地下水动力学习题答案
地下水动力学习题与答案
习题二 裘布依微分方程的应用1.在均质、各向同性的岩层中,地下水为稳定的二维流动,且无入渗、无蒸发(W=0)。
试判断下列两图(习题6—1图a 、b)的水头线形状是否正确?并用裘布依微分方程()dH dH q Kh Q KA dS dS =-=-或证明。
2.以下各图(习题6—2图)所示的含水层均为无入渗、无蒸发(W=0)的二维稳定流动。
岩层为均质各向同性。
试根据裘布依微分方程和水流连续性原理证明两钻孔间的水头线 形状.并诈确地绘在图卜(标明是凹形、凸形或直线)。
3.如习题6—3图a 、b 所示为均质、各向同性的承压含水层,厚度沿流向变化(见习题6—3图a 中的l 、3、5段分别为等厚含水层,且1、5段的厚度相等),地下水为稳定的二维流动。
试应用习题6—2相同的原理,正确地画出承压含水层的水头线,并标明形状(凹形、凸形或直线)。
习题三 均匀稳定入渗的潜水二维流动1.某水库区经过水文地质工作后,得到如习题7—1图所示的水文地质剖面图(均质、稳定的二维流),已知河l 水位H 1=40m,河2水位H 2=35 m ,水平隔水底板的标高Z=20m ,孔3的水位H 3=41.28m 。
河间地段长度l=1 000m ,孔3至河l 距离l 1=l00m 。
(1)如在河1修建水库并蓄水至库水位H ,1=5000 m ,该水库是否会向邻谷渗漏?(渗透系数K 值和入渗强度W 未知,假定大气降水入渗强度是均匀和稳定的)(2)若K=10 m /d ,问水库与地下水问的补给量为多少?(3)若入渗停止,水库是否会渗漏?若渗漏,求其渗漏量。
2.习题7一l图所示的河间地块,河l蓄水后H,1远大于河2水位H2.有人说:该河问地块若无人渗补给,水库一定向河2渗漏;但若有入渗补给,则水库就不会向河2渗漏,你认为这句话正确吗?3.习题7—1图条件下,若存在分水岭,试说明分水岭处断面的水力特征(水力梯度,通过该断面的流量等)。
用水均衡法推导出计算分水岭位置的公式。
地下水动力学习题及答案--李
地下水动力学习题及答案--李《地下水动力学》第一章渗流理论二、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_。
地下水动力学习题答案
地下水动力学习题答案地下水动力学习题答案地下水动力学是研究地下水流动规律和地下水系统性质的一门学科。
它对于地下水资源的合理利用和地下水环境的保护具有重要意义。
在学习地下水动力学的过程中,我们常常会遇到一些难题,下面我将针对一些常见的地下水动力学习题给出详细的解答。
1. 什么是地下水动力学?地下水动力学是研究地下水流动规律和地下水系统性质的学科。
它主要研究地下水的流动速度、流向、流量以及与土壤、岩石和地下水体系的相互作用等问题。
2. 地下水动力学中的Darcy定律是什么?Darcy定律是地下水动力学的基本定律之一,它描述了地下水的渗流规律。
根据Darcy定律,地下水的渗流速度与渗透率、水头差和渗流方向有关。
其数学表达式为q = -k * A * (∇h),其中q为单位时间内通过单位面积的地下水流量,k为渗透率,A为地下水流动的截面积,∇h为水头差的梯度。
3. 如何计算地下水的流量?地下水的流量可以通过Darcy定律计算。
首先需要确定地下水流动的截面积A,然后根据地下水流动的水头差∇h和渗透率k,代入Darcy定律的公式q = -k *A * (∇h)进行计算。
4. 地下水的渗透率如何测定?地下水的渗透率可以通过渗透试验进行测定。
常用的方法有负压渗透试验和正压渗透试验。
负压渗透试验是通过在试验井中施加负压,测定地下水的渗透能力。
正压渗透试验则是通过在试验井中施加正压,测定地下水的渗透能力。
5. 地下水流动的控制方程是什么?地下水流动的控制方程是理解地下水动力学的重要基础。
它是根据质量守恒定律和达西定律推导得出的。
控制方程描述了地下水流动的速度、压力和水头之间的关系。
常见的地下水控制方程有连续方程、动量方程和物质运移方程。
6. 地下水流动的边界条件有哪些?地下水流动的边界条件是指地下水流动过程中与外界环境的相互作用。
常见的地下水流动边界条件有斜井边界、自由水面边界、恒定水头边界和恒定流量边界等。
这些边界条件对地下水流动的模拟和预测具有重要影响。
地下水动力学习题答案之欧阳美创编
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6. 渗透系数7. 渗透率8. 尺度效应9. 导水系数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。
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。
地下水动力学习题答案
《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。
