。
在岩土工程中，合理设计水力坡度可以提高地下水流动速度，减小渗流压力，减少工程灾害的发生。
三、地下水动力学的应用1. 工程设计地下水动力学对工程设计具有重要影响。
通过对地下水流场的分析，可以预测工程建设过程中可能遇到的地下水问题，为工程设计提供依据。
例如，在水利工程中，需要根据地下水动力学的分析来确定水库的导流能力和坝体的抗渗性能。
2. 施工监测地下水动力学分析还可以用于工程施工的监测。
在岩土工程施工过程中，地下水对施工有着直接影响。
通过监测地下水的流速和压力变化，可以及时预警施工风险，采取相应的措施进行调整。
3. 地质灾害防治地下水动力学也对地质灾害防治起到重要作用。
通过分析地下水流场的变化，可以预测地质灾害的发生，并采取相应的防治措施。
例如，在山区隧道工程中，地下水动力学分析可以帮助工程师判断隧道施工过程中的地下水涌泉风险，从而采取相应的排水措施。
地下水动力学习题及复习资料修建版2
第一章渗流理论基础一、解释术语渗透：重力地下水在岩石孔隙中的作用稳定流：渗流要素不随时间的变化而变化。
非稳定流：渗流要素随时间的变化而变化。
弹性释水理论：含水层骨架压密和水的膨胀释放出来的地下水的现象为弹性释水现象，反之为含水层的贮水现象。
重力给水度：在潜水含水层中，当水位下降一个单位时，从单位水平面积的含水层贮体中，由于重力疏干而释放地下水的体积。
1. 渗透速度：又称渗透速度、比流量，是渗流在过水断面上的平均流速。
它不代表任何真实水流的速度，只是一种假想速度。
记为v，单位m/d。
2. 实际速度：孔介质中地下水通过空隙面积的平均速度；地下水流通过含水层过水断面的平均流速，其值等于流量除以过水断面上的空隙面积，量纲为L/T。
记为_u。
3. 水力坡度：在渗流场中，大小等于梯度值，方向沿着等水头面的法线，并指向水头降低方向的矢量。
4. 贮水系数：又称释水系数或储水系数，指面积为一个单位、厚度为含水层全厚度M的含水层柱体中，当水头改变一个单位时弹性释放或贮存的水量，无量纲。
m* = ms M。
5. 贮水率：指当水头下降（或上升）一个单位时，由于含水层内骨架的压缩（或膨胀）和水的膨胀（或压缩）而从单位体积含水层柱体中弹性释放（或贮存）的水量，量纲1/L。
ms = rg (a+nb)。
6. 渗透系数：也称水力传导系数，是表征岩层透水性的参数，影响渗透系数大小的主要是岩石的性质以与渗透液体的物理性质，记为K。
是水力坡度等于1时的渗透速度。
单位：m/d或cm/s。
7. 渗透率：表征岩层渗透性能的参数；渗透率只取决于岩石的性质，而与液体的性质无关，记为k。
单位为cm2或D。
8. 尺度效应：渗透系数与试验范围有关，随着试验范围的增大而增大的现象，K=K(x)。
9. 导水系数：是描述含水层出水能力的参数；水力坡度等于1时，通过整个含水层厚度上的单宽流量；亦即含水层的渗透系数与含水层厚度之积，T=KM 。
它是定义在一维或二维流中的水文地质参数。
地下水动力学知识点总结
地下水动力学知识点总结基本问题潜水含水层的贮水能力可表示为Q=HF；承压含水层的贮水能力可表示为Q=HF；式中Q——含水层水位变化时H的贮水能力，H——水位变化幅度；F——地下水位受人工回灌影响的范围。
从中可以看出，因为承压含水层的弹性释水系数远远小于潜水含水层的给水度，因此在相同条件下进行人工回灌时，潜水含水层的贮水能力远远大于承压含水层的贮水能力。
63运动特点②降落漏斗在含水层外部，成虚拟状态变化，但导水系数不随时间t 变化；③承压井流的抽水量来自承压含水层水头降落漏斗范围内由于减压作用造成的弹性释放，是瞬时完成的。
