地下水动力学习题及问题详解(1)

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地下水动力学习题1-1

地下水动力学习题1-1

地下水动力学习题1-1高等学校教材地质出版社第一章渗流理论基础习题1-1 一、填空题:1.地下水动力学是研究地下水_________、_________和_________中运动规律的科学,通常把____________称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为_________;多孔介质的特点是________、________、________和________。

2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有_________、_________、_________和_________,而地下水动力学主要研究的_________的运动规律。

3.在多孔介质中,不连续的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是_________,但对贮存水来说却是________。

4.假想水流的_________、_________、_________以及_________都与真实水流相同,假想水流充满_________。

5.地下水过水断面包括_________和_________所占据的面积;渗透速度是_________上的平均速度,而实际流速是_________的平均速度。

6.在渗流中,水头一般是指_________,不同数值的等水头面(线)永远_________。

7.在渗流场中,把大小等于_________方向沿着_________的法线,并指向水头_________方向的矢量,称为水力坡度;水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_________、_________和_________。

8.渗流运动要素包括_________、_________、_________和_________等等。

9.根据地下水速度_________与_________的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。

二、判断题:10.地下水在多孔介质中运动,因此可以说多孔介质就是含水层。

() 11.地下水运动时的有效孔隙度等于排水(贮水)时的有效孔隙度。

地下水动力学习题及答案

地下水动力学习题及答案

地下水动力学习题及答案《地下水动力学》习题集第一章渗流理论基础二、填空题1.地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩洛岩石中运动规律的科学。

通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为骨架。

多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。

2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸養丞、薄膜水、毛管水和重力也而地下水动力学主要研究重力水的运动规律。

3.在多孔介质中,不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是空的, 但对贮水来说却是有效的。

4.地下水过水断面包括—空隙_和_固体颗粒一所占据的面积.渗透流速是—过水断上的平均速度,而实际速度是虐隙面积上—的平均速度。

在渗流中,水头一般是指测压管水头,不同数值的等水头面(线)永远止会相交。

5.在渗流场中,把大小等于—水头梯度值方向沿着—等水头西_的法线, 并指向水头—降低—方向的矢量,称为水力坡度。

水力坡度在空间直角坐标系中的a三个分量分别为「& -、6.渗流运动要素包括—流量Q_、_渗流速度丫_、_圧强戸_和—水头也等等。

7.根据地下水渗透速度—矢量方向_与_空间坐标轴_的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。

8.达西定律反映了渗流场中的—能量守恒与转换「定律。

9.渗透率只取决于多孔介质的性质,而与液体的性质无关,渗透率的单位为cm?或da。

10.渗透率是表征岩石渗透性能的参数,而渗透系数是表征岩层透水能力的参数,影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及水的物理性质,随着地下水温度的升高,渗透系数增大。

11.导水系数是描述含水层出水能力的参数,它是定义在平面一、二维流中的水文地质参数。

12.均质与非均质岩层是根据—蚩石透水性与空间坐*示_的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据—卧石透水性与水流方问—关系划分的。

13.渗透系数在各向同性岩层中是—标量在各向异性岩层是—量一。

在三维空间中它由丄个分量_组成,在二维流中则山」个分量_组成。

地下水动力学课后思考题及其参考答案

地下水动力学课后思考题及其参考答案

整理课件
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第五章 包气带水的运动
(1)当潜水水位下降时,支持毛细水和悬挂毛细水的运动有什么不 同特点?
当潜水水位下降时,支持毛细水随水位向下运动,悬挂毛细水 不运动。 (2)对于特定的均质包气带,其渗透系数随着岩石含水量的增加而 增大直至为一常数,所以渗透系数是含水量的函数;
正确。参见P48中。
详见P7、P8。
第二章 岩石中的空隙与水
(1)对比以下概念: 孔隙度和孔隙比; 详见P15中。
(2)在一个孔隙度为30%的砾石堆积体中,充填了孔隙度为60%的粉 质粘土,试估算该堆积体的实际孔隙度。
P17中:n=30%×60%=18%。 (3)粘性土的孔隙特点?
粘性土中结构孔隙和次生孔隙(虫孔、根孔、裂缝等)的存在, 使得粘性土的孔隙率超过理论最大值很多。
(2)潜水含水层的给水度和承压含水层的给水度存在很大 的区别,你知道为什么吗?
参见P33。
整理课件
8
(3)请对以下陈述作出辨析: >>在排泄区,地下水不接受大气降水的补给; 不正确,在排泄区也可接受补给。 >>只有测压水位高于地面的地下水才叫承压水; 不正确,只要测压水位高于隔水顶板的地下水都为承压水。 >>地面的污染物可通过包气带扩散到潜水中,但不会影响承压水。 错误,只要承压水与潜水有水力联系,就会受到影响。
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(2)请对以下陈述作出辨析 >>潜水面如果不是流线,则流线可能向下穿越潜水面,也可
能向上穿越潜水面; 正确。
>>地下水总是从高处往低处流; 错误,地下水总是从能量高的地方流向能量低的地方。
>>含水层孔隙度越大,则渗透系数越大; 错误,粘土的孔隙度很大,但其渗透系数很小。

