地下水动力学试题文档良心出品

1、地下水动力学?邹力芝?局部试题 姜太公编一、名词解释1. 渗透重力地下水在岩石空隙中的运动2. 渗流不考虑骨架的存在,整个渗流区都被水充满,不考虑单个孔隙的地下水的运动状 况,考虑地下水的整体运动方向,这是一个假想的水流.3. 渗流量单位时间通过的过水断面空隙、骨架的地下水的体积.4. 渗流速度单位通过过水断面空隙、骨架的渗流量.5. 稳定流 非稳定流渗流要素不随时间的变化而变化.渗流要素随时间而变化.6. 均匀流非均匀流渗流速度不随空间而变化.非均匀流分为缓变流和急变流缓变流：过水断面近似平面满足静水压强方程.急变流：流线弯曲程度大,流线不能近似看成直线过水断面不能近似平面.7. 渗透系数表

2、征含水量的水平的参数.数值上等丁水力梯度为 1的流速的大小8. 导水系数水力梯度为1时,通过整个含水层厚度的单宽流量.9. 弹性释水理论含水层骨架压密和水的膨胀释放出来的地下水的现象为弹性释水现象,反之为含水层的贮水现象.10. 贮水系数?率?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,由丁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.11. 重力给水度在潜水含水层中,当水位下降一个单位时,从单位水平面积的含水层贮体中,由 丁重力疏干而释放地下水的体积.二、填空题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

3、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.多孑I介质的特点是多相性、孔隙性、许通性和压缩性.2. 地下水在多孔介质中存在的主要形式有 吸着水、薄膜水、丰管水和重力水, 而地下水动力学主要研究重力水的运动规律.3. 假想水流的 密度、粘滞性、运动时在含水层的中所受阳.力 以及流量和水头 都 与真实的水流相同,假想水流充满 整个含水层的空间.4. 在渗流中,水头一般是指 测压水头,不同的数俏的等水头面线永远 丕会 相交.5. 在渗流场中,把大小等丁 水头梯度伯,方向沿着等水头而的法线指向水头降低的方向的欠量,称为 水力梯度.6. 渗流运动要素包括流量Q、渗流速度u

4、、压强P、和水头H等.7. 根据地下水的渗透速度矢量方向、与空间坐标的关系,将地下水的运动分为 一维、二维、和三维运动.8. 粘滞力占优势的时液体服从达西定律,随着运动速度加快 惯性力相应增大, 当惯性力占优势时,达西定律不适用.9. 达西定律反映了渗流场中的能量守恒与转换定律.10. 渗透率只取决于多孔介质的性质,而与液体的性质无关,渗透率的单位为cm2 或da11. 渗客是表征 岩石渗透性能的参数.而渗透系数是表征 岩层透水水平的参数. 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,随着地下水的 温度升高,渗透系数增大.12. 导水系数是描述含水层 出水水平的参数、它是定义在

5、平面一维、二维 流中的 水文地质参数.13. 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、各向同性和 各向异性岩层是根据岩层的 透水性与水流的方向 的关系划分的.14. 渗透系数在各向同性的岩层中是 标量、在各向异性的岩层中是 张量.在三维 空间它由九个分量组成,在二维流中那么有 四个分量组成.15. 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16. 地下水流发生折射时必须满足的方程 而水流平行和垂直丁突变界面时那么均不发生折射.17. 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 力坡度为枇至；当水流垂直丁岩层层面时,等效渗透系数为 ,各

6、分 层的水力坡度 不相等.18. 等效含水层单宽流量q与各分层单宽流量qi的关系是：当水流平行界面时 q= ,当水流垂直丁界面时 .19. 地下水平面二维、三维流根本微分方程的数学意义分别表示渗流区内平面上任一点、空间上任一点 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.20. 越流因素B越大,那么说明弱透水层的厚度 虹,其渗透系数就虹1,越流量 就越小.21. 在渗流场中边界类型主要分为 水头边界、流量边界、水位和水位导数的线性 边界.22. 将单位时间、单位面积 上的入渗补给景:称为入渗强度.23. 有入渗补给的河渠间的含水层中,只要存在分水岭

