地下水动力学

1、地下水动力学就是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、与喀斯特岩石中运动规律的科学。它就是模拟地下水流基本状态与地下水中溶质运移过程,对地下水从数量与质量上进行定量评价与合理开发利用,以及兴利除害的理论基础。。

2、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。

3、渗流速度(比流量):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。

4、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。

4、渗流场:发生渗流的区域称为渗流场。由固体骨架与岩石空隙中的水两者组成

5、层流:水质点作有秩序、互不混杂的流动。

6、紊流:水质点作无秩序、互相混杂的流动。

7、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。

8、雷诺数:表征运动流体质点所受惯性力与粘性力的比值。

9、雷诺数的物理意义:水流的惯性力与黏滞力之比。

10、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。

11、流网:在渗流场中,由流线与等水头线组成的网络称为流网。

12、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。

13、裘布依假设:绝大多数地下水具有缓变流的特点。

14、缓变流:各流线接近于平行直线的运动

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断面进水的井。

15、非完整井:未揭穿整个含水层、只有井底与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。

16、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。

17、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。

18、影响半径:就是从抽水井到实际观测不到水位降深处的径向距离。

19、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。

20、井损水流经过滤器的水头损失与在井内向上运动至水泵吸水口时的水头损失,统称为井损。

21、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。

22、渗出面(水跃):当潜水流入井中时,井壁水位高于井中水位,称其为渗出面。

23、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。

24.有效孔隙度:有效孔隙的体积与多孔介质的总体积之比。

25、有效孔隙:互相连通,不被结合水所占据的空隙

25.死端孔隙:一端与孔隙相连,另一端封闭,其中的地下水相对停滞。

26.贮水率:面积为一个单位,厚度为一个单位,当水头降低一个单位时所释放出的水量

27.贮水系数:面积为一个单位,厚度为含水层整个厚度M的水层柱体积,当水头改变一个单位时的弹性释水或贮存的水量。

28.过水断面:垂直于渗流方向取一个岩石截面

29、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。

31.渗透系数与渗透率:水力坡度为1时,渗透系数大小就等于渗透流速,在液体动力黏质系数为0、001pa、s,压力差为101325pa,通过面积为1平方厘米,长度为1cm 时的流量为1立方厘米每秒

32.导水系数:水力坡度为1时,通过含水层整个厚度的单宽流

33.水力坡度:等于梯度值,由等水头面指向水头降低的方向的矢量值

34.渗透力:渗透水流作用对土骨架产生的拖拽力

35.管涌: 在渗透水流作用下,土中细颗粒在粗颗粒所形成的空隙通道中移动、流失,土的空隙不断扩大,渗流量也随之加大,最终导致土体内形成贯通的渗流通道,土体发生破坏的现象。

36.越流:在半承压含水层与相邻含水层之间存在水头差,就会导致高水头通过透水界面流向低水头。

37.入渗强度(入渗率):入渗就是水渗入土壤的现象,单位时间深水深

38.似稳定:井中的水位降深趋于稳定,在短时间内无法观测到水位降深,若延长观测时间,又可以观测到缓慢的水位降深,这种情况就叫做似稳定状态

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) 非饱与带:毛细水运动规律饱与带: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、达西定律适用于层流范围就是否正确？为什么？不正确。由J－v的经验关系曲线表明,当v很小时,v与J呈线性关系,此时Re＜1～10,地下水的运动符合达西定律;当v增大,v与J的关系曲线不符合达西定律,但此时地下水运动仍为层流运动。

3、渗流的三个假设条件:①假象水流的性质(如密度、粘滞性等)与真实地下水相同,但它充满了既包括含水层也包括岩石颗粒占据的空间②假象水流运动时,在任意岩石体积内所受的阻力等于其真实水流所受阻力③通过任一断面的流量及任意一点的压力或水头均与实际水流相同

3、Dupuit公式的假设条件有哪些？①含水层均质同性,产状水平,无限延伸;

②天然水力坡度为零,为稳定流;③服从达西定律;④影响半径处有定水头补给;⑤二维流。

4、潜水流中的滞后现象就是由于渗透系数值变小而引起的不？为什么？

不正确。因为潜水含水层被疏干时,大部分水就是在重力作用下排出的——即重力疏干,重力疏干不能瞬时完成,而就是逐渐被排放出来,即出现滞后现象。渗透系数只影响给水度的大小,而不会影响滞后现象的发生。

5、简述有均匀入渗时,河间地块均质潜水含水层中地下水分岭的存在与移动规律及其影响因素

①分水岭若存在,则由此得

移动规律:由上式时,则,分水岭位于河渠中央;

时,则,分水岭靠近左河;

时,则,分水岭靠近右河。

②影响因素:分水岭的存在有移动规律与关。

6、给水度就是时间t的函数这种说法就是否正确？并说明理由:正确由于饱水带中水分的运动滞后于地下水位的降落速度,存在滞后疏干。潜水面虽然下降了,但潜水面以上的非饱与带内的水继续向下不断地补给潜水。因此,给水度在抽水期间就是以一个递减的速率逐渐增大的。当时间足够长时,给水度才趋于一个常数值。

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,流量与水头呈某种线性关系的边界。

8、折射现象特点: 当K1≠K2,且K1与K2均不等于0,角度都等于0,表明水流垂