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。

13、计算粗砂层中得承压水流在剖面2处得承压水位，比较剖面1—２与2—３之间得平均水力坡度，并说明坡度不同得原因。

1４、试计算流向一米长得河岸得潜水流量。渗透系数Ｋ为１3．4米／天,其余得资料见图8所示。

15、某钻孔揭露得岩层如右表所示。试述平行岩层与垂直岩层得平均渗透系数,并比较其大小。

16、某矿区得隔水边界成扇状展开。在矿区4公里外有河流通过灰岩含水层补给矿区。补给边界长2公里,河水位标高＋10米。灰岩含水层得平均渗透系数为5米/天。—9０米以下，灰岩得岩溶不发育,可瞧做隔水层。试求-5０米水平得50米长得疏干坑边得涌水量。（注：ｌｎx=２、３0ｌｇｘ；，）

17、试计算双层含水层得单宽流量。下层由渗透系数／天得粗砾石砂子组成。上层由渗透系数米／天得细砂组成.其她资料见图10。

18、河谷得原河岸由为３7米/天得粗粒砾石砂层所构成。在原河岸得斜坡上复盖了7０米为１．78米/天得河成阶地。试计算向河流方向流入得地下水单宽流量。潜水位标高，，其她资料列于图11。

19、某水库水位为53米，距水库17２2米远处有一条水沟，沟中水位为5２。６米.经探勘查明隔水底板水平，其标高为41。８5米,库岸为均质砂层。其渗透系数K=10米/日，平均渗流值=０。０0044米／日，试问水库就是否会发生向沟中渗漏？求地下水分水岭距水库多远？分水岭处含水层得厚度多大?

２0、如图１2所示,已知平行于河道长度为２Kｍ得渠道距河道30０m,渠道水深，河道水深，不透水层底坡i=0、025，土壤得渗透系数k=０。００２cm/s.试求由渠道渗入河道得渗流量,并绘制浸润曲线。

２１、已知受污染得A河水位,邻谷Ｂ河水位。

（1）仅知河间地块为均质透水层，但未测得渗透系数值，根据一观测孔得知稳定水位（如图13所示)。如若渗入补给强度不变时，试求不致污染地下水得Ａ河最高水位;

（2）如地块两侧得河水位不变,而渗水层得渗透系数Ｋ已知,试求Ａ河河水不致污染地下水时得最低渗入补给强度。

２2、河间地块内地下水向邻谷渗透，隔水底板为水平，左右河流中水位分别为.两河间距为l见图１4。

（1）当河间地块为均质含水层且地表无渗入补给时,求河间地块中潜水浸润曲线表达式；

（2）当河间地块离右边河流为内得含水层渗透系数为，其余地段得渗透系数为.而地表无渗入补给时，求河间地块中潜水浸润曲线; （3）在上述（２)得情况下，如果整个河间地块有渗入补给（即单位时间单位面积上得渗量）,此时潜水浸润曲线得表达式又如何?

23.有一长100.0米与河岸平行得引水建筑物，距河岸25．０米.(如图15）。已知，h=１.5米/小时，,ｄ＝0.5米,／h、m，求引水建筑物得总流量。

24.平底坝坝长为5０米，坝基为均质细砂，其渗透系数Ｋ=4米/日，厚度5米，其下为水平粘土隔水层，土坝坝底宽20米，上游水头6米，下游水头0.５米.试用巴普洛夫斯基公式及卡明斯基公式计算坝下渗流量。

25.某闸得地下轮廓如图1６所示,闸上水深，下游水深,闸底板长b=15ｍ，上端有一板桩s=5m，k＝0.０0２cm/s，要求:

１)徒手绘制流网；

2)计算渗透流量;

3）计算底板上渗透压强分布与总压力;

4）下游逸出段流速分布.

26.有一透水地基上得船闸闸首,试分析在下列情况下沿地下轮廊得渗透流网有何异同？

（a）闸上游水深，下游水深为;

（b）闸上游水深，下游水深为；

（c）闸上游水深，下游无水；

（d）闸上游水深，下游水深为；

27.试绘制双层地基中得流网图(设）