7、,且两河水位不相等时,分水岭总是偏向高水位的一侧,如果入渗补给强度 好0,那么浸润曲线形状为 $防圆形曲线,当WW 0时为双曲线,当 W=爵为抛物线.24. 根据揭露含水层的程度和进水条件,抽水井可分为完整井和不完整井.25. 承压含水井和潜水含水井是根据抽水井揭露的地下水的类型来划分的.26. 从井的抽水时,位降深在 抽水井中央处 最大,而在降落漏斗的边缘 处最小.27. 有效的井半径是指由并轴到井管外某一点的水平距离.28. 在地下水向完整井的稳定运动中,承压含水井的等水头面形状为以并为共轴的圆杵而；而潜水井的等水头面的形状那么为以 井位共轴的旋转曲潜.29. 在承压含水层中进行稳定流抽水

8、时,通过距井轴不同的过水断面上流量处处相等,且都等丁抽水井的流量.30. 在应用QSw的经验公式时,必须有足够的数据,至少要有 三次不同降深的 抽水试验资料.31. 常见的QSw曲线类型有直线型、抛物线型、幕函数类型和对数曲线型.32. 确定QSw关系中待定系数的常用方法是 图解法和最小二乘法.33. 最小二乘法的原理是要是直线拟合得更好,应使 残差平方和为最小.34. 泰斯公式的适用条件中的要求含水层为均质各向同性水平无限分布的承压含 水层；天然水力坡度近为零；抽水井为完整井,井径无限小,井流量为定流 量；水流非稳定达西定律.35. 话一越流系统是指不考虑弱透水层的弹性释放和忽略补给层水头的

9、变化的越 流系统；第二越流系统是指考虑弱透水层的弹性释水而不考虑补给层水头的 坦匕的越流系统；第三越流系统是指考虑 补给层水头的变化而忽略弱透水层 的弹性释水.36. 用第一越流系统公式确定水文地质参数的主要方法有配线法、拐点法、切线法,以及直线图解法等,其中拐点法乂分单孔拐点法 和多孔拐点法.37. 根据过滤器在含水层中进水部位的不同,将完整井分为：井底进水、井壁进空、井底和井壁同时进水.38. 试验证实在r< 1.52.0范围内,地下水流是 三维流,而在此范围外的, 水流为二维流,因此,在二维流区可按 完整井流的方法确定水位地质参数.39. 不完整井的流量与过滤器在含水层的中的位置有

10、关.当过滤器位丁含水层中巡时,流量最大,而过滤器与隔水顶、低板相联时,流量最小.三、判断题1. 对丁含水层的来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩性上/2. 贮水系数既适用丁承压含水层,也适用丁潜水含水层./3. 潜水含水层的给水度就是贮水系数.X4. 其他条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中,在补给期时,给水度 u大,水位上升大；u小,水位上升小.在蒸发期,u大水位下降达；u小水位 下降小.X5. 承压含水层中两断面间的水力坡度的大小等丁两断面的水头面假设为水平 面倾角的正切. X6. 水力坡度定义为：单位渗流路径上的水头下降值.X7. 符合达西定律的地下水流,其渗透速度与水力坡度呈直线关

11、系,所以渗透系 数或渗透系数的倒数是该直线的斜率.V8. 在均质含水层中,渗透速度的方向和水利坡度的方向都是一致的.X9. 某含水层的渗透系数很大,故可以说该含水层的出水水平很大.X10. 导水系数在二维流中无意义,那么只有在一、二维流中才有意义.x11. 无论含水层水中的矿化度如何变化,该含水层的渗透系数是不变的.X12. 在均质各向异性、等厚、无限分布的承压含水层中,以定流量抽水时,形成 的等降深线为椭圆形.长轴方向水力坡度小、渗流速度大,短轴方向水力坡 度大,渗流速度小./13. 平行和垂直层面的等效渗透系数的大小, 主要取决丁各分层渗透系数的大小.V14. 对丁同一层状含水层来说,水平

