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渗透系数的表达式 多孔介质（概化为等径的平行毛细管束）： 当前第31页\共有53页\编于星期二\10点 渗透系数的表达式 裂隙介质（概化为走向和缝宽相同的平行板） 当前第32页\共有53页\编于星期二\10点 按运动要素(v,p,H)是否随时间变化，分：稳定流与非稳定流 按地下水质点运动状态的混杂程度，分： 层流、紊流与过渡区流态 按地下水有无自由表面，分为： 承压流、无压流、承压—无压流 按岩层透水性以及对地下水所起作用，分 隔水层、含水层、透水层（弱透水层） 按渗流速度在空间上变化的特点，分 一维流、二维流、三维流（见下页） 六、渗流分类 当前第33页\共有53页\编于星期二\10点 按渗流速度在空间上变化的特点，分 一维流、二维流、三维流 a. 一维流：仅沿一个方向存在流速 b. 二维流：沿两个方向存在分流速 分：平面二维流、剖面二维流） c. 三维流： 三个方向均存在分流速 x y z 渗流分类 当前第34页\共有53页\编于星期二\10点 三维流图示 当前第35页\共有53页\编于星期二\10点 岩层按渗透性分类 按岩层渗透性随空间和方向变化特点，分 均质各向同性、均质各向异性、 非均质各向同性、非均质各向异性 几个概念： 各向同性、各向异性、均质、非均质 当前第36页\共有53页\编于星期二\10点 岩层按渗透性分类 同一点各方向上渗透性相同的介质称为各向同性介质(isotropy medium)； 同一点各方向上渗透性不同的介质称为各向异性介质(anisotropy medium) 。 均质(homogeneity)、非均质(inhomogeneity):指K于空间坐标的关系，即不同位置K是否相同； 各向同性、各向异性: 指同一点不同方向的K是否相同。 当前第37页\共有53页\编于星期二\10点 四种介质 均质各向同性 均质各向异性 非均质各向同性 非均质各向异性 这两对概念可任意组合 当前第38页\共有53页\编于星期二\10点 * （优选）地下水动力学第一章ppt讲解 当前第1页\共有53页\编于星期二\10点 §1.1 渗流基本概念 地下水在岩石空隙中的运动称为渗流(seepage flow/ groundwater flow)。发生渗流的区域称为渗流场。 渗流场(flow field)由固体骨架和岩石空隙中的水两部分组成。渗流只发生在岩石空隙中。 当前第2页\共有53页\编于星期二\10点 多孔介质概念与特性 我们把孔隙岩层称为多孔介质(porous media). 多孔介质特性: 彼此连通的网络，几何形态及连通情况异常复杂，难以用精确的方法来描述。 由固体骨架和孔隙组成，孔隙通道是不连续的。 因此，无论是固体骨架，还是空隙空间，微观上讲都不是连续函数 当前第3页\共有53页\编于星期二\10点 普通水流与渗流 共同点：1.总体流向取决于水头差 2.流量取决于水头差及沿程损耗 区别：水在管道中运动取决于管道大小、形状及粗糙度；渗流运动取决于空隙大小、形状、连通性。 当前第4页\共有53页\编于星期二\10点 渗流特点 通道是曲折的，