地下水动力学(全)

地下水动力学复习资料

名词解释

1. 地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、和喀斯特岩石中运动规律的科学。它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程，对地下水从数量和质量上进行定量评价和合理开发利用，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: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. 渗流场:发生渗流的区域称为渗流场。是由固体骨架和岩石空隙中的水两部分组成。

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和粘性力的比值。

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，由流线和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. 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、只有井底和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: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和在井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：当潜水流入井中时，井壁水位hs高于井中水位hw，称其为渗出面（水跃）。

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：

25．死端孔隙：

26．贮水率：

27．贮水系数：

28．过水断面：

29．渗流速度与实际速度：

30．等水头面与等水头线：

31．渗透系数与渗透率：

32．导水系数：

33．水力坡度：

34．渗透力：

35．管涌：

36．越流：

37．入渗强度：

38．似稳定：

简答题

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:

水头场分布规律（水量模型）

非饱和带:毛细水运动规律

饱和带:重力水运动规律

浓度场分布规律（水质模型）

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围是否正确？为什么？（6分）

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；（2分）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。（2分）

3. Dupuit公式的假设条件有哪些？（6分）

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是由于渗透系数值变小而引起的吗？为什么？（6分）

不正确。因为潜水含水层被疏干时，大部分水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，而是逐渐被排放出来，即出现滞后现象。（2分）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。（2分）

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。（9分）

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；（1分）

时，则，分水岭靠近左河；（1分）

时，则，分水岭靠近右河。（1分）

3)影响因素：分水岭的存在有移动规律与关。（3分）

6. 给水度是时间t的函数这种说法是否正确？并说明理由。（6分）

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和带的水继续向下不断地补给潜水。（2分）因此，给水度在抽水期间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。（2分）。

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，流量和水头呈某种线性关系的边界。

8. 折射现象特点

当K1≠K2，α1≠0,流线才会折射；

当K1=K2，α1= α2；

只有在0< α1<90，才会折射；

在界面上发生的流线折射并不改变地下水流总方向，总体流向仍受边界条件和源、汇等控制。

9. 信手流网绘制原则:

首先分析水文地质条件，搞清补给区、排泄区、或源汇项分布、边界条件等；

先绘制肯定的流线和等水头线；

隔水边界是流线；

无入渗、无蒸发条件下潜水面是流线；

湖泊、河流边界可看成等水头线；

有两个以上排泄点时应确定分水线、面、点。