12、方向的等效渗透系数大丁垂直方向的等效渗透系数.V15. 在渗流场中,一般认为流线能起隔水边界作用,而等水头线能起透水边界的 作用./16. 越流系统必须包括主含水层、弱含水层以及相邻含水层等三个含水层.x17. 在实际计算中,如果边界面上的流量和水头都,那么该边界既可以做第一类边界也可作为第二类边界.V18. 但凡边界上存在的着的河渠或湖泊等地表水体时,都可以将该边界作为第一 类边界.X19. 同一时刻在潜水井流的观测孔中测得的平均水位降深值总是大于该处潜水满的降深值.V20. 在无限含水层中,当含水层的导水系数相同是,开采同样多的水在承压含水层中形成的降落漏斗体积要比在潜水含水层大.V21.

13、 只要给定边界水头和井内水头,就可以确定抽水井附近的水头分布,而不管 渗透系数和抽水量的大小如何./22. 无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跃.X 23. 潜水井的流量和水位降深之间是二次抛物线关系.这说明,流量随降深的增大而增大,但流量增加的幅度愈来愈小./网上局部模拟试题一一判断题每题1分,共20分1. 在地下水运动计算中,其水头就等于测压管水头.V2. 地下水总是从压力大处向压力小处流动.X3. 有效孔隙度是指孔隙体积与多孔介质总体积之比.X4. 贮水系数的大小与含水层和水的弹性性质有关.V5. 潜水面某点的水头等于该点的位置高度.V6. 在其它条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层

14、中,在补给期时,给水度大,水位上升大,小,水位上升小；在蒸发期时,出大,水位下降大,小, 水位下降小.x 7. 达西定律实质上就是渗流的能量守恒或转换定律.V 8. 渗透系数是表征岩层渗透性能的一个参数.V 9. 导水系数与单宽流量具有相同的量纲. V 10. 潜水含水层被疏十时,全部水都是重力作用下排出的.x 11. 黄土届于非均质各向同性含水层.x 12. 上、下两层含水介质的K值相差愈大,那么水流斜向通过界面时,流线偏移的程度也愈大.V 13. 流网线稀疏,说明水力坡度小,流速小,径流微弱./14. 渗流的连续性方程也称为渗流的质量守恒定律.V 15. 弱透水层的渗透性愈小,厚度越大,那

15、么越流系数 b/就愈大.X 16. 取流线作为研究区边界时可作为隔水边界来处理.V 17. 用Dupuit公式计算出的浸润曲线总是比实际浸润曲线偏低.V 18. Theis理论中,由于瞬时释放的假设,使得抽水初期的实测曲线总是低于标准 曲线x 19. 潜水井附近的观测孔中的水面比该处潜水面低.V 20. 对十扰井群,当流量不变时,十扰井的降深比它单独工作时的降深要小.X 二简做题每题6分,共30分1. 试述渗透系数K,渗透率k,导水系数T的主要区别.6分K定义略.与岩性和渗透液体的物理性质有关.2分k定义略.只与岩性有关,与渗透液体性质无关.2分T定义略.与岩性、渗透液体的物理性质和含水层厚度

16、有关.2分2. 地下水流是怎样在岩层界面上折射的？ 6分增&二治折射服从折射定律,*2即2分当K1=K2,那么9 1=0,2均质岩层中不发生折射；1分水流垂直通过界面时,不发生折射；1分水流平行丁界面时,不发生折射；1分水流斜向通过界面时,产生折射.1分1口/ 7 /7 /3. 以下图中断面I和断面II相比,哪个断面上的水力坡度大？说明理由,并示意 性画出水头线.6分分由达西公式处= KM2J2八7 丁 7 / 了/ 7 了 11分M1>M2 二 J1< J24. 给水度是时间t的函数这种说法是否正确？并说明理由.6分正确 由丁饱水带中水分的运动滞后丁地下水位的降落速度,存