73稳定井流与非稳定井流的区别稳定井流中，当无垂向补给时，地下水流向井的过程中任一断面的流量都相等，并等于抽水井流量，地下水位h不随时间t变化。
非稳定井流中，地下水流向井的过程中，沿途不断得到含水层释放补给，通过任一断面的流量都不相等，井壁处流量最大并等于抽水井流量，地下水位h随时间t而变化，初期变化大，后期变化减小。
83稳定井流的形成条件存在补给且补给量等于抽水量。
可能形成地下水稳定运动的两种水文地质条件。
①有侧向补给的有限含水层中，当降落漏斗扩展到补给边界后，侧向补给量和抽水量平衡时，地下水向井的运动便可达到稳定状态；②在有垂向补给的无限含水层中，随降落漏斗的扩大，垂向补给量不断增大。
当其增大到与抽水量相等时，将形成稳定的降落漏斗和地下水的稳定运动93产生水跃的原因水跃：抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象（seepage face）。
井损（well loss）是由于抽水井管所造成的水头损失。
①井损的存在：渗透水流由井壁外通过过滤器或缝隙进入抽水井时要克服阻力，产生一部分水头损失h1。
②水进入抽水井后，井内水流井水向水泵及水笼头流动过程中要克服一定阻力，产生一部分水头差h2。
③井壁附近的三维流也产生水头差h3。
通常将（h1+h2+h3）统称为水跃值.113承压水井的Dupuit公式的水文地质概念模型(2)抽水前地下水面是水平的，并视为稳定的；含水层中的水流服从Darcy’s Law，并在水头下降的瞬间将水释放出来，可忽略弱透水层的弹性释水；（3）完整井，定流量抽水，在距井一定距离上有圆形补给边界，水位降落漏斗为圆域，半径为影响半径；经过较长时间抽水，地下水运动出现稳定状态；(4)水流为平面径向流，流线为指向井轴的径向直线，等水头面为以井为共轴的圆柱面，并和过水断面一致；通过各过水断面的流量处处相等，并等于抽水井的流量。
(完整版)地下水动力学知识点总结
基本问题潜水含水层的贮水能力可表示为Q=HF；承压含水层的贮水能力可表示为Q=HF；式中Q——含水层水位变化时H的贮水能力，H——水位变化幅度；F——地下水位受人工回灌影响的范围。
从中可以看出，因为承压含水层的弹性释水系数远远小于潜水含水层的给水度，因此在相同条件下进行人工回灌时，潜水含水层的贮水能力远远大于承压含水层的贮水能力。
水跃：抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象（seepage face）。
井损（well loss）是由于抽水井管所造成的水头损失。
①井损的存在：渗透水流由井壁外通过过滤器或缝隙进入抽水井时要克服阻力，产生一部分水头损失h1。
②水进入抽水井后，井内水流井水向水泵及水笼头流动过程中要克服一定阻力，产生一部分水头差h2。
③井壁附近的三维流也产生水头差h3。
通常将（h1+h2+h3）统称为水跃值.趋于等速下降。
113承压水井的Dupuit公式的水文地质概念模型(1)含水层为均质、各向同性，产状水平、厚度不变（等厚）、，分布面积很大，可视为无限延伸；或呈圆岛状分布，岛外有定水头补给；(2)抽水前地下水面是水平的，并视为稳定的；含水层中的水流服从Darcy’s Law，并在水头下降的瞬间将水释放出来，可忽略弱透水层的弹性释水；（3）完整井，定流量抽水，在距井一定距离上有圆形补给边界，水位降落漏斗为圆域，半径为影响半径；经过较长时间抽水，地下水运动出现稳定状态；(4)水流为平面径向流，流线为指向井轴的径向直线，等水头面为以井为共轴的圆柱面，并和过水断面一致；通过各过水断面的流量处处相等，并等于抽水井的流量。