地下水动力学习题及答案培训讲学
习题二 裘布依微分方程的应用1.在均质、各向同性的岩层中,地下水为稳定的二维流动,且无入渗、无蒸发(W=0)。
试判断下列两图(习题6—1图a 、b)的水头线形状是否正确?并用裘布依微分方程()dH dH q Kh Q KA dS dS =-=-或证明。
2.以下各图(习题6—2图)所示的含水层均为无入渗、无蒸发(W=0)的二维稳定流动。
岩层为均质各向同性。
试根据裘布依微分方程和水流连续性原理证明两钻孔间的水头线形状.并诈确地绘在图卜(标明是凹形、凸形或直线)。
3.如习题6—3图a 、b 所示为均质、各向同性的承压含水层,厚度沿流向变化(见习题6—3图a 中的l 、3、5段分别为等厚含水层,且1、5段的厚度相等),地下水为稳定的二维流动。
试应用习题6—2相同的原理,正确地画出承压含水层的水头线,并标明形状(凹形、凸形或直线)。
习题三 均匀稳定入渗的潜水二维流动1.某水库区经过水文地质工作后,得到如习题7—1图所示的水文地质剖面图(均质、稳定的二维流),已知河l 水位H 1=40m,河2水位H 2=35 m ,水平隔水底板的标高Z=20m ,孔3的水位H 3=41.28m 。
河间地段长度l=1 000m ,孔3至河l 距离l 1=l00m 。
(1)如在河1修建水库并蓄水至库水位H ,1=5000 m ,该水库是否会向邻谷渗漏?(渗透系数K 值和入渗强度W 未知,假定大气降水入渗强度是均匀和稳定的)(2)若K=10 m /d ,问水库与地下水问的补给量为多少?(3)若入渗停止,水库是否会渗漏?若渗漏,求其渗漏量。
2.习题7一l图所示的河间地块,河l蓄水后H,1远大于河2水位H2.有人说:该河问地块若无人渗补给,水库一定向河2渗漏;但若有入渗补给,则水库就不会向河2渗漏,你认为这句话正确吗?3.习题7—1图条件下,若存在分水岭,试说明分水岭处断面的水力特征(水力梯度,通过该断面的流量等)。
用水均衡法推导出计算分水岭位置的公式。
地下水动力学习题答案(骄阳书苑)
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6. 渗透系数7. 渗透率8. 尺度效应9. 导水系数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。
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 ∂-∂_、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。
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。
地下水动力学习题及答案(1)
《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。
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。
地下水动力学习题答案之欧阳家百创编
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6. 渗透系数7. 渗透率8. 尺度效应9. 导水系数欧阳家百(2021.03.07)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。
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。
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修建版
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1-1
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。
()12.对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。
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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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6、渗透系数7. 渗透率8. 尺度效应9。
导水系数1.地下水动力学就是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石与岩溶岩石中运动规律得科学。
通常把具有连通性得孔隙岩石称为多孔介质,而其中得岩石颗粒称为骨架。
多孔介质得特点就是多相性、孔隙性、连通性与压缩性。