地下水动力学 课后思考题及其参考答案

地下水动力学 课后思考题及其参考答案

2021/6/16
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(3)一般情况下,可以用渗透流速除以孔隙度得到 实际流速,这个实际流速与水质点的流动速度有什 么联系?
P37中。
(4)达西定律有哪些适用条件,分析一下该定律在 裂隙含水层中应用时需注意哪些问题?
P38中。
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(5)隔水底板水平的均质各向同性河间地块,两河完全切割含水 层至隔水底板,均匀稳定入渗,两河排泄地下水,两河水位相 等且保持不变。请绘制其流网。
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(4)请对以下陈述作出辨析: >>含水介质的固体颗粒越粗大,孔隙度就越大? 不正确,粘土由于发育结构孔隙和次生孔隙使得粘性土
的孔隙率往往比砾石的空隙度要大!
>>分布有裂隙的岩石中,一般不发育孔隙? 不正确,发育有孔隙。
(5)不同含水介质中空隙的连通、分布特征? 参见P17中。
(6)结合水区别于普通液态水的最大特征是具有 抗剪强度 。
AA
10cm
5cm
0
B
0
C
HA=HB=HC=0
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第六章 地下水的物理性质与化学性质
(1)请对比以下概念 溶滤作用、浓缩作用、混合作用。 P56、57、59。
(2)请对以下陈述作出辨析: >>地下水中的氧气和二氧化碳主要来源于补给地下水的降雨; 不正确,参见P51中。 >>通常深部地下水处于还原环境,而浅部地下水由于氧气较为丰富,处于
第十三章 岩溶水
(1)岩溶发育应该具备那些条件? P126中。
(2)具有侵蚀性的地下水在碳酸盐岩含水层中流动时,将使碳酸盐 岩中的矿物逐渐溶解,形成溶蚀结构,请分析哪些因素会影响地 下水的溶蚀能力?

(完整版)地下水动力学试题

(完整版)地下水动力学试题

(完整版)地下⽔动⼒学试题地下⽔动⼒学《邹⼒芝》部分试题姜太公编⼀、名词解释1.渗透重⼒地下⽔在岩⽯空隙中的运动2.渗流不考虑⾻架的存在,整个渗流区都被⽔充满,不考虑单个孔隙的地下⽔的运动状况,考虑地下⽔的整体运动⽅向,这是⼀个假想的⽔流。

3. 渗流量单位时间通过的过⽔断⾯(空隙、⾻架)的地下⽔的体积。

4. 渗流速度单位通过过⽔断⾯(空隙、⾻架)的渗流量。

5. 稳定流⾮稳定流渗流要素不随时间的变化⽽变化。

渗流要素随时间⽽变化。

6. 均匀流⾮均匀流渗流速度不随空间⽽变化。

⾮均匀流分为缓变流和急变流缓变流:过⽔断⾯近似平⾯满⾜静⽔压强⽅程。

急变流:流线弯曲程度⼤,流线不能近似看成直线过⽔断⾯不能近似平⾯。

7.渗透系数表征含⽔量的能⼒的参数。

数值上等于⽔⼒梯度为1的流速的⼤⼩8.导⽔系数⽔⼒梯度为1时,通过整个含⽔层厚度的单宽流量。

9.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。

10.贮⽔系数《率》当承压含⽔层⽔头下降(上升)⼀个单位时,从单位⽔平⾯积《体积》的含⽔层贮体积中,由于⽔体积的膨胀(压缩)和含⽔层⾻架压密(回弹)所释放(贮存)的地下⽔的体积。