123承压水井的Dupuit公式的表达式及符号含义或式中，s w—井中水位降深，m；Q—抽水井流量，m3/d；M—含水层厚度，m；K—渗透系数，m/d；r w—井半径，m；R—影响半径（圆岛半径），m。
133Theim公式的表达式若存在两个观测孔，距离井中心的距离分别为r1，r2，水位分别为H1，H2，在r1到r2区间积分得：式中s1、s2分别为r1和r2处的水位降深。
地下水动力学知识点总结
地下水动力学知识点总结基本问题序号章简述题答案11试分析在相同条件下进行人工回灌时，承压含水层和潜水含水层的贮水能力的大小。
潜水含水层的贮水能力可表示为Q=HF；承压含水层的贮水能力可表示为Q=HF；式中Q——含水层水位变化时H的贮水能力，H——水位变化幅度；F——地下水位受人工回灌影响的范围。
从中可以看出，因为承压含水层的弹性释水系数远远小于潜水含水层的给水度，因此在相同条件下进行人工回灌时，潜水含水层的贮水能力远远大于承压含水层的贮水能力。
21等水位线的疏密程度可以反映出哪些水文地质条件?由达西定律Q=KJH可以知，在含水层的单宽流量Q保持不变时，等水位线的密集表示水力坡度J大，反映含水层渗透系数较小或含水层厚度较大；等水位线的稀疏表示水力坡度J小，反映含水层渗透系数较大或含水层厚度较小。
31流网的性质包括哪些？①在各向同性介质中，流线与等水头线处处垂直，流网为正交网格。
②在均质各向同性介质中，流网中每一网格的边长比为常数。
③若流网中各相邻流线的流函数差值相同，且每个网格的水头差值相等时，通过每个网格的流量不同。
④若两个透水性不同的介质相邻时，在一个介质中为曲边正方形的流网，越过界面进入另一个介质时则变成曲边矩形。
42有入渗时，潜水面的形状及河渠间分水岭的移动规律53潜水井流的运动特征潜水井流特征：①流线与等水头线都是弯曲的曲线，井壁不是等水头面，抽水井附近存在三维流，井壁内外存在水头差值；②降落漏斗位于含水层内部，水位降落漏斗的曲面就是含水层的上部界面，导水系数T随时间t和径向距离r变化；③潜水含水层水位下降伴有弹性释水和重力疏干，为缓慢排水过程，抽水量主要来源于含水层疏干，称为潜水含水层的迟后效应113承压水井的Dupuit公式的水文地质概念模型(1)含水层为均质、各向同性，产状水平、厚度不变（等厚）、，分布面积很大，可视为无限延伸；或呈圆岛状分布，岛外有定水头补给；(2)抽水前地下水面是水平的，并视为稳定的；含水层中的水流服从Darcy’s Law，并在水头下降的瞬间将水释放出来，可忽略弱透水层的弹性释水；（3）完整井，定流量抽水，在距井一定距离上有圆形补给边界，水位降落漏斗为圆域，半径为影响半径；经过较长时间抽水，地下水运动出现稳定状态；(4)水流为平面径向流，流线为指向井轴的径向直线，等水头面为以井为共轴的圆柱面，并和过水断面一致；通过各过水断面的流量处处相等，并等于抽水井的流量。
《地下水动力学》复习提纲
《地下水动力学》复习提纲第1章渗流理论基础1、多孔介质的性质孔隙性：孔隙度，有效孔隙，有效孔隙度，死端孔隙压缩性：压缩系数（），固体颗粒压缩系数(),孔隙压缩系(),2、贮水率()、贮水系数()与给水度()定义，量纲，表达式：，，弹性释水与重力排水3、渗流、典型单元体渗流定义与性质(特点)，典型单元体(理解)4、过水断面、渗流速度、实际平均流速：，5、水头和水头坡度测压管水头、总水头：等水头面、等水头线、水力坡度：大小等于水头梯度值，方向沿着等水头面的法线指向水头降低方向的矢量。
6、地下水运动特征的分类稳定流和非稳定流，维数（1维、2维和3维运动）,流态(层流和紊流)Reynolds数:,临界水力坡度。
