2021地下水动力学习题.docx

地下水动力学》习题集第一章 渗流理论基础 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 律的科学。通常把具有连通性的孔隙岩石 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 。 地下水过水断面包括 _空隙_和_固体颗粒_所占据的面积 .渗透流速是_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。 在渗流中， 水头一般是指 测压管水头 ，不同数值的等水头面 （线）永远 不会 相交。 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 三个分量分别为 _ H _、 H _和 _ H _。 x y z 渗流运动要素包括 _流量 Q_、_渗流速度 v_、_压强 p_和_水头 H_等等。 根据地下水渗透速度 _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。 达西定律反映了渗流场中的 _能量守恒与转换 _定律。 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 da。 渗透率是表征 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，渗透系数 增大 。 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 流中的水文地质参数。 均质与非均质岩层是根据 _岩石透水性与空间坐标 _的关系划分的， 各向 同性和各向异性岩层是根据 __岩石透水性与水流方向 __关系划分的。 渗透系数在各向同性岩层中是 _标量 _，在各向异性岩层是 __张量 _。在 三维空间中它由 _9 个分量 _组成，在二维流中则由 _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 _。 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_。 16. 地下水流发生折射时必须满足方程tan 16. 地下水流发生折射时必须满足方程 tan 1 tan 2 K12 ，而水流平行和垂直于 突变界面时则 _均不发生折射 17. 等效含水层的单宽流量q 与各分层单宽流量 qi 17. 等效含水层的单宽流量 n 时_q qi _，当水流垂直于界面时 _q q1 q2 L qn_ i1 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为 _vx ,vy _。 yx 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 。 在渗流场中，利用流网不但能定量地确定 _渗流水头和压强 _、 _水力坡 度_、_渗流速度 _以及 _流量 _，还可定性地分析和了解 _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， 其流网形状若在一层中为曲 边正方形，则在另一层中为 _曲边矩形网格 _。 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。 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 _。 越流因素Ｂ越大，则说明弱透水层的厚度 _越大 _，其渗透系数 _越小 _， 越流量就 _越小 _。 单位面积（或单位柱体 ）含水层是指 _底面积为 1个单位_，高等于_含水 层厚度 柱体含水层。 在渗流场中边界类型主要分为 _水头边界_、_流量边界 _以及_水位和水 位导数的线性组合 。 三、判断题 地下水运动时的有效孔隙度等于排水（贮水）时的有效孔隙度。（ ×） 对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。（ √ ） 贮水率μ s=ρg( α +nβ) 也适用于潜水含水层。( √) 贮水率只用于三维流微分方程。( ×) 贮水系数既适用承压含水层，也适用于潜水含水层。( √) 在一定条件下，含水层的给水度可以是时间的函数，也可以是一个常数。 (√) 潜水含水层的给水度就是贮水系数。( ×) 在其它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 μ大，水位上升大， μ小，水位上升小；在蒸发期时， μ大，水位下降大， μ小，水位下