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。

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指向水头降

低的方向的矢量，称为水力梯度。

6.渗流运动要素包括流量Q、渗流速度u、压强P、和水头H等。

7.根据地下水的渗透速度矢量方向、与空间坐标的关系，将地下水的运动分为

一维、二维、和三维运动。

8.粘滞力占优势的时液体服从达西定律，随着运动速度加快惯性力相应增大，

当惯性力占优势时，达西定律不适用。

9.达西定律反映了渗流场中的能量守恒与转换定律。

10.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

11.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，随着地下水的温度升高，渗透系数增大。

12.导水系数是描述含水层出水能力的参数，它是定义在平面一维、二维流中的

水文地质参数。

13.均质与非均质岩层是根据岩层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层的透水性与水流的方向的关系划分的。

14.渗透系数在各向同性的岩层中是标量，在各向异性的岩层中是张量。在三维

空间它由九个分量组成，在二维流中则有四个分量组成。

15.在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是不一致的，互相平行的

16.地下水流发生折射时必须满足的方程而水流平行和垂直于突变界

面时则均不发生折射。

17.当水流平行层面时，层状含水层的等效渗透系数为，各分层的水

力坡度为相等；当水流垂直于岩层层面时，等效渗透系数为，各分层的水力坡度不相等。

18.等效含水层单宽流量q与各分层单宽流量qi 的关系是：当水流平行界面时

q= ，当水流垂直于界面时。

19.地下水平面二维、三维流基本微分方程的数学意义分别表示渗流区内平面上

任一点、空间上任一点的渗流规律，它们的物理意义分别表示任一单位面积含水层、单位体积含水层的水量均衡方程。

20.越流因素B越大，则说明弱透水层的厚度越大，其渗透系数就越小，越流量

就越小。

21.在渗流场中边界类型主要分为水头边界、流量边界、水位和水位导数的线性

边界。

22.将单位时间，单位面积上的入渗补给量称为入渗强度。

23.有入渗补给的河渠间的含水层中，只要存在分水岭，且两河水位不相等时，

分水岭总是偏向高水位的一侧，如果入渗补给强度W﹥0，则浸润曲线形状为椭圆形曲线，当W﹤0时为双曲线，当W=0是为抛物线。

24.根据揭露含水层的程度和进水条件，抽水井可分为完整井和不完整井。

25.承压含水井和潜水含水井是根据抽水井揭露的地下水的类型来划分的。

26.从井的抽水时，水位降深在抽水井中心处最大，而在降落漏斗的边缘处最小。

27.有效的井半径是指由井轴到井管外某一点的水平距离。

28.在地下水向完整井的稳定运动中，承压含水井的等水头面形状为以井为共轴

的圆柱面，而潜水井的等水头面的形状则为以井位共轴的旋转曲面。

29.在承压含水层中进行稳定流抽水时，通过距井轴不同的过水断面上流量处处

相等，且都等于抽水井的流量。

30.在应用Q~Sw的经验公式时，必须有足够的数据，至少要有三次不同降深的

抽水试验资料。

31.常见的Q~Sw曲线类型有直线型、抛物线型、幕函数类型和对数曲线型。

32.确定Q~Sw关系中待定系数的常用方法是图解法和最小二乘法。

33.最小二乘法的原理是要是直线拟合得更好，应使残差平方和为最小。

34.泰斯公式的适用条件中的要求含水层为均质各向同性水平无限分布的承压含

水层；天然水力坡度近为零；抽水井为完整井，井径无限小，井流量为定流量；水流非稳定达西定律。

35.第一越流系统是指不考虑弱透水层的弹性释放和忽略补给层水头的变化的越

流系统；第二越流系统是指考虑弱透水层的弹性释水而不考虑补给层水头的变化的越流系统；第三越流系统是指考虑补给层水头的变化而忽略弱透水层的弹性释水。

36.用第一越流系统公式确定水文地质参数的主要方法有配线法、拐点法、切线

法，以及直线图解法等，其中拐点法又分单孔拐点法和多孔拐点法。

37.根据过滤器在含水层中进水部位的不同，将完整井分为：井底进水、井壁进

水、井底和井壁同时进水。

38.试验证明在r﹤(1.5～2.0)范围内，地下水流是三维流，而在此范围外的，

水流为二维流，因此，在二维流区可按完整井流的方法确定水位地质参数。

39.不完整井的流量与过滤器在含水层的中的位置有关。当过滤器位于含水层中

部时，流量最大，而过滤器与隔水顶、低板相联时，流量最小。

三、判断题

1.对于含水层的来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩性上（√）

2.贮水系数既适用于承压含水层，也适用于潜水含水层。（√）

3.潜水含水层的给水度就是贮水系数。（×）

4.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u

大，水位上升大；u小，水位上升小。在蒸发期，u大水位下降达；u小水位下降小。（×）

5.承压含水层中两断面间的水力坡度的大小等于两断面的水头面（假设为水平

面）倾角的正切。（×）

6.水力坡度定义为：单位渗流路径上的水头下降值。（×）

7.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。（√）

8.在均质含水层中，渗透速度的方向和水利坡度的方向都是一致的。（×）

9.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。（×）

10.导水系数在三维流中无意义，那么只有在一、二维流中才有意义。（×）

11.无论含水层水中的矿化度如何变化，该含水层的渗透系数是不变的。（×）

12.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

的等降深线为椭圆形。长轴方向水力坡度小、渗流速度大，短轴方向水力坡度大，渗流速度小。（√）

13.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。

（√）

14.对于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。（√）