7、Darcy定律及其适用范围Darcy定律：，或微分表示：，，，矢量表示：Darcy定律适用范围：Reynolds数判别，起始水力坡度（）8、渗透系数、渗透率和导水系数渗透系数定义，影响渗透系数的因素，渗透系数与渗透率关系：，导水系数，单宽流量，量纲9、非线性运动定律Forchheimer公式、Chezy公式10、岩层透水特征分类均质、非均质岩层，各向同性和各向异性。
渗透系数张量：，主渗透方向11、水流折射和等效渗透系数渗流折射定律与分析，层状岩层等效渗透系数：水平：，垂直：12、流网流线与迹线，流线方程：流函数，流函数的全微分：，流函数性质流网与性质，流网的应用13、渗流的连续性方程：14、承压水运动的基本微分方程：三维：各向异性介质：坐标轴方向与主渗透方向一致时：有源汇项：各向同性介质：柱坐标：轴对称问题：二维：或坐标轴方向与主渗透方向一致时：或稳定流：微分方程的右端项等于零。
15、越流含水层中地下水非稳定运动的基本微分方程越流、越流含水层（半承压含水层）微分方程：坐标轴方向与主渗透方向一致时：均质各向同性介质：有源、汇项：越流系数、越流因素。
16、潜水运动的基本微分方程Dupuit假设、适用范围Boussinesq方程一般方程：三维流时微分方程同承压水流微分方程。
最新地下水动力学考试题总结
最新地下水动力学考试题总结地下水动力学复习题精简一、名词解释：1. 贮水率（要求写出贮水率的表达式）：单位面积、单位厚度的含水层，水头降低一个单位时所能释出的水量，包括含水层压缩和水的体积膨胀两部分水量，S S=ρg (α +nβ )，其量纲为[L-1]。
2.降深：含水层中某点的原始水头与抽水一段时间后的水头差称为水位降深，简称降深。
3.饱和度：岩石的空隙空间中被水占据部分所占的比例。
4.水力坡度：地下水流场中，大小等于水头梯度值，方向沿等水头面法线，并指向水头降低方向的矢量称为水力坡度。
5.井损：利用水井抽取地下水时，井内的各项水头损失统称井损，包括水流通过过滤器产生的水头损失、井内流速调整引起的水头损失、井管内的沿程水头损失。
6.水动力弥散：由溶质在多孔介质中的机械弥散和分子扩散所引起的，在多孔介质内观察到的两种成分不同的可混溶液体之间过渡带的形成和演化过程，称为水动力弥散，这是一个不可逆的不稳定过程。
7. 渗透速度：表示渗流在过水断面上的平均流速。
8. 实际速度：水流在岩石孔隙内的流动速度。
9. 贮水系数：面积为1单位面积，厚度为含水层全厚度M的承压含水层柱体中，当水头改变一个单位时弹性释放或贮存的水量，用S 表示。
10. 渗透系数：水力坡度等于1时的渗透速度，取决于岩石的性质和渗流液体的物理性质。
11. 渗透率：表征岩石渗透性能的常数，与渗流液体的物理性质无关。
12. 尺度效应：某些参数值随试验范围的变化而变化，称为尺度效应。
13. 导水系数：水力坡度等于1时，通过整个含水层厚度上的单宽流量，T=KM。
14. 完整井：贯穿整个含水层、在全部含水层厚度上都安装有过滤器，并能全面进水的井，称为完整井。
15. 似稳定：水井抽水时，若降落漏斗内的水位降深速率很小，以至于在一个较短的时间间隔内几乎观测不到明显的水位下降，此时漏斗区内的水流可近似作为稳定运动来研究。
这种情况称为似稳定状态，简称似稳定。
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地下水动力学复习资料1. 地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、和喀斯特岩石中运动规律的科学。