17、在滞后疏干.潜水面虽然下降了,但潜水面以上的非饱和带内的水继续向下不断地补给潜水.(2分)因此,给水度在抽水期间是以一个递减的速率逐渐增大的. 当时间足够长时, 给水度才趋丁一个常数值.(2分)5. 镜象法中虚井的反射原那么是什么？ ( 6分)(1) 虚井和实井的位置对边界是对称的；(2) 虚井的流量和实井相等；(3) 虚井的性质取决丁边界性质.三作图题(每题5分,共10分)(1)在直线补给边界附近有一抽水计,请圆出其流网示意图补给边界抽水井O补给边界抽水井5分(2) 试画出以下图所示的水文地质条件下的渗流流网图.含水层为均质各向 同性.水流为二维稳定流./(2)四计算题共25分1. 如以下图

18、河间地块,底板标高10m K=1x1QT幽fs , W=3.&10*梆/八其它条件 如以下图.如果在左河修建水库,其正常水位设计标高为 22.0m 如图,水库 边岸可能产生渗漏的计算宽度B=2.8kmi试评价修建水库前后的渗漏情况.15 分1500m.首先根据判别式判定是否会发生渗漏：如果：k不发生渗漏2分.W ,妒护 二户如果：艮 发生渗漏2分计算得:W .-I2 = 85 5K2分12三(1) 修建水库前： "i 2 12 855不存在渗漏问题(2分)(2) 修建水库后：. _:.故产生渗漏(2分)其渗漏量为?也虹 _土= 182 xlO*2 / s1212Q=.亦1&q

19、uot;叩广八",匚湿M3分2分2.在某平原地区由丁地下水埋藏较浅, 致使大片农田盐渍化,为了促使耕地种植条件好转,方案设计两条平行的渠道进行稳定排水,条件如以下图.试求：(1)排水渠的问距,'；W=10 W/ F / F Z、- *(2)排水渠道一侧的单宽流量,.(10分)z j2 X* w n 、二 M+浓_ a.1J R2 分I 町=1.幽 禹二知=6冲23分心苻d = 640撇_£2一 - L地下水对两河的补给量相同五论述题共15分2分3分1 .简述根据非稳定流抽水试验资料,用配线法求参数的主要步骤.5分1绘制W u-1/u标准曲线；1分2绘制St实侧资料关

20、系曲线；1分3拟合；1分4选配合点；1分5求参数公式略.1分2. 某区地下水运动服从如下微分方程其中 b为隔水底板高程,请按以下图所示 的边界条件建立该定解问题的数学模型.条件缺乏可自己设定补充.10分9_5xdHdHKH ij + KH +W P fi 灰 加dydtH 时* =为时祖知2分2分H x 况=2分&xy£|cc 二 %2分2分试卷二判断题每题1分,共20分1. 给水度值的大小只与水位变动带的岩性有关.X 2. 贮水系数的大小与含水层和水的弹性性质有关.V 3. 水力坡度值的大小与方向无关.x 4. 地下水运动是一维的、二维的还是三维的与所选取的坐标系有关.V

21、5. 渗透系数大的含水层,其出水水平亦大.X 6. 导水系数在三维条件下是无意义的.V 7. 黄土届于均质各向同性含水层. X 8. 各向同性介质中,无论均质还是非均质流线和等水头线都处处正V 9. 在有垂直入渗的稳定流动中,潜水浸润曲线是随时间变化的.x 10. 贯穿整个含水层的水井均称为完整井.x 11. 水平等厚的承压完整井流,等水头面是一系列同心圆柱面. V 尸 日,r*败"时,河间地块白勺透水性是渐变的,X 那么潜水分水岭13. 假设要修建一个水库,从考虑渗漏这个角度看,水库应修在降雨量小的地方.X 14. Dupuit公式的假设条件之一是抽水前地下水是不流动的. V 15