2.地下水在多孔介质中存在得主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水与重力水,而地下水动力学主要研究重力水得运动规律。
3、在多孔介质中,不连通得或一端封闭得孔隙对地下水运动来说就是无效得,但对贮水来说却就是有效得。
4、地下水过水断面包括_空隙_与_固体颗粒_所占据得面积、渗透流速就是_过水断面_上得平均速度,而实际速度就是_空隙面积上__得平均速度。
在渗流中,水头一般就是指测压管水头,不同数值得等水头面(线)永远不会相交。
在渗流场中,把大小等于_水头梯度值_,方向沿着_等水头面_得法线,并指向水头_降低_方向得矢量,称为水力坡度。
水力坡度在空间直角坐标系中得三个分量分别为__、_与__。
6、渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_与_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__得关系,将地下水运动分为一维、二维与三维运动、8、达西定律反映了渗流场中得_能量守恒与转换_定律。
9.渗透率只取决于多孔介质得性质,而与液体得性质无关,渗透率得单位为cm2或da。
10、渗透率就是表征岩石渗透性能得参数,而渗透系数就是表征岩层透水能力得参数,影响渗透系数大小得主要就是岩层颗粒大小以及水得物理性质,随着地下水温度得升高,渗透系数增大、11。
导水系数就是描述含水层出水能力得参数,它就是定义在平面一、二维流中得水文地质参数、12。
均质与非均质岩层就是根据_岩石透水性与空间坐标_得关系划分得,各向同性与各向异性岩层就是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分得。
13。
渗透系数在各向同性岩层中就是_标量_,在各向异性岩层就是__张量_。
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得方向就是_不一致_、15、当地下水流斜向通过透水性突变界面时,介质得渗透系数越大,则折射角就越_大_。
16. 地下水流发生折射时必须满足方程__,而水流平行与垂直于突变界面时则_均不发生折射_。
17、等效含水层得单宽流量q与各分层单宽流量qi得关系:当水流平行界面时__,当水流垂直于界面时__。
18、在同一条流线上其流函数等于_常数_,单宽流量等于_零_,流函数得量纲为____。
19。
在流场中,二元流函数对坐标得导数与渗流分速度得关系式为__。
20、在各向同性得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_渗流水头与压强_、_水力坡度_、_渗流速度_以及_流量_,还可定性地分析与了解_区内水文地质条件_得变化情况、22、在各向同性而透水性不同得双层含水层中,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. 渗流连续方程就是_质量守恒定律_在地下水运动中得具体表现。
24。
地下水运动基本微分方程实际上就是_地下水水量均衡_方程,方程得左端表示单位时间内从_水平_方向与_垂直_方向进入单元含水层内得净水量,右端表示单元含水层在单位时间内_水量得变化量_。
25。
越流因素B越大,则说明弱透水层得厚度_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)含水层就是指_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_水位与水位导数得线性组合_。
三、判断题1. 地下水运动时得有效孔隙度等于排水(贮水)时得有效孔隙度。
(×)2、对含水层来说其压缩性主要表现在空隙与水得压缩上。
(√)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,含水层得给水度可以就是时间得函数,也可以就是一个常数。
(√)7。
潜水含水层得给水度就就是贮水系数。
(×)8、在其它条件相同而只就是岩性不同得两个潜水含水层中,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.达西定律就是层流定律、(×)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。
符合达西定律得地下水流,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得倒数就是该直线得斜率。
(√)13、无论含水层中水得矿化度如何变化,该含水层得渗透系数就是不变得。
(×)14、分布在两个不同地区得含水层,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,它们得渗透系数也必定相同。
(×)15。
某含水层得渗透系数很大,故可以说该含水层得出水能力很大。