它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程，对地下水从数量和质量上进行定量评价和合理开发利用，以及兴利除害的理论基础。
2. 地下水在空隙介质中的运动称为渗透，而概化后的假象水流是流动于整个含水层中，此时称为渗流；描述地下水运动特征的物理量，如渗流速度、渗流量、水头等，他们是时间和空间的连续函数。
3. 渗透压力:又称动水压力，是指在渗流方向上水对单位体积土的压力。
4.渗透压力对岩、土体稳定性的影响随渗流方向不同而异。
如坝基下当渗流方向与重力一致时，渗透力能提高岩土体稳定性；如与重力方向相反，则将减小颗粒间压力，即产生扬压力对土体稳定不利。
5.流量:单位时间通过过水断面的水量称为通过该断面的渗流量。
6.渗流速度:假设水流通过整个岩层断面（骨架+空隙）时所具有的虚拟平均流速，定义为通过单位过水断面面积的流量。
7.渗流场:发生渗流的区域称为渗流场。
是由固体骨架和岩石空隙中的水两部分组成。
8. 层流:水质点作有秩序、互不混杂的流动。
9. 紊流:水质点作无秩序、互相混杂的流动。
10. 稳定流与非稳定流:若流场中所有空间点上一切运动要素都不随时间改变时，称为稳定流，否则称为非稳定流。
11.雷诺数:表征运动流体质点所受惯性力和粘性力的比值。
12.雷诺数的物理意义:水流的惯性力与黏滞力之比。
13.湿周:过流截面与固体边界相接触的线段长度。
14.水力半径:过流截面面积与对应湿周的比值。
15.渗透系数:在各项同性介质（均质）中，用单位水力梯度下单位面积上的流量表示流体通过孔隙骨架的难易程度，称之为渗透系数。
16. 在渗流场中，由流线和等水头线组成的网络称为流网。
17.渗透率是表征岩土本身固有传导液体能力的参数，其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关，而与在介质中运动的液体性质无关18. 渗透系数与渗透率的差别在于:渗透率是与空隙介质的物理性质相关的量，而渗透系数是与空隙介质物理性质和渗透液体物理性质相关的量。
19.折射现象:地下水在非均质岩层中运动，当水流通过渗透系数突变的分界面时，出现流线改变方向的现象。
20.地下水在含水层中运动遵循两条基本定律，质量守恒定律:水均衡原理；能量守恒或转换定律:直线、非直线渗透定律。
21.裘布依假设：绝大多数地下水具有缓变流的特点。
22.完整井:贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。
23. 非完整井:未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。
24.承压完整井:于水平埋藏的承压含水层中的完整井，水流基本上水平，同一地点不同深度上的观测孔内的水位也一致。
25. 承压水不完整井:水流不再水平，等势线呈弯曲状，同一地点不同深度上的观测孔内水位不同，降深也不同。
26.水位降深:抽水井及其周围某时刻的水头比初始水头的降低值。
27.水位降落漏斗:抽水井周围由抽水（排水）而形成的漏斗状水头（水位）下降区，称为降落漏斗。
28.影响半径:是从抽水井到实际观测不到水位降深处的径向距离。
29.稳定井流的形成条件:存在补给，且补给量等于抽水量。
30.有效井半径:由井轴到井管外壁某一点的水平距离。
在该点，按稳定流计算的理论降深正好等于过滤器外壁的实际降深。
31.井损水流经过滤器的水头损失和在井内向上运动至水泵吸水口时的水头损失，统称为井损。
