地下水动力学(全)

1.地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。它是模拟地下水流动和溶质运移过程的基本状态，定量评价地下水的数量和质量，合理开发利用地下水，增效除害的理论基础。2.流经33，360个时间单位的水部分的水量称为流经该部分的渗流。3.渗透速度(比流量):假设水流过整个岩层部分(骨架空隙)的虚拟平均流量，它被定义为通过水的单位横截面面积的流量。4.实际速度：地下水通过孔隙介质孔隙区域的平均速度；地下水流经含水层过水部分的平均速度等于流量除以过水部分的空隙面积，其尺寸为l/t。4.渗流场：中发生渗流的区域称为渗流场。由固体骨架和岩石空隙中的水组成5.层流：水质点应有序、非混合流动。6.湍流：水质点使无序和混合流动。7.稳定流和不稳定流：如果流场中所有空间点的所有运动元素都不随时间变化，则称之为稳定流，否则称之为不稳定流。8.雷诺数：代表运动流体颗粒上的惯性力和粘滞力之比。9.雷诺数：的物理意义水流的惯性力与粘滞力之比。10.渗透系数：在各向同性介质(均质)中，单位水力梯度下的单位面积流量用来表示流体通过孔隙骨架的难度，称为渗透系数。11.流动网络：在渗流场中，由流线和等水头线组成的网络称为流动网络。12.折射现象：地下水在非均质地层中移动。当水流过渗透系数突变的界面时，流线改变方向。13.Jobouillet假说：绝大多数地下水具有缓慢流动的特点。14.缓慢的水流变化：每个流线的运动接近平行的直线14.一口完整的井：贯穿整个含水层，一口安装有过滤器的井安装在整个含水层的厚度上，能够进行全断面进水。15.号不完全井没有暴露整个含水层，只有井底和含水层的部分厚度可以被水充满，或者只有部分含水层可以暴露。16.水位下降：抽水井内和周围某一时刻的水头降低于初始水头。17.通过在水位下降漏斗：的抽水井周围抽水(排水)而形成的漏斗形水头(水位)下降区域被称为下降漏斗。18.影响半径：是从抽水井到不能实际观察到水位下降的深度的径向距离。19.有效井半径：是从井轴到井管外壁上一点的水平距离。在这一点上，由稳定流计算的理论压降与过滤器外壁的实际压降完全相等。20.流经过滤器的井漏水的水头损失和在井中向上移动到水泵吸入口时的水头损失统称为井漏。21.在实验室砂箱中进行井流模拟实验时，发现只有当井内水位很低时，抽水井内的水位才与井壁外的水位基本一致。当井内水位较低时，抽水井内水位与井壁外水位存在差异。22.渗流面(水跃):当潜入井中时，井壁的水位高于井中的水位，称为渗流面。23.叠加原理：在数学和物理中，经常会出现这样一种现象，即由几种不同原因组合而成的效应等于这些不同原因单独产生的效应的累积。24.有效孔隙度：有效孔隙体积与多孔介质总体积的比率。25.有效孔隙：一个相互连接且不被结合水占据的空间。25.死端孔：一端与孔相连，另一端封闭29.水力梯度：在渗流场中，大小等于梯度值，方向沿等静压管表面的法线和指向水头降低方向的矢量。31.渗透系数和渗透率：当水力梯度为1时，渗透系数等于渗透率流量。当流体动力粘度系数为0.001pa.s时，压差为101325pa，当通过面积为1平方厘米，长度为1厘米时，流速为1立方厘米/秒。32.水力传导系数：当水力梯度为1时，单一宽度的水流通过含水层的整个厚度33.水力梯度：等于梯度值，即从等水头面到水头降低方向的矢量值34.渗透力：渗流对土壤骨架产生的阻力35.管涌：在渗流的作用下，土壤中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙通道中运动和流失，土壤的孔隙不断扩大，渗流也增加，最终导致土壤中形成贯通的渗流通道，对土壤造成破坏。36.溢流：半承压含水层和相邻含水层之间的水头差将导致高水头通过可渗透界面流向低水头。37.渗透强度(渗透率):渗透是水渗透到土壤中的一种现象，单位时间内的水深38.看似稳定：井内水位下降趋于稳定，短期内无法观察到水位下降。如果观察时间延长，可以观察到缓慢的水位下降，这被称为准稳定状态。