11.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。

⼆、填空题1.地下⽔动⼒学是研究地下⽔在孔隙岩⽯、裂隙岩⽯、和岩溶岩⽯中运动规律的科学。

通常把具有连通性的含⽔岩⽯称为多孔介质,⽽其中的岩⽯颗粒称为⾻架。

多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。

2.地下⽔在多孔介质中存在的主要形式有吸着⽔、薄膜⽔、⽑管⽔和重⼒⽔,⽽地下⽔动⼒学主要研究重⼒⽔的运动规律。

3.假想⽔流的密度、粘滞性、运动时在含⽔层的中所受阻⼒以及流量和⽔头都与真实的⽔流相同,假想⽔流充满整个含⽔层的空间。

4.在渗流中,⽔头⼀般是指测压⽔头,不同的数值的等⽔头⾯(线)永远不会相交。

地下水动力学计算题

地下水动力学计算题

地下水动力学计算题
地下水动力学计算是一种研究地下水流动和水力特性的方法。

其计算问题通常包括以下几个方面:
1. 地下水流速计算:通过测量地下水位变化和管道截面积,可以计算地下水的流速。

2. 渗透率计算:渗透率是指单位时间内单位面积的地下水通过土壤或岩石的能力。

可以通过试验或地球物理勘探方法测定渗透率。

3. 饱和含水层厚度计算:通过地下水位和地下水作用面积的数据,可以计算饱和含水层的厚度。

4. 渗流速度计算:渗流速度是指单位时间内单位土壤或岩石体积的地下水通过的速率。

可以通过渗透率和水头斜率的信息来计算渗流速度。

5. 地下水位变化计算:地下水位的变化可以通过计算进入和离开饱和含水层的水量来确定。

这些计算在地下水资源管理、地下水环境保护和地下水工程设计等领域都有广泛应用。

地下水动力学 习题九 泰斯条件的井流计算

地下水动力学 习题九 泰斯条件的井流计算
习题九 泰斯条件的井流计算
习题九 泰斯条件的井流计算
1.某无限均质等厚的承压含水层,已知K=10m/d,含水层厚度 M=30m,弹性给水度μe=5×10-5。 (1)已知一完整井的流量Q=5000m3/d,试计算当抽水时间分别为
1,2,5,10,20,50,100,200,500d时,离开此井r=100m处的
a T
e

KM
e

10 30 6.0 10 6 m2/d 5 5 10
那么
r2 100 2 u 4.2 10 4 0.01 4at 4 6 10 6 1

s(r , t )
Q 2.25at ln 4t r2
适用。由此式计算的降深见下表。
10 20 13.53 50 14.75 100 15.66 200 16.58 500 17.80
50 2 0.445 e 6.0 10 6
4 103040 10000
656 .38 d
2.某处有一圆形的建筑基坑,下伏有分布较为稳定承压含水层, 含水层M=5m,K=10m/d,μ e=5×10-3。从含水层顶板算起的水头 H=25m。如保证基坑安全开挖,在半径R=40m的周围上均匀分布有
4 1053 500
3.09 d
水头下降值s。
时间(d) 1 2 5 10 20 50 100 200 500
降深(m)
(2)若抽水100d,要使r=100m处的水头下降到s=50m,问:该抽
水井的流量要多大?
(3)若抽水量为10000m3/d,需要多少时间,才能使r=50m处的水 位下降到40m。
习题九 泰斯条件的井流计算
(1)由题意,可知
时间(d) 降深(m0.48 11.69 12.61

地下水动力学习题及答案

地下水动力学习题及答案

地下水动力学习题及答案地下水动力学习题及答案地下水动力学是研究地下水流动规律的一门学科,涉及到许多复杂的数学模型和方程。

为了更好地理解和应用地下水动力学,下面将提供一些相关的学习题及答案,帮助读者更好地掌握这门学科。

一、选择题1. 地下水动力学是研究地下水的哪个方面?A. 地下水的来源B. 地下水的质量C. 地下水的流动D. 地下水的利用答案:C2. 地下水动力学中最常用的数学模型是哪个?A. 黏性流体模型B. 不可压缩流体模型C. 渗流模型D. 渗透模型答案:C3. 地下水动力学中,以下哪个因素对地下水流动速度影响最大?A. 温度B. 地下水位C. 地下水压力D. 地下水的渗透性答案:D4. 地下水动力学中,以下哪个因素对地下水流动方向影响最大?A. 地下水位B. 地下水的渗透性C. 地下水压力D. 地下水的温度答案:A5. 地下水动力学中,以下哪个因素对地下水流动速度和方向都有影响?A. 地下水位B. 地下水的渗透性C. 地下水压力D. 地下水的温度答案:C二、填空题1. 地下水动力学中,地下水流动的基本方程是_______方程。

