最新地下水动力学实验讲义

地下水动力学实验讲

义

地下水动力学》

实验指导书-

-前言

地下水动力学是水文与水资源工程专业和环境工程专业以及勘查技术专业等涉及地下水补给、径流、排泄和污染物运移研究的一门基础理论课。本实验指导书主要涉及河间地块中地下水的天然稳定渗流和非稳定渗流流场模拟、降水或蒸发时包气带中地下水的渗流流场模拟以及非饱和土的导水率和地下水污染物水动力弥散系数测定等内容。通过实验可使学生能够直观地了解和掌握各类地下水运动的基本规律。

本实验指导书主要适用于水文与水资源工程专业和环境工程专业，其它相关专业可根据教学要求做适当的增减。为便于学生掌握，各次实验配有相应的多媒体影视教学光盘，以powerpoint和vcd格式可在校内多媒体教室或网上播放观看。

该实验指导书是在工程学院领导李铎教授参加与指导、水文与水资源教研室主任刘金锋和刘振英、邵爱军、许广明教授等人以及本教研室同仁们支持和帮助下，由曹继星执笔编写完成，最后由贾贵庭教授审核。其中可能还存在不少问题, 望读者多提宝贵意见，以便更加完善。

实验规则

一、实验课前，必须按实验指导书进行认真预习，明确实验目的、原理、步骤、要求及注意事项等方可实验。

二、每次实验前按各班分好小组(每组为10—15人), 并报实验人员，实习时不要随意更换。

三、必须按规定时间进行实验，无故不上实验课者，以旷课论处、因故不能上实验课，应提前向指导教师请假办理手序，但必须在期末课程考试前按规定时间补齐所有实验内容。

四、服从实验教师的指导，实验操作，要严格按操作规程进行，完成每个实验步骤。实验时要仔细观察，及时做好记录；实验数据要遵重客观实际，实事求是，严禁杪袭和胡捏臆造。独立完成实验报告编写，报告中所绘图件力求清晰美观，文字整洁。

五、遵守实验课纪律, 不迟到，不早退，严禁喧哗, 保持室内安静。

六、遵守实验室规章制度。爱护实验室内的所有仪器设备。每次实验前所领用器具，应仔细检查，看有无损坏，若有损坏要立即报告。实验结束后交还所领器具，并经任实验课老师验收本人签字后方可离开。

七、严禁在实验室内吸烟，保持实验室内清洁卫生，不要乱扔纸屑、随地吐痰，每次实验完后要主动协助任实验课老师打扫干净地上污水和泥沙。

目录

实验一、有降水和蒸发时河间地块地下水运动模拟 (6)

一、实验目的及要

求 (6)

二、实验所用仪器设

备.............................................. . (6)

三、实验模型确定 (6)

四、实验内

容 (6)

1、实验前准备工

作 (6)

2、实验操作步骤及方

法 (7)

实验二、河间地块区地下水天然稳定渗流场模拟 (9)

一、实验目的及要

求 (9)

二、实验所用仪器设

备 (9)

三、实验模型确

定................................................... .. (9)

四、实验内

容......................................................... .. (9)

1、实验前准备工

作 (9)

2、实验操作步骤及方

法 (10)

3、利用实验观测数据计算含水层渗透系数K原

理...... .. (10)

实验三、河间地块区地下水天然非稳定渗流场模拟 (12)

一、实验目的及要求 (12)

二、实验所用仪器设

备 (12)

三、实验模型确

定.................................................. (12)

四、实验内

容......................................................... .. (12)

1、实验前准备工

作 (12)

2、实验操作步骤及方法 (13)

3、利用以上实验资料计算给水度μ原

理 (14)

4、利用差分方程(1)预测未来t+∆t时刻的地下水位和流量Q原

理........................................................................ ... . (15)

实验四、包气带非饱和土的导水率测定....................... ...... (16)

一、实验目的及要

求 (16)

二、实验所用仪器设

备 (16)

三、测定原

理 (16)

四、仪器安装与土样的采

集 (16)

五、测定方

法 (17)

六、计算 (18)

实验五、地下水污染物运移的水动力弥散系数测定 (20)

一、实验目的及要

求 (20)

二、实验所用仪器设

备.................................................... (20)

三、测定原

理 (20)

(一)、由解析解求弥散系数D

和弥散度

L

αL (20)

和弥散度

(二)、由数值法求弥散系数D

L

αL (22)

四、实验操作步骤及方法 (23)

附：二维四米渗流槽及供水管路系统实验原理

图............ (24)

参考文献 (26)

实验一、有降水和蒸发时河间地块地下水运动模拟

一、实验目的及要求

1、通过本次实验，要求学生学会利用量筒、烧杯、秒表等，观测渗流槽水的渗流量。

2、经过本次实验，要求学生学会利用渗流槽模拟大气降水、地面蒸发和河间地块中地下水运动的方法。

3、本次实验中，要求学生在调整渗流槽两侧左、右排泄口高差（左、右河水位）时，认真观察渗流槽背面各测压管水位变化所反映的渗流槽砂层中潜水分水岭的迁移方式，进一步了解河间地块中地下潜水分水岭的分布规律。