第五章 毛细现象与包气带水的运动.doc

第五章 毛细现象与包气带水的运动1、填空：（1）由于表面张力的作用，弯曲的液面对液面以内的液体产生附加表面压强，而这一附加表面压强总是指向液体表面的曲率中心方向；突起的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个正表面压强；凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个负表面压强。（2）拉普拉斯公式的涵义是：弯曲的液面将产生一个指向液面凹侧的附加表面压强；附加表面压强与张力系数成正比，与表面的曲率半径成反比。（3） 包气带毛细负压随着含水量的变小而负值变大。渗透系数随着含水量降低而迅速变小。2、分析判断 （1）毛细现象是在固、液两相界面上产生的。 错（2）突起的弯液面，对液面内侧的液体附加一个正的表面压强。 对（3）包气带中毛细负压随着含水量的变小而负值变大。 对（4）包气带中有结合水，而饱水带没有结合水。 错（5）包气带水的运动也可以用达西定律描述。 对（6）颗粒较粗时，由于渗透性好，所以毛细上升高度大。 错3、当液面为凸形、凹形和水平时，实际表面压强各如何计算？ （1）:液面为凸形时，实际表面压强P=Pa+Pc （2）:液面为凹形时，P=Pa-Pc(3) :液面水平时，P=Pa P为实际压强，Pa为大气压强，Pc为附加表面压强。4为什么包气带中渗透系数随着含水量的降低而迅速变小？ 原因有三： （1）、含水量降低，实际过水断面随之减少 （2）、含水量降低，水流实际流动途径的弯曲程度增加 （3）、含水量降低，水流在更窄小的孔角通道及孔隙中运动，阻力增加。 由于以上原因，渗透系数与含水量呈非线性关系。5毛细饱水带与饱水带有哪些区别？ 两者的水都处于饱和状态，主要不同点如下： （1）、前者是在表面张力支持下才饱水的，也成为张力饱水带，井打到该饱和带，由于表面张力作用，并没有水流入井中； （2）、包气带水的运动可以用达西定律来描述； （3）、饱水带只存在重力势，毛细带重力势与毛细势并存； （4）、饱水带中任意一点的压力水头是一个定值，毛细饱水带是压力水头随含水量的函数； （5）、饱水带的渗透系数是一个常数，毛细饱水带的渗透系数随含水量的降低而变小。6包气带水与饱水带水运动的区别是什么？ （1）、饱水带只存在重力势，毛细带重力势与毛细势并存； （2）、饱水带中任意一点的压力水头是一个定值，毛细饱水带是压力水头随含水量的函数； （3）、饱水带的渗透系数是一个常数，毛细饱水带的渗透系数随含水量的降低而变小。7、简述包气带的垂向分层及特点。 从地表往下垂直延伸，依次可分为： （1）、向下某一深度的含水量为一定值，相当于残留含水量，包括结合水、孔隙毛细水与部分悬挂毛细水，是反抗重力保持与土中得最大持水度，这部分水与其下支持毛细水及潜水不发生水力联系； （2）、由此往下进入支持毛细水带，含水量随着接近潜水面而增高，在潜水面之上有一个含水量饱和的带，此时，体积含水量等于孔隙度，称为毛细饱和带，支持毛细水带是在毛细力作用下水分从潜水面上升形成的，随潜水面变动而变动，细小的孔隙通道毛细上升高度大，反之较小，最大孔隙通道被支持毛细水充满的范围就是毛细饱和带。8、结合水与重力水最根本的区别是结合水 b a 不能转化为气态水 b 具有抗剪强度 c 不能运动 d结合水层薄9、当潜水水位下降时，支持毛细水和悬挂毛细水的运动有什么不同特点？ 支持毛细水是在毛细力作用下水分从潜水面上升形成的，支持毛细水的弯液面处说头与潜水面上的水头相等，因此，支持毛细水水位随潜水位下降而下降，其厚度基本保