答案:达西-里奇达方程2. 地下水动力学中,地下水的流动速度通常用_______表示。

答案:Darcy速度3. 地下水动力学中,_______是指地下水流动的主导方向。

答案:流向4. 地下水动力学中,_______是指地下水流动的主导力量。

答案:压力5. 地下水动力学中,_______是指地下水流动的主要阻力。

答案:摩擦阻力三、简答题1. 请简要解释地下水动力学中的达西-里奇达方程。

答案:达西-里奇达方程是地下水动力学中的基本方程,描述了地下水流动的速度与渗透性、梯度和流体的粘性之间的关系。

方程的形式为Q = -K·A·(dh/dl),其中Q是单位时间内通过单位截面积的地下水流量,K是渗透系数,A是截面积,dh/dl是水头梯度。

2. 地下水动力学中,地下水位和地下水压力之间的关系是怎样的?答案:地下水位是指地下水的高度,地下水压力是指地下水对地下岩石或土壤施加的压力。

地下水动力学习题与实验

地下水动力学习题与实验

地下水动力学习题与实验习题1.已知水得动力粘滞系数µ=0、00129N、S/㎡,求其运动粘滞系数υ。

2.1立方米体积得水,当温度为10℃时,压强增加10个工程大气压强,其体积减少0.508升。

求水得体积压缩系数β与体积弹性系数K。

3.有一矩形断面得宽渠道,其水流流速分布曲线为式中为水得容重,为水得动力粘滞系数,h为渠中水深,如图1所示.已知h=0。

5米,求y=0,y=0.25米,y=0.5米处得水流切应力,并绘出沿垂线得切应力分布图。

4.如图2所示为几个不同形状得盛水容器,它们得底面积及水深均相等.试说明:(1)各容器底面积所受得静水总压力就是否相等?(2)每个容器底面得静水总压力与地面对容器得反力就是否相等?(容器得重量不计)并说明理由。

5、绘出图中二向曲面上得压力体图及曲面在铅垂面上得投影面得压强分布图。

6、普遍所采用得水得状态方程近似地与温度无关.可表示为式中:A3000 n=7 = =1个大气压试根据此式求:(a)使水得密度增加一倍所需得压力;(b)大气压下水得。

7、水从容器侧壁得孔口沿着断面变化得水平管流出(如图4).假设容器中得水位固定不变,并略去水头损失。

已知H=2米,=7、5厘米,=25厘米,=10厘米,=6。

27米/秒,=,=0.求流量Q以及管子断面1与2处得平均流速与动水压力。

8、设承压含水层中得弹性给水度,渗透系数K就是空间坐标得函数,试根据渗透连续性原理及应用达西定律推导出承压含水层中水头H得基本微分方程。

9、在直角坐标系中,地下水非稳定运动得基本微分方程为试用柱坐标表示之。

10、证明地下水向无压井运动时,浸润面移动规律满足方程其中:H——-渗流场内得水头;-——浸润面上各点得水头;---给水度或饱与差.11、写出如图6所示得坝基渗流模型得定解问题。

()12、在亚沙土壤中修建一水平集水廊道。

断面为矩形,廊道底达不透水层,求渗入廊道之流量。

已知廊道内水深,,k=0.002cm/s。

地下水动力学 00-绪论 复习思考题参考答案

地下水动力学 00-绪论 复习思考题参考答案

(2)简述地下水动力学在国民经济中的作用。 (2)简述地下水动力学在国民经济中的作用。 简述地下水动力学在国民经济中的作用

>>定量计算、预测、评价地下水的量和质, >>定量计算、预测、评价地下水的量和质, 定量计算 为合理、经济地开发地下水、 为合理、经济地开发地下水、保护地下水资源 提供理论依据。 提供理论依据。
>>定量计算、预测、 >>定量计算、预测、评价地下水的迁移和转 定量计算 化规律, 化规律,为正确评价与地下水有关的地质环境 对人类活动的适宜性提供论证, 对人类活动的适宜性提供论证,
《地下水动力学》 地下水动力学》
绪论 复习思考题参考答案
(1)阐述地下水动力学的研究内容。 (1)阐述地下水动力学的研究内容。 阐述地下水动力学的研究内容
>>广义上的研究内容: >>广义上的研究内容:研究地下水在多孔介质中的运动规律及 广义上的研究内容 应用,分为三个方面: 应用,分为三个方面: *水头场分布规律(水量模型) 水头场分布规律(水量模型) 包气带: 包气带:包气带水运动规律 饱和带: 饱和带:重力水运动规律 浓度场分布规律(水质模型) *浓度场分布规律(水质模型) *温度场分布规律(水温模型) 温度场分布规律(水温模型)
>>狭义上的研究内容:定量研究与岩石圈、水圈、大气圈、 >>狭义上的研究内容:定量研究与岩石圈、水圈、大气圈、生 狭义上的研究内容 物圈以及人类活动相互作用下饱和带中地下水水量的迁移转化规 律和时空分布特征,为合理开采地下水提供依据, 律和时空分布特征,为合理开采地下水提供依据,并研究如何运 用这些规律去兴利除害,为人类服务。 用这些规律去兴利除害,为人类服务。