1.地下水动力学研究对象：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：研究饱和带地下水水头分布规律，定量评价含水层，为合理开采地下水提供依据。2.达西定律适用于层流范围吗？为什么？不是真的。经验曲线表明，当v很小时，v与j成线性关系，当re 1 10时，地下水的运动符合达西定律。当V增大时，V与J的关系曲线不符合达西定律，但地下水运动仍然是层流。3.三种假设的渗流条件：伪流的性质(如密度、粘度等)。)与真正的地下水相同，但它充满了被含水层和岩石颗粒占据的空间；当假流运动时，任何岩石体积中的阻力都等于其真实流动的阻力；通过任一段的流量和任一点的压力或水头与实际流量相同3.杜普伊公式的假设是什么？(1)含水层是均质的、水平的，并且无限延伸；(2)自然水力梯度为零，流量稳定；(3)遵循达西定律；(4)在影响半径处有恒定的水头供应；二维流动。4.潜水水流的滞后现象是由渗透系数的降低引起的吗？为什么？不是真的。因为当潜水含水层排水时，大部分水在重力作用下被排出，即重力排水。重力排水不能立即完成，而是逐渐排水，即出现滞后现象。渗透系数只影响比产量的大小，但不影响滞后现象的发生。5.简述了均匀入渗河间地块均质潜水含水层中地下水脊的存在、运动及其影响因素。(1)如果有分水岭，那么运动规律：当使用上述公式时，分水岭位于运河的中心；那么，当分水岭靠近左河时；那么，当分水岭靠近右边的河流时。(2)影响因素：流域的存在有其运动规律和关系。6.具体产量是时间T的函数，这是真的吗？并说明原因：正确地说，因为饱和带中的水的运动滞后于地下水位的下降速度，所以排水是滞后的。尽管潜水面已经下降，但潜水面上方的非饱和带中的水继续不断地向下补给潜水。因此，单位产量以递减的速度逐渐增加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，具有地下水的无限补给或排泄能力，例如地表水河流和湖泊与地下水有水力联系。第二类边界条件：给出了水流边界条件，有典型的阻水边界和地下水分水岭。第三种边界条件是：混合边界，流量与水头呈线性关系。8.折射现象特征：当K1K2，K1和K2不等于0时，角度等于0，表示水流不通过界面垂直折射；当K1=K2且1=2时，这意味着折射不会发生在均质岩层中。当K1K2和K1、K2都是有限值时，角度都等于90，表明水流平行于界面时不发生折射。当水斜向流过界面时，介质的渗透系数k越大，角度越大，流线离界面越近。k差越大，角度差越大，流线通过界面后的迁移程度越大。9.绘制新寿流量网络：的原理首先分析水文地质条件，明确补给区、排泄区或源汇项、边界条件等的分布。首先画出明确的流线和等值线；隔水边界呈流线型；水下表面呈流线型，没有渗透和蒸发。湖泊和河流的边界可以被看作是等值线。当有两个以上的排水点时，应确定分水线、分水面和分水点。10.流动网络的意义：水文地质现象的解释；判断地下水系统的内部结构；地下水补给、排泄和径流特征分析；计算渗流场中任意点的水头、压力、水力梯度和渗流速度；根据流量网络，选择填埋场位置等。11.流动网络的性质/特征：在各向同性介质中，流动线处处垂直于等电位线，因此流动网络是一个正交网络；在均匀各向同性介质中，流动网络中每个网格的边长之比是常数；当流网中相邻流线的流量函数差异相同，且各网格的水头差异相同时，通过各网格的流量相等；当两种不同透水性的介质相邻时，一种介质中的流动网络是一个弯曲的正方形，穿过界面进入另一种介质成为一个弯曲的矩形。11.试描述渗透系数K、渗透系数K和水力传导系数t的主要区别K的定义(略)。它与渗透性液体的岩性和物理性质有关。k的定义(略)。它只与岩性有关，与可渗透液体的性质无关。T定义(略)。它与岩性、可渗透液体的物理性质和含水层厚度有关。12.杜普依假设无效的地区：(1)有渗透的潜水分水岭地区；(2)渗流面附近。渗流面是潜水面以下和下游水面以上的下游边界面上的一段。渗流面上的潜水面通常与边界面相切，具有较大的垂直速度。(3)在垂直隔水边界附近。