地下水动力学第一讲

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1、市政系水资源与水工研究所——马长明地下水动力学讲稿地下水动力学理论、数值技术与软件应用——教材一、教材1、地下水动力学薛禹群主编，地质出版社，2003年（第二版）2、GMS模型文档文件（数值方法、应用说明文件）（参考书）：3、地下水非稳定流计算和地下水资源评价张蔚榛主编，科学出版社，1983年4、地下水运动与资源评价陈雨孙著，建筑工业出版社，1986年5、DynamicsofFluidsinPorousMediaBearJ.1972（图书馆有中译本）6、IntroductiontoGround-WaterHydraulicsBennett,G.D.1976市政系水

2、资源与水工研究所——马长明地下水动力学讲稿地下水动力学理论、数值技术与软件应用——内容二、教学内容1）地下水动力学的基本内容（基础知识与理论）以《地下水动力学——薛禹群主编》内容为主2）地下水动力学的数值计算方法（有限差分法应用）以MODFOLLOW-88版说明书为参考教材3）GMS软件应用介绍以GMS应用教学文档（TutorI，II）为参考教材三、考核形式：平时作业，笔试（开卷）内容：1）基本知识；2）软件应用报告市政系水资源与水工研究所——马长明地下水动力学讲稿地下水动力学理论、数值技术与软件应用——理论基础第一讲理论基础知识一、地下水动力学研究对象、内容与方

3、法（一）研究对象（二）研究内容（三）研究方法（四）地下水动力学研究的里程碑事件（五）地下水动力学的应用领域（六）有待进行深入研究问题二、渗流理论基础（一）基本参数定义（二）渗流、流网（三）渗流基本方程1、连续性方程2、运动方程（1）承压含水层运动方程（2）越流含水层运动方程（3）潜水含水层运动方程（四）定解条件与数学模型1、定解条件2、数学模型市政系水资源与水工研究所——马长明地下水动力学讲稿地下水动力学理论、数值技术与软件应用——理论基础第一讲理论基础知识一、地下水动力学研究对象、内容与方法（一）研究对象1、水文循环（1）图示1）水文循环图-N.F.Gary；2

4、）水文循环图-芮孝芳（2）“三水”循环与“四水”循环大气水（AtmosphericWater）、地表水（SurfaceWater）、地下水（SubsurfaceWater）（土壤水SoilWater、地下水Groundwater）2、地球上各类水体中的分配水量1）水量分配表-N.F.Gary；2）水量分配表-芮孝芳3）基本数量概念盐水占总量的约97.5%；淡水占总量的2.5%。淡水总量中冰川、冰盖：68.7~75%；地下水：24~30.92%；湖泊、河流、土壤：约1%。占地球总水量：0.77%可实际利用的水资源量：0.2%市政系水资源与水工研究所——马长明地下水动

5、力学讲稿地下水动力学理论、数值技术与软件应用——理论基础3、水储量更新时间（数据摘选自“水资源科学与实验研究”，沈振荣等）地球上参加水文循环的水量约5757.7万km3。储水体一次更新年限大气水约8天湖泊水约17年深层地下水约1400年山地冰川约1600年海洋水约2500年极地冰川需万年以上市政系水资源与水工研究所——马长明地下水动力学讲稿地下水动力学理论、数值技术与软件应用——理论基础4、地下水的分类（1）SubsurfaceWater与Groundwater的区别？（2）按地下水的存在形式分类包气带（Zoneofareation）土壤水SoilWater过渡区

6、Gravitational(Intermediatevadose)Water毛细水CapillaryWater饱和带（Zoneofsaturation）重力水（地下水）Groundwater熔岩含水层（Zoneofrockflowage）与其它物质以化学结合形式的水InternalWater潜水面多孔介质含水层市政系水资源与水工研究所——马长明地下水动力学讲稿地下水动力学理论、数值技术与软件应用——理论基础（3）按含水层构造将饱和带分为（如图所示）1）潜水含水层（UnconfinedAquifer）2）承压含水层（ConfinedAquifer）3）越流含水层（L

7、eakyAquifer）5、本门课程的研究对象地下水动力学是研究在重力作用下饱和的多孔介质（的潜水含水层、承压含水层和越流含水层）中水的运动规律的科学。多孔介质：孔隙介质、裂隙介质和溶岩（喀斯特Karst）。多孔介质中水的形态：汽、固、液三态；其中液态水：吸着水、薄膜水、重力水。作业：地下水需研究的问题包含什么内容？我国水资源开发利用存在的问题与特点？市政系水资源与水工研究所——马长明地下水动力学讲稿地下水动力学理论、数值技术与软件应用——理论基础（二）研究内容针对：1、潜水含水层；2、承压水含水层；3、越流含水层在不同的地质特性参数（如均质、非均质，各向同性、各

8、向异性），