地下水动力学习题

地下水动力学习题

地下水动力学习题《地下水动力学》习题集第1章渗流理论基础习题1-1 渗流的基本概念一、填空题1. 地下水动力学是研究地下水在、和中运动规律的科学。

通常把称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为。

多孔介质的特点是、、和。

2. 地下水在多孔介质中存在的主要形式有、、、和,而地下水动力学主要研究的运动规律。

3. 在多孔介质中,不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是,但对贮水来说却是。

4. 假想水流的、、以及都与真实水流相同,假想水流充满。

5. 地下水过水断面包括和所占据的面积。

渗流速度是上的平均速度,而实际速度是的平均速度。

6. 在渗流中,水头一般是指,不同数值的等水头面(线)永远。

7. 在渗流场中,把大小等于,方向沿着的法线,并指向水头方向的矢量,称为水力坡度。

水力坡度在空间直角坐标系中的3个分量分别为、和。

8. 渗流运动要素包括、、和等。

9. 根据地下水渗透速度与关系,将地下水运动分为一维、一维和三维运动。

二、判断及选择题10. 地下水在多孔介质中运动,因此可以说多孔介质就是含水层。

()11. 地下水运动时的有效孔隙度等于排水(贮水)时的有效孔隙度。

()12. 对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。

() 13. 贮水率)(βαρμn g s +=也适用于潜水含水层。

() 14. 贮水率只适用于三维流微分方程。

()15. 贮水系数既适用于承压含水层,也适用于潜水含水层。

()16. 在一定条件下,含水层的给水度可以是时间的函数,也可以是一个常数。

()17. 潜水含水层的给水度就是贮水系数。

()18. 在其他条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中,在补给期时,给水度μ大,水位上升大;μ小,水位上升小。

在蒸发期时,μ大,水位下降大;μ小,水位下降小。

()19. 决定地下水流向的是()。

(1)压力的大小;(2)位置的高低;(3)水头的大小。

20. 地下水可以从高压处流向低压处,也可以从低压处流向高压处。

地下水动力学习题答案

地下水动力学习题答案

1 什么是渗流?渗流假设的内容、意义?答:人们就用一种假想水流来代替在岩石空隙运动的真实水流,这种假想水流具有下列性质:(1)通过任一断面流量与真实水流相等;(2)在某一断面水头和压力和真实水流一样.这一假想水流就称渗流.(3)充满了整个空隙空间;(4)在任意岩石体积内所受的阻力等于真实水流所受的阻力意义:可以吧实际上并不处处连续的水流当作连续水流来研究,以便有可能利用现在水力学和流体力学的成果,既避开了研究个别空隙中液体质点运动的困难,而得到流量阻力水头等,又和实际水流相同满足了实际的需求。

2 什么是典型单元体?意义?答:是渗流场中其物理量的平均值能够近似代替整个渗流场的特征值的代表性单元体意义:(1) 把物理性质看作是坐标的函数,孔隙度n、导水系数T、给水度 和渗透系数均连续。

即对多孔介质中地下水运动做连续性近似。

(2) 渗流的要素可以微分、积分,可以用微分方程来描述渗流要素。

3 渗流要素包括哪些?答:渗流量、渗流速度、水力坡度、水头、压强4 渗流基本定律?答:达西定律5 水文地质参数包括哪些?量纲、物理意义?答:渗透系数、导水系数、渗透率、贮水率、贮水系数、给水度、单宽流量。

量纲又称为因次。

它是在选定了单位制之后,由基本物理量单位表达的式子。

单位是用来表达量的具体多少的基准6 区分均匀/非均匀、各向同性/各向异性答:若渗流场中,任意点都具有相同的渗透系数,或渗透系数不随空间坐标的变化而变化,则该岩层是均质的,反之则为非均质。

岩石的非均质分两类,一类是渐变的,另一类是突变的。

若渗流场中,某一点的K与渗流方向无关,则该岩层是各向同性的,反之则为各向异性7 地下水流态包括哪些?答:层流和紊流8 流网的特征和作用答:特性:(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相同。

地下水动力学习题及答案(1)

地下水动力学习题及答案(1)

《地下水动力学》习题集第一章渗流理论基础二、填空题1.地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。