32.水跃:在实验室砂槽中进行井流模拟实验时发现，只有当井中水位降低非常小时，抽水井中的水位与井壁外的水位才基本一致，当井中水位降低较大时，抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象。
33.渗出面：当潜水流入井中时，井壁水位hs高于井中水位hw，称其为渗出面（水跃）。
34.叠加原理：在数学物理中经常出现这样的现象：几种不同原因的综合所产生的效果，等于这些不同原因单独产生效果的累加。
1.地下水动力学的研究对象广义:研究地下水在多孔介质中的运动规律及应用，分为三个方面:①水头场分布规律（水量模型）非饱和带:毛细水运动规律饱和带:重力水运动规律②浓度场分布规律（水质模型）③温度场分布规律（水温模型）狭义:研究饱水带地下水水头分布规律，对含水层进行定量评价，为合理开采地下水提供依据。
2.渗透水流（真实状态）的特点①通道是曲折的，质点运动轨迹弯曲；②流速是缓慢的，多数为层流；③水流仅在空隙中运动，在整个多孔介质中不连续；④通常是非稳定的；⑤通常为缓变流。
3.渗透水流与理想渗流有何区别？共同点:①总体流向取决于水头差；②流量取决于水头差及沿程损耗。
区别:①水在管道中运动取决于管道大小、形状及粗糙度；②渗流运动取决于空隙大小、形状、连通性。
4.理想渗流等效简化原则（1）理想渗流通过某断面的流量应等于通过该断面内孔隙面积的实际流量:质量等效。
（2）理想渗流通过某岩层所受到的阻力与实际水流所受到的阻力相等:能量等效。
（3）作用于任一面积上的渗流压力或压强等于作用于该面积上的实际水流的渗透压力或压强:压力等效。
5.水头降是怎么产生的呢？渗流场中任意一点的水头实际上反映该点单位质量液体具有的总机械能，地下水在运动过程中不断克服阻力，消耗总机械能，因此沿地下水流程，水头线是一条降落曲线。
6.理想流体和实际流体的区别？有无粘滞性是理想流体和实际流体的本质区别。
粘滞性是运动流体产生水头损失的根源。
7.常见的水文地质边界类型第一类边界条件:给定水头边界条件，具有无限补给或排泄地下水的能力，如与地下水具有水力联系的地表河流、湖泊等；第二类边界条件:给定流量边界条件，典型的有隔水边界、地下水分水岭。
第三类边界条件:混合边界，流量和水头呈某种线性关系的边界。
8.折射现象特点①当K1≠K2，α1≠0,流线才会折射；②当K1=K2，α1= α2；③只有在0< α1<90，才会折射；④在界面上发生的流线折射并不改变地下水流总方向，总体流向仍受边界条件和源、汇等控制。
9.信手流网绘制原则:①首先分析水文地质条件，搞清补给区、排泄区、或源汇项分布、边界条件等；②先绘制肯定的流线和等水头线；③隔水边界是流线；④无入渗、无蒸发条件下潜水面是流线；⑤湖泊、河流边界可看成等水头线；⑥有两个以上排泄点时应确定分水线、面、点。
10.流网的意义①解释水文地质现象；②判断地下水系统内部结构；③分析地下水的补给、排泄、径流特征；④计算渗流场任意点的水头、压强、水力坡度、渗透流速等；⑤依据流网选择垃圾填埋场位置等。
11.裘布依假定的应用:①使剖面二维流问题(x,z)降阶为水平一维问题近似处理；②使三维问题(x,y,z)降阶为水平二维(x,z)问题处理；③使潜水面边界处理的简单化，直接近似地在微分方程中处理。
12.Dupuit假设无效的地区(1)存在入渗的潜水分水岭地段；(2)渗出面附近。
渗出面是在下游边界面上，潜水面以下、下游水面以上的地段。
渗出面上潜水面往往和边界面相切，有较大的垂向分速度；(3)垂直的隔水边界附近。
13.指导野外调查工作，分析影响水库渗漏的因素（a<0)① K愈大，愈易渗漏。
水库调查时要避开喀斯特发育带、构造破碎带或古河道发育带；②渗流途径l 小，即两河之间距离越短越易渗漏。