13.指导现场调查，分析影响水库渗漏的因素(A0)和(K)。K值越大，泄漏越容易。水库调查应避开岩溶开发区、构造破碎带或古河流开发区；渗漏通道L很小，即两条河流之间的距离越短，越容易渗漏。有必要避免在流域太窄的地区选择水库的位置。渗透补给量W越小，越容易泄漏。在干旱地区定位水库时，应避免渗透性差的覆盖层(地下水不能有效补充)；邻近河流的水位越低(h2越小)，越容易泄漏。选择场地时，应注意邻近河流水位高的位置。14.稳定井流和不稳定井流的区别：在稳定井流中，当没有垂直回灌时，地下水向地下任意一段的流动15.潜水井流动特征：流线和等水头线为曲线，井壁不是等水头面，抽水井附近有三维流动，井壁内外有水头差；滴斗位于含水层内部，水位滴斗的曲面为含水层的上界面，导水率T随时间T和径向距离R变化；潜水含水层水位下降伴随着水的弹性释放和重力排水，这是一个缓慢的排水过程，抽水量主要来自含水层排水。16.承压水井流特征：流线和等水头线在剖面上有不同的形状，等水头线近似为直线，等水头面为垂直面，当落差不太大时，承压水井流为二维流；滴斗在含水层外呈虚拟状态变化，导水率不随时间T变化；承压井流的泵送量来自承压含水层落差漏斗内减压产生的弹性释放，并在瞬间完成。17.水跃的原因：存在井损坏：从井壁外通过过滤器或缝隙进入抽油井时，渗透水必须克服阻力，导致部分水头损失H1；水进入抽水井后，井中的水流井在流向水泵和水龙头的过程中必须克服一定的阻力，产生一部分水头差H2；井壁附近的三维流动也产生水头差h3。18.泰斯公式确定水文地质参数的接线方法步骤？在双对数坐标中画w(u)和1/U在另一张具有相同模数的透明双对数纸上画出实测的信噪比/R2曲线或信噪比曲线。(2)将实际曲线放置在标准曲线上并相对平移，同时保持相应的坐标轴相互平行，直到两条曲线重合。(3)取任一匹配点(曲线上或曲线外)，记下匹配点的相应坐标：W(u)、1/u、S、t/r2(或T)，代入下式求出参数：19.井径与流量的关系杜布伊公式中井径与流量的关系不完全符合实际。在Dupuit公式中，井半径rw以对数形式出现。井径对流量的影响不是很大，但实际上是相反的。在大水位下降期间，井径不同，流速也大不相同。当下放深度相同时，井径增加幅度相同，强透水性岩石中的井流量增加幅度大于弱透水性岩石中的井流量。对于相同的岩层，井径的增加幅度相同，深降大的抽水流量增加幅度大于深降小的抽水流量增加幅度。对于相同的岩层和深度落差，当井径较小时，井径增加引起的流量增长率较大；在中等厚度(300毫米至500毫米)时，生长率下降；当井径较大时，流速随井径的增加不明显。20.渗流面对饱和度曲线的影响：在井附近，由Dupuit计算的饱和度线低于实际的饱和度线；当r H0时，dupuist计算曲线与实际渗透曲线不完全一致；当r 0.9H0时，dupuist计算曲线与实际渗透曲线完全一致；当使用Dupuit计算流量时，使用井水位hw计算的流量是准确的21.这部分水头损失对应的井损通常包括三部分：水流通过过滤器引起的水头损失；当水流通过过滤器时，它在过滤管中从接近水平的运动变为垂直的运动，由于水流方向的偏转导致水头损失；当水流在过滤管中向上流动时，水将持续流入井内，由于流速和速度增加，导致水头损失。水流在井管中向上移动，沿着水泵的进水口到达水头损失处。22.绘制原理：虚拟井应具有以下特点：虚拟井和真实井的位置与边界对称；(2)虚拟井的流量等于真实井的流量；(3)虚拟井的性质取决于边界的性质：对于固定水头补给边界，虚拟井的性质取决于边界的性质23.无限含水层水文地质条件(八个假设条件)下单井恒定流量抽水的非稳定流泰斯模型含水层横向延伸至无穷远处；抽水前，水头面为水平，水力梯度为0；由水头下降引起的地下水量的释放是瞬间的。无垂直供应或排放，即w=0；渗流满足达西定律；完整井，井径无限小，泵水流量恒定；对于一口完整的井，假设沿着井壁流动是均匀的。24.承压含水层单井恒定流抽水数学模型假定以下条件：含水层本质上是各向同性的，厚度相等，侧向无限延伸；发生水平；泵送前自然状态下水力梯度为零；