通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为骨架。

多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。

2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水,而地下水动力学主要研究重力水的运动规律。

3.在多孔介质中,不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的,但对贮水来说却是有效的。

4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度,而实际速度是_空隙面积上__的平均速度。

在渗流中,水头一般是指测压管水头,不同数值的等水头面(线)永远不会相交。

5. 在渗流场中,把大小等于_水头梯度值_,方向沿着_等水头面_的法线,并指向水头_降低_方向的矢量,称为水力坡度。

水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_H x ∂-∂_、H y ∂-∂_和_H z∂-∂_。

6. 渗流运动要素包括_流量Q _、_渗流速度v _、_压强p _和_水头H _等等。

7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。

8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。

9. 渗透率只取决于多孔介质的性质,而与液体的性质无关,渗透率的单位为cm 2或da 。

10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数,而渗透系数是表征岩层 透水能力 的参数,影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及 水的物理性质 ,随着地下水温度的升高,渗透系数增大 。

11. 导水系数是描述含水层 出水能力 的参数,它是定义在 平面一、二 维流中的水文地质参数。

12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。

13. 渗透系数在各向同性岩层中是_标量_,在各向异性岩层是__张量_。

地下水动力学习题及答案修建版

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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及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:渗透系数与试验围有关,随着试验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。

地下水动力学习题

地下水动力学习题

《地下水动力学》习题集第1章 渗流理论基础习题1-1 渗流的基本概念一、填空题1. 地下水动力学是研究地下水在 、 和 中运动规律的科学。

通常把 称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为 。

多孔介质的特点是 、 、 和 。

2. 地下水在多孔介质中存在的主要形式有 、 、 、 和 ,而地下水动力学主要研究 的运动规律。

3. 在多孔介质中,不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是 ,但对贮水来说却是 。

4. 假想水流的 、 、 以及 都与真实水流相同,假想水流充满 。

5. 地下水过水断面包括 和 所占据的面积。

渗流速度是 上的平均速度,而实际速度是 的平均速度。

6. 在渗流中,水头一般是指 ,不同数值的等水头面(线)永远 。

7. 在渗流场中,把大小等于 ,方向沿着 的法线,并指向水头 方向的矢量,称为水力坡度。

水力坡度在空间直角坐标系中的3个分量分别为 、 和 。

8. 渗流运动要素包括 、 、 和 等。

9. 根据地下水渗透速度 与 关系,将地下水运动分为一维、一维和三维运动。

二、判断及选择题10. 地下水在多孔介质中运动,因此可以说多孔介质就是含水层。

( )11. 地下水运动时的有效孔隙度等于排水(贮水)时的有效孔隙度。

( )12. 对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。

( )13. 贮水率)(βαρμn g s +=也适用于潜水含水层。

( )14. 贮水率只适用于三维流微分方程。

( )15. 贮水系数既适用于承压含水层,也适用于潜水含水层。

( )16. 在一定条件下,含水层的给水度可以是时间的函数,也可以是一个常数。

( )17. 潜水含水层的给水度就是贮水系数。

( )18. 在其他条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中,在补给期时,给水度μ大,水位上升大;μ小,水位上升小。

在蒸发期时,μ大,水位下降大;μ小,水位下降小。

()19. 决定地下水流向的是()。

(1)压力的大小;(2)位置的高低;(3)水头的大小。

地下水动力学习题含答案

地下水动力学习题含答案

《地下水动力学》习题集第一章渗流理论基础二、填空题1.地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。

通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为骨架。

多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。

2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水,而地下水动力学主要研究重力水的运动规律。

3.在多孔介质中,不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的,但对贮水来说却是有效的。

4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度,而实际速度是_空隙面积上__的平均速度。

在渗流中,水头一般是指测压管水头,不同数值的等水头面(线)永远不会相交。

5. 在渗流场中,把大小等于_水头梯度值_,方向沿着_等水头面_的法线,并指向水头_降低_方向的矢量,称为水力坡度。

水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_Hx∂-∂_、Hy∂-∂_和_Hz∂-∂_。

6. 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_和_水头H_等等。

7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。

8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。

9. 渗透率只取决于多孔介质的性质,而与液体的性质无关,渗透率的单位为cm 2或da 。

10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数,而渗透系数是表征岩层 透水能力 的参数,影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及 水的物理性质 ,随着地下水温度的升高,渗透系数增大 。

11. 导水系数是描述含水层 出水能力 的参数,它是定义在 平面一、二 维流中的水文地质参数。

12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。

13. 渗透系数在各向同性岩层中是_标量_,在各向异性岩层是__张量_。

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《地下水动力学》习题集第一章渗流理论基础一、解释术语1. 渗透速度2. 实际速度3. 水力坡度4. 贮水系数5. 贮水率6. 渗透系数7. 渗透率8. 尺度效应9. 导水系数二、填空题1.地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。

