地下水动力学重点

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1、1494247821第一章1多孔介质(Porousmedium)：地下水动力学中具有空隙的岩石。广义上包括孔隙介质、裂隙介质和岩溶不十分发育的由石灰岩和白云岩组成的介质，统称为多孔介质。2多孔介质的性质(1)孔隙性：有效孔隙和死端孔隙。孔隙度：是多孔介质中孔隙体积与多孔介质总体积之比（符号为n），n=Vv/V，可表示为小数或百分数。有效孔隙：是多孔介质中相互连通的、不为结合水所占据的那一部分孔隙。有效孔隙度：是多孔介质中有效孔隙体积与多孔介质总体积之比（符号为ne），ne=Ve/V。死端孔隙：是多孔介质中一端与其它孔隙连通、另一端是封闭的孔隙。(

2、2)压缩性：固体颗粒和孔隙的压缩系数推导。多孔介质中固、液、气三相可共存。其中固相的成为骨架，气相主要分布在非饱和带中，液相的地下水可以吸着水、薄膜水、毛管水和重力水等形式存在。3理想渗流等效简化原则：质量等效能量等效4渗流的运动要素：流速压强与水头水力坡度5过水断面：垂直于所有流线的断面，称为渗流断面(过水断面)。单位时间内通过渗流断面的地下水体积称为渗透流量。6渗流分类：（1）.按运动要素(v,p,H)是否随时间变化，分：稳定流与非稳定流（2）.按渗流速度在空间上变化的特点，分一维流、二维流、三维流（3）.按地下水质点运动状态的混杂程度，分：

3、层流、紊流与过渡区流态（4）.按地下水有无自由表面，分为：承压流、无压流、承压—无压流（5）.按岩层透水性以及对地下水所起作用，分隔水层、含水层、透水层（弱透水层）7水力坡度:（1）沿等水头面(线)法线方向的水头变化率，称为水力坡度,（2）：大小等于梯度值(dH/dn)，方向沿着等水头线的法线方向指向水头降低的方向的矢量定义为水力坡度，记为J。8：影响渗透系数大小的因素：①岩层空隙性质（孔隙大小、多少）；②流体的物理性质决定；渗透率k：表征岩层透水性能的常数，仅仅取决于岩石的性质而与液体的性质无关。9尺度效应：是指渗透系数与试验范围有关，随着试验

4、范围的增大而增大的现象，K=K(x)。亦即抽水时间t长、降深s大的群孔抽水试验所得K较抽水时间t短、降深s小的抽水试验所得K大。10:贮水系数：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。导压系数：hydraulicdiffusivity压力传导系数，表征承压含水层水头变化传递速度的参数。其值为导水系数T与贮水系数μ*的值，a=T/μ*，量纲为L2/T。渗透系数（K）：表示含水层渗透性能的参数导水系数：表示含水层导水能力大小的参数，其

5、数值为含水层的渗透系数与厚度的乘积。(Q=KMBJq=Q/B=KMJ=TJ式中T=KM，称为导水系数），反映含水层出水能力的水文地质参数，其物理意义是水力坡度为1时，通过整个含水层厚度上的单宽流量。它是定义在一维或二维流中的水文地质参数。11岩层透水特征分类(1)均质岩层：渗流场中所有点都具有相同参数的岩层。非均质岩层：渗流场中所有点不都具有相同参数的岩层;渗透系数K=K(x，y，z)，为坐标的函数。(2)各向同性岩层：渗流场中某一点的渗透系数不取决于方向，即不管渗流方向如何都具有相同渗透系数的岩层。各向异性岩层：渗流场中某一点的渗透系数取决于方

6、向，渗透系数随渗流方向不同而不同的岩层。小结：均质、非均质：指K于空间坐标的关系，即不同位置K是否相同；各向同性、各向异性:指同一点不同方向的K是否相同。12折射定理几点结论：(1)当K1≠K2，α1≠0,流线才会折射(2)当K1=K2，α1=α2(3)只有在0<α1<90，才会折射(4)在层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。13平行层面的等效渗透系数（Kp），总是大于垂直于层面的等效渗透系数（Kv）。14流网概念及性质流网：渗流场中由一组流线与由一组等势线（当容重不变时为一组等水头线）相交组成的网格。

7、性质：（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。（4）若两个透水性不同的介质相邻时，在一个介质中为曲边正方形的流网，越过界面进入另一个介时则变成曲边矩形。15流函数的特性(了解掌握)①对于一给定的流线，流函数是常数。不同的流线有不同的常数值。流函数决定于流线。ψ=c②在平面运动中，两流线之间的单宽流量等于和这两条流线相应的流函数之差。q=ψ1-ψ2③在均质各向同性介质中，流函

8、数满足Laplace方程；而在其它情况下，流函数均不满足该方程。④在非稳定流中，流线不断地变化，只能给出某一瞬时的流线图。只有对不可压缩