22、 .由于没有考虑水跃现象,按 Dupuit公式算出的浸润曲线和流量都是不准确 的.X 16专稳定井流中,只要给定边界水头和井中的水头, 抽水井附近的水头分布就确 定了. V 17. 越流系统的稳定井流,主含水层的贮水系数越大,降深就越 X18. 对十扰廿群,当流量不变时,十扰井的降深比它单独工作是的降深要小.x 19. 当涌水量Q为定值时,Theis公式中的时间与降深成正比./20由算雄Jhejs面的水头速度的变化规律是先由小变大,后二简做题每题6分,共30分1. 达西定律适用于层流范围是否正确？为什么？ 6分不正确.由J v的经验关系曲线说明,当v很小时,v与J呈线性关系,此 时RU 110

23、,地下水的运动符合达西定律；2分当v增大,v与J的关系 曲线不符合达西定律,但此时地下水运动仍为层流运动.2分2. 如以下图的水文地质条件,水流为稳定的二维流,问断面1和2哪个水力坡度大？说明理由并示意画出水头线.6分7k 7k立X向右逐渐爽大由达西定律,% "皿% = KiMJ2-：=芸 K1J1=K2J2K1<K2 J1>J22 分3. 如以下图水文地质模型,河渠根本平行,潜水流可视为一维流,地下水做稳 定运动,请写出上述问题的数学模型.6分Mi4. Dupuit公式的假设条件有哪些？ 6分 含水层均质同性,产状水平,无限延伸； 天然水力坡度为零,为稳定流； 服从达西

24、定律；影响半径处有定水头补给；二维流.5、潜水流中的滞后现象是由丁渗透系数值变小而引起的吗？为什么？ 6分不正确.由于潜水含水层被疏干时,大局部水是在重力作用下排出的一一即重力疏干,重力疏干不能瞬时完成,而是逐渐被排放出来,即出现滞后现象.2分渗透系数只影响给水度的大小,而不会影响滞后现象的发生.2分三作图题每题5分,共10分1请试绘出双层地基中的流网图, k1<k2k？四计算题共25分1、在以下图中,A河常年水位保持在 14.5m, B河常年水位保持在21.6m,两 河之间距离为80m C区是典型的冲积层二元结构,其下部为河床相沉积,物质 较粗大,渗透系数K 1= 35m/d,上部为河

25、漫滩相沉积,物质较细小,渗透系数 K2=25m/d设隔水底板近似为水平,不考虑 C区降水补给及潜水蒸发,求A、B河之间地下水流的单宽流量q.将分界面作为基准面10分q = 土 二 25x21°T4.5 =40.0知&22 2Z2x30<？ = % + 知=62.13 + 4004 = 102.18w3 / d 2.在厚度为30m的均质承压含水层中有一抽水井和两观测井,抽水井的半径为 0.1m,观测井1、2至抽水井的距离分别为30m和90m在井中进行了抽水试验, 抽水井出水量为2500m3/日,当抽水稳定时,观测井1的降深为0.14m,观测井2 的降深为0.08m,求抽水井降深为1.5m时的出水量如图.15分颂血t井 I*2Jn rf" £ 哀 ,一 一,f,# " * 八厂447S1 一k <上、遍,V Q一一-S2G L k 工, 一 一 ,一一# 湿 / /,/: t I:"IvhSJm : = /:|：站：土：己" E*. =：_*； L ' 1 * 4 " U r 1'PB"1"J"U!1？!Zt4'Zrt>11 P1.'J,*P1.'J ,*'：r：n：； ：t ,*：r ：,r ： |&