通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为骨架。

多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。

2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水,而地下水动力学主要研究重力水的运动规律。

3.在多孔介质中,不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的,但对贮水来说却是有效的。

4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度,而实际速度是_空隙面积上__的平均速度。

在渗流中,水头一般是指测压管水头,不同数值的等水头面(线)永远不会相交。

5. 在渗流场中,把大小等于_水头梯度值_,方向沿着_等水头面_的法线,并指向水头_降低_方向的矢量,称为水力坡度。

水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_Hx∂-∂_、Hy∂-∂_和_Hz∂-∂_。

6. 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_和_水头H_等等。

7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。

8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。

9. 渗透率只取决于多孔介质的性质,而与液体的性质无关,渗透率的单位为cm2或da。

10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数,而渗透系数是表征岩层透水能力的参数,影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及水的物理性质,随着地下水温度的升高,渗透系数增大。

11. 导水系数是描述含水层出水能力的参数,它是定义在平面一、二维流中的水文地质参数。

12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。

13. 渗透系数在各向同性岩层中是_标量_,在各向异性岩层是__量_。

在三维空间中它由_9个分量_组成,在二维流中则由_4个分量_组成。

14. 在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度的方向是_不一致_。

15. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时,介质的渗透系数越大,则折射角就越_大_。

16. 地下水流发生折射时必须满足方程_1122tan tan K K θθ=_,而水流平行和垂直于突变界面时则_均不发生折射_。

17. 等效含水层的单宽流量q 与各分层单宽流量q i 的关系:当水流平行界面时_1ni i q q ==∑_,当水流垂直于界面时_12n q q q q ====L _。

18. 在同一条流线上其流函数等于_常数_,单宽流量等于_零_,流函数的量纲为__2/L T __。

19. 在流场中,二元流函数对坐标的导数与渗流分速度的关系式为_,x y v v y xψψ∂∂==∂∂_。

20. 在各向同性的含水层中流线与等水头线_除奇点外处处正交_,故网格为_正交网格_。

21. 在渗流场中,利用流网不但能定量地确定_渗流水头和压强_、_水力坡度_、_渗流速度_以及_流量_,还可定性地分析和了解_区水文地质条件_的变化情况。

22. 在各向同性而透水性不同的双层含水层中,其流网形状若在一层中为曲边正方形,则在另一层中为_曲边矩形网格_。

23. 渗流连续方程是_质量守恒定律_在地下水运动中的具体表现。

24. 地下水运动基本微分方程实际上是_地下水水量均衡_方程,方程的左端表示单位时间从_水平_方向和_垂直_方向进入单元含水层的净水量,右端表示单元含水层在单位时间_水量的变化量_。

25. 越流因素B越大,则说明弱透水层的厚度_越大_,其渗透系数_越小_,越流量就_越小_。

26. 单位面积(或单位柱体)含水层是指_底面积为1个单位_,高等于_含水层厚度_柱体含水层。

27. 在渗流场中边界类型主要分为_水头边界_、_流量边界_以及_水位和水位导数的线性组合_。

三、判断题1. 地下水运动时的有效孔隙度等于排水(贮水)时的有效孔隙度。

(×)2. 对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。

(√)3. 贮水率μs=ρg(α+nβ)也适用于潜水含水层。

(√)4. 贮水率只用于三维流微分方程。

(×)5. 贮水系数既适用承压含水层,也适用于潜水含水层。

(√)6. 在一定条件下,含水层的给水度可以是时间的函数,也可以是一个常数。

(√)7. 潜水含水层的给水度就是贮水系数。

(×)8. 在其它条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中,在补给期时,给水度μ大,水位上升大,μ小,水位上升小;在蒸发期时,μ大,水位下降大,μ小,水位下降小。

(×)9. 地下水可以从高压处流向低压处,也可以从低压处流向高压处。

(√)10. 达西定律是层流定律。

(×)11. 达西公式中不含有时间变量,所以达西公式只适于稳定流。

(×)12. 符合达西定律的地下水流,其渗透速度与水力坡度呈直线关系,所以渗透系数或渗透系数的倒数是该直线的斜率。

(√)13. 无论含水层中水的矿化度如何变化,该含水层的渗透系数是不变的。

(×)14. 分布在两个不同地区的含水层,其岩性、孔隙度以及岩石颗粒结构排列方式等都完全一致,那么可以肯定,它们的渗透系数也必定相同。

(×)15. 某含水层的渗透系数很大,故可以说该含水层的出水能力很大。

(×)16. 在均质含水层中,渗透速度的方向与水力坡度的方向都是一致的。

(×)17. 导水系数实际上就是在水力坡度为1时,通过含水层的单宽流量。

(√)18. 各向异性岩层中,渗透速度也是量。

(√)19. 在均质各向异性含水层中,各点的渗透系数都相等。

(√)20. 在均质各向异性、等厚、无限分布的承压含水层中,以定流量抽水时,形成的降深线呈椭圆形,长轴方向水力坡度小,渗流速度大,而短轴方向水力坡度大,渗流速度小。

