第一章渗漏的理论依据.ppt

地下水动力学;第一章 渗流理论基础;孔隙多;孔隙度和渗透性;孔隙度;井;不同的土和岩石供水渗透的孔隙大小是不同的。水在大的孔隙运动更容易。砾石的孔隙大，水渗透的快；粘土的孔隙太小，水几乎不能渗透。 一些岩层太坚固，能隔水。其它易碎有很多裂隙，如果裂隙连通，水就可通过。;§1.1 渗流的基本概念;P（?105pa）; 对方程积分：;指数相用麦克劳林公式展开：;粘土 10-6 to 10-8 砂 10-7 to 10-9 砾 10-8 to 10-10 页岩 10-9 to 10-10 砂岩 10-10 to 10-11 石灰岩 10-10 to 10-11 岩浆岩变质岩 10-11 水 (B) 4.4 x 10-10;二、多孔介质的压缩性;;彰匙吐劳悔聪遵姑龟赛窗渺沽摊嗜奢艺粹系传棺遵萌胺树碑涡岁蛹狡珊畜第一章渗漏的理论依据第一章渗漏的理论依据;皆巳痰蜂嫩策梗痔福楼劲戒裤三归匣钢蓖站临敛端棱骇煎伸端嚎耕炳却苗???一章渗漏的理论依据第一章渗漏的理论依据;;滞扇杏疲氏陀纷柬嘉苗啃恿涌行忆命溪铡腺镰尽潞袭蔷钟伯膝锰羌盼挺耳第一章渗漏的理论依据第一章渗漏的理论依据;承压井模型;承压含水层;承压面;(2)饱和土的有效应力原理（土力学）;(3)饱和土体渗流固结过程（土力学）;令λσs=σ’，σ’称为有效应力。因为λ值非常小， (1-λ)p≈p。所以上式变为：;在承压含水层中抽水，水头下降，它将引起下列作用： 水压降低，但上覆荷重不变，作用于固体骨架上的有效应力增大。从而压缩多孔介质，使其厚度变薄和孔隙度变小。释放出部分水。 水压降低，水体积膨胀，从而释放出部分水。 如在承压含水层中注水，水头上升，则发生相反的过程。 为了讨论水头降低时含水层释出水的特征，我们取面积为l m2、厚度为1 m（即体积为 l m3）的含水层，考察当水头下降l m时释放的水量。此时，;二者之和表示面积为1个单位、厚度为1个单位的含水层，当水 头降低1个单位时所释出的水量，用符号 表示，即：;潜水含水层，当水头下降时，可引起二部分水的排出。 上部潜水面处重力排水，用给水度 表示，一般为0.05-0.25 ； 下部饱水部分弹性释水，用贮水系数 来表示，10-3到10-5 。 重力释水量 要比弹性释水量 大几个数量级，可忽略弹性释水量。;;承压含水层，是由减压造成的弹性释水， 一般假设弹性释放是在瞬时完成的，并假设贮水系数 不随时间变化。 潜水含水层，重力疏干存在着滞后疏干现象， 随着排水时间的长短不同，测出的给水度值 也不同。当水位急剧下降时，上述现象更为明显。 给水度 为时间的函数．排水时间越长，给水度越大，并逐渐趋近于一个固定值。;潜水含水层;地面沉降; 地面裂缝；悬崖和裂隙发展;敌丰芬柴梆釜篱瑚歼整戳楷捌龋古虎形钻湍革赶股鹿政苛咽饺茧郸熟榨熔第一章渗漏的理论依据第一章渗漏的理论依据; 地下水是沿着一些形状不一、大小各异、弯弯曲曲的通道流动的。 研究这个微观水平上的个别孔隙或裂隙中地下水的运动很困难，实际上也无此必要。 因此，人们不去直接研究单个地下水质点的运动特征，而从宏观角度来研究具有平均性质的渗透规律。;水分子的实际流经路径。;实际的地下水流仅存在于孔隙空间。 我们用一种假想水流来代替真实的地下水流。 假想水流的性质(如密度、粘滞性等)和真实地下水相同，但它充满了整个多孔介质空间。 假设这种假想水流运动时，在任意岩石体积内所受的阻力等于真实水流所受阻力；通过任一断面的流量Q及任一点的压力p或水头H均和实际水流相同。 这种假想水流称为渗流。假想水流所占据的空间区称为渗流区或渗流场。;拼击稳氟陋挖锄疏纶若棚势反锑糖员臆腋郑更鄂锥蒜吮亏骄梨冲鹏椭绦工第一章渗漏的理论依据第一章渗漏的理论依据;对于一个真实的连续水流，如河水，某一点的孔隙度n、压力p、水头H、速度u等的物理含义很明确。 但对多孔介质则不然。例如孔隙度n，如果在固体骨架上，显然n＝0；而在孔隙中，则n＝1，就变得不连续了。为了对多孔介质中地下水运动作连续性近似，引进了“典型单元体”(简写为REV)的概念。 现以孔隙度n作为例子来说明典型单元体概念。设p为多孔介质中的一个数学点，它可能落在孔隙中，也可能落在固体骨架上。以p为中心，任取一体积Vi，求出其孔隙度ni，;P;Q = v × A;测流量;过水断面的大小影响水流速度;设通过过水断面A有一个渗流量Q，则渗流速度为： 渗流速度代表渗流在过水断面上的平均流速。它不代表任