要避免将库址选在分水岭过于狭窄的地带；③入渗补给量W愈小，愈易渗漏。
在干旱地区水库选址时，要避开存在渗透性差的覆盖层（地下水无法得到有效补给量）；④邻河水位愈低（h2愈小），愈易渗漏。
选址时应注意选在邻河水位高的地段。
14.稳定井流与非稳定井流的区别稳定井流中，当无垂向补给时，地下水流向井的过程中任一断面的流量都相等，并等于抽水井流量Q，地下水位h不随时间t变化。
非稳定井流中，地下水流向井的过程中，沿途不断得到含水层释放补给，通过任一断面的流量都不相等，井壁处流量最大并等于抽水井流量，地下水位h随时间t而变化，初期变化大，后期变化减小。
15.潜水井流的特征：①流线与等水头线都是弯曲的曲线，井壁不是等水头面，抽水井附近存在三维流，井壁内外存在水头差值；②降落漏斗位于含水层内部，水位降落漏斗的曲面就是含水层的上部界面，导水系数T随时间t和径向距离r变化；③潜水含水层水位下降伴有弹性释水和重力疏干，为缓慢排水过程，抽水量主要来源于含水层疏干。
16.承压水井流的特征：①流线与等水头线在剖面上的形状不相同，等水头线近似直线，等水头面即为铅垂面，降深不太大时承压井流为二维流；②降落漏斗在含水层外部呈虚拟状态变化，导水系数不随时间t变化；③承压井流的抽水量来自承压含水层水头降落漏斗范围内由于减压作用造成的弹性释放，是瞬时完成的。
17.产生水跃的原因：①井损的存在：渗透水流由井壁外通过过滤器或缝隙进入抽水井时要克服阻力，产生一部分水头损失h1；②水进入抽水井后，井内水流井水向水泵及水笼头流动过程中要克服一定阻力，产生一部分水头差h2；③井壁附近的三维流也产生水头差h3。
18.井径和流量的关系Dupuit公式中井径和流量的关系不完全符合实际。
在Dupuit公式中井半径rw以对数形式出现，井径对流量的影响不太大，但实际却相反。
如图3.8中试验成果所示，在大降深时，井径不同，流量差异很大。
当降深相同时，井径增加同样的幅度，强透水岩层中井的流量增加比弱透水岩层中的井多；对同一岩层，井径增加同样的幅度，大降深抽水的流量增加的多，小降深流量增加的少；对同样的岩层和降深，当井径较小时，井径增加所引起的流量增长率大；中等井径时（300mm至500mm），增长率减小；大井径时，流量随井径的增长不明显。
19.井径和流量的关系①Dupuit公式中井径和流量的关系不完全符合实际。
②在Dupuit公式中井半径rw以对数形式出现，井径对流量的影响不太大，但实际却相反。
在大降深时，井径不同，流量差异很大。
③当降深相同时，井径增加同样的幅度，强透水岩层中井的流量增加比弱透水岩层中的井多；④对同一岩层，井径增加同样的幅度，大降深抽水的流量增加的多，小降深流量增加的少；⑤对同样的岩层和降深，当井径较小时，井径增加所引起的流量增长率大；中等井径时（300mm至500mm），增长率减小；大井径时，流量随井径的增长不明显。
20.渗出面对浸润曲线的影响①在井附近，由Dupuit计算所得浸润线要低于实际浸润线；②当r ≤H0时Dupuit计算曲线与实际浸润曲线不完全一致，当r> 0.9H0时，Dupuit 计算曲线与实际浸润曲线完全一致；③在用Dupuit计算流量时，用井中水位hw计算所得的流量是精确的，И.А. ЧaРHЫЙ曾做过严格的数学证明。
21.井损对应的这部分水头损失通常包括三部分：①水流通过过滤器时所产生的水头损失；②水流穿过过滤器时，由接近水平的运动变为滤水管内的垂向运动，因水流方向偏转所产生的水头损失；水流在滤水管内向上运动时，不断有水流入井内，因流量和流速不断增加所引起的水头损失；③水流在井管内向上运动至水泵吸水口的沿程水头损失。