(√)21. 突变界面上任一点的水力特征都同时具有界面两侧岩层的水力特征。

(√)22. 两层介质的渗透系数相差越大,则其入射角和折射角也就相差越大。

(√)23. 流线越靠近界面时,则说明介质的K值就越小。

(×)24. 平行和垂直层面的等效渗透系数的大小,主要取决于各分层渗透系数的大小。

( √)25. 对同一层状含水层来说,水平方向的等效渗透系数大于垂直方向的等效渗透系数。

(√)26. 在地下水动力学中,可认为流函数是描述渗流场中流量的函数,而势函数是描述渗流场中水头的函数。

(√)27. 沿流线的方向势函数逐渐减小,而同一条等势线上各处的流函数都相等。

(×)28. 根据流函数和势函数的定义知,二者只是空间坐标的函数,因此可以说流函数和势函数只适用于稳定流场。

(×)29. 在渗流场中,一般认为流线能起隔水边界作用,而等水头线能起透水边界的作用。

(√)30. 在同一渗流场中,流线在某一特定点上有时候也可以相交。

(√)31. 在均质各向同性的介质中,任何部位的流线和等水头线都正交。

(×)32. 地下水连续方程和基本微分方程实际上都是反映质量守恒定律。

(√)33. 潜水和承压水含水层的平面二维流基本微分方程都是反映单位面积含水层的水量均方程。

(√)34. 在潜水含水层中当忽略其弹性释放水量时,则所有描述潜水的非稳定流方程都与其稳定流方程相同。

(×)35. 在越流系统中,当弱透水层中的水流进入抽水层时,同样符合水流折射定律。

(√)36. 越流因素B和越流系数σ都是描述越流能力的参数。

(√)37. 第二类边界的边界面有时可以是流面,也可以是等势面或者既可做为第一类边界也可做为第二类边界处理。

(√)38. 在实际计算中,如果边界上的流量和水头均已知,则该边界既可做为第一类边界也可做为第二类边界处理。

(√)39. 凡是边界上存在着河渠或湖泊等地表水体时,都可以将该边界做为第一类边界处理。

(×)40. 同一时刻在潜水井流的观测孔中测得的平均水位降深值总是大于该处潜水面的降深值。

(√)41. 在水平分布的均质潜水含水层中任取两等水头面分别交于底板A、B和潜水面A′、B′,因为A′B′附近的渗透路径大于AB附近的渗透路径,故底板附近的水力坡度JAB >JA′B′,因此根据达西定律,可以说AB附近的渗透速度大于A′B′附近的渗透速度。

(×)四、分析计算题212121122121 =-2 J =-;=K ==K =121H=H H=H 1212H H J s sQ =Q H H Q =H J Q H J J J ∂∂∂∂设:孔的水力坡度为,孔的水力坡度为且;当,有;有;水头为过孔和孔的直线。

221211221211222112>K ==K K =K ;1=;<;12 1112H=H H=H H=H H=H H H Q =H J Q H J H J H J H J H J J J H H s s H H s s <∂∂-<-∂∂∂∂>∂∂当,有;有;水头为过孔和孔的上凸曲线。

221211221211221221 K ==K =;1=;;--;121112H=H H=H H=H H=H H H Q =H J Q H J H J H J H J J J H J H H s s H H s s <>>∂∂>∂∂∂∂<∂∂当,有;有水头为过孔和孔的下凹曲线。

22121012021211221221 ===;1=;;--;121112H=H H=H H=H H=H K K Q =K H J Q K H J K J K J K J J J K J H H s s H H s s <>>∂∂>∂∂∂∂<∂∂当,有;有水头为过孔和孔的下凹曲线。

21210120212 ===;12112H=H H=H K K Q =K H J Q K H J J J H H s s =∂∂=∂∂当,有;有水头为过孔和孔的直线。

221211221211221221===;1=;;--;121112H=H H=H H=H H=H H H Q =KH J Q KH J H J H J H J J J H J H H H H s s s s ><<∂∂∂∂<>∂∂∂∂有;有水头为过孔和孔的上凸曲线。

2. 在等厚的承压含水层中,过水断面面积为400m 2的流量为10000m 3/d ,含水层的孔隙度为0.25,试求含水层的实际速度和渗透速度。

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