(×)16。
在均质含水层中,渗透速度得方向与水力坡度得方向都就是一致得、(×)17. 导水系数实际上就就是在水力坡度为1时,通过含水层得单宽流量、(√)18。
各向异性岩层中,渗透速度也就是张量。
(√)19。
在均质各向异性含水层中,各点得渗透系数都相等、(√)20、在均质各向异性、等厚、无限分布得承压含水层中,以定流量抽水时,形成得降深线呈椭圆形,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。
突变界面上任一点得水力特征都同时具有界面两侧岩层内得水力特征、(√)22。
两层介质得渗透系数相差越大,则其入射角与折射角也就相差越大。
(√)23。
流线越靠近界面时,则说明介质得K值就越小。
(×)24、平行与垂直层面得等效渗透系数得大小,主要取决于各分层渗透系数得大小、( √)25。
对同一层状含水层来说,水平方向得等效渗透系数大于垂直方向得等效渗透系数。
(√) 26. 在地下水动力学中,可认为流函数就是描述渗流场中流量得函数,而势函数就是描述渗流场中水头得函数、(√)27。
沿流线得方向势函数逐渐减小,而同一条等势线上各处得流函数都相等、(×)28、根据流函数与势函数得定义知,二者只就是空间坐标得函数,因此可以说流函数与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得作用。
(√) 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。
在均质各向同性得介质中,任何部位得流线与等水头线都正交。
(×)32、地下水连续方程与基本微分方程实际上都就是反映质量守恒定律、(√)33. 潜水与承压水含水层得平面二维流基本微分方程都就是反映单位面积含水层得水量均方程。
(√)34、在潜水含水层中当忽略其弹性释放水量时,则所有描述潜水得非稳定流方程都与其稳定流方程相同。
(×)35. 在越流系统中,当弱透水层中得水流进入抽水层时,同样符合水流折射定律。
(√)36. 越流因素B与越流系数σ都就是描述越流能力得参数。
(√)37、第二类边界得边界面有时可以就是流面,也可以就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,如果边界上得流量与水头均已知,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、凡就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得观测孔中测得得平均水位降深值总就是大于该处潜水面得降深值、(√)41、在水平分布得均质潜水含水层中任取两等水头面分别交于底板A、B与潜水面A′、B′,因为A′B′附近得渗透路径大于AB附近得渗透路径,故底板附近得水力坡度JAB>JA′B′,因此根据达西定律,可以说AB附近得渗透速度大于A′B′附近得渗透速度。
(×)四、分析计算题2、 在等厚得承压含水层中,过水断面面积为400m 2得流量为10000m 3/d,含水层得孔隙度为0.25,试求含水层得实际速度与渗透速度。
解: 3。
已知潜水含水层在1km 2得范围内水位平均下降了4。
5m,含水层得孔隙度为0。
3,持水度为0、1,试求含水层得给水度以及水体积得变化量、解: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。
221211221211222112>K ==K K =K ;1=;<;12 1112H=HH=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。
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 ss<>>∂∂>∂∂∂∂<∂∂当,有;有水头为过孔和孔的下凹曲线。
4. 通常用公式q=α(P -P 0)来估算降雨入渗补给量q 、式中:α—有效入渗系数;P0—有效降雨量得最低值。
试求当含水层得给水度为0.25,α为0。
3,P0为20mm,季节降雨量为220m m时,潜水位得上升值。
解:5. 已知一等厚、均质、各向同性得承压含水层,其渗透系数为15m/d,孔隙度为0。
2,沿着水流方向得两观测孔A、B间距离l =1200m,其水位标高分别为H A=5、4m,HB =3m。
试求地下水得渗透速度与实际速度、解:6。
在某均质、各向同性得承压含水层中,已知点P(1c m,1c m)上得测压水头满足下列关系式:H=3x2+2x y+3y 2+7,公式中得H 、x、y得单位均以米计,试求当渗透系数为30m/d时,P 点处得渗透速度得大小与方向。
解:根据达西定律,有: 由于所以,在P 点处得渗透速度值为:方向为:7、 已知一承压含水层,其厚度呈线性变化,底板倾角小于20°,渗透系数为20m/d。