地下水动力学填空.doc

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1、习题1-11.地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和裂隙-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.在多孔介质中，不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的，但对贮水来说却是有效的。4.假想水流的密度、粘滞性、运动时在含水层中所受阻力以及流量和水头都与真实水流相通，假想水流充满

2、整个含水层空间。5.地下水过水断面包括空隙和岩石颗粒所占据的面积。渗透速度是过水断面上的平均速度，而实际速度是空隙面积上的平均速度。6.在渗流中，水头一般是指测压水头，不同数值的等水头面（线）永远不会相交。7.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并指向水头降低方向的矢量，称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中的3个分量分别为。8.渗流运动要素包括流量Q、渗流速度v、压强p和水头H等。9.根据地下水渗流速度矢量方向与空间坐标轴的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。习题2-

3、21.粘滞力占优势时液体运动服从达西定律，随着运动速度加快惯性力相应增大，当惯性力占优势时，达西定律就不适用了。2.达西定律反应了渗流场中的能量守恒与转换。3.渗流率只取决于多孔介质的性质，而与液体的性质无关，渗流率的单位为或da。4.当液体的动力粘滞系数为，压强差为pa的情况下，通过面积为，长度为1cm，岩样的流量为时，岩样的渗流率为1da。1da等于。5.渗流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，随着地下水温度的升高

4、，渗透系数增大。6.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、二维流中的水文地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，各相同性和各向异性岩层是1.31.41.5根据岩层透水性与水流方向的关系划分的。渗透系数在各向同性岩层中是标量，在各向异性岩层中是张量，在三维空间中它是由9个分量组成，在二维流中它是由4个分量组成。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。当地下水流斜向通过透水性突变界面时，介质的渗透系数越大，则折射角#就越大。地下水流发生折射时必

5、须满足方程，而水流平行和垂直于突变界面时则均不发生折射。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，当水流垂直与岩层层面时，等效渗透系数为，各分层的水力坡度为不等。等效含水层的单宽流量q与分层单宽流量qi的关系是：当水流平行界面时，当水流垂直界面时。在地下水的平面运动中，流线方程为Vxdy--Vydx=0，两流线间的流量等于这两条流线相应的流函数之差。在同一条流线上其流函数等于常数，单宽流量等于零，流函数的量纲为L2/T。在流场中，二元流函数对坐标的导数与渗流分速度的关系式

6、为。在各向同性的含水层中流线与等水头线除奇点外处处正交，故网格为正交网格，当流网中的△H--△L=△S=1时，则每一网格的流量△q的数值为渗透系数的值。在渗流场中，利用流网但不能定量地确定渗流水头和压强，水力坡度，渗流速度，以及流量，还可定性的分析和了解区内水文地质条件的变化情况。在各向同性而透水性不同的双层含水层中，其流网状若在一层为曲边正方形，则在另一层中为曲边矩形网格。流网形象的刻画了渗流场的水流特征。1-61.渗流连续方程是质量守恒定律在地下水运动中的具体表现。2.试写出忽略含水层骨架压缩情

7、况下的地下水连续方程。3.地下水运动基本微分方程实际上是地下水水量均衡方程，方程的左端表示单位时间内从水平方向和垂直方向进入单元含水层内的净水量，右端表示单元含水层在单位时间内水量的变化量。3.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，空间内任一点的渗流规律，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。4.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，越流量就就越小。6裘布依假设的要点是水平分布的潜水层中，实际上意味着等水头面

8、是铅直的的，流线基本水平以及没有垂直分速度。7.单位面积（或单位柱体）含水层是指底面积为1个单位长度，高等于含水层厚度的柱体含水层。8.贮水率的物理意义是：当水头变化1个单位时，从单位面积含水层中由于水体积膨胀或者压缩，以及介质骨架的压缩或者伸长，而释放（贮存）的弹性水量。贮水系数与贮水率比较，主要差别有俩点：一是含水层体积大小不同，前者是单位面积（柱体），后者是单位体积；二是释放出水的性质不同，前者有疏干重力水和弹性水量，后者则完全是弹性水量。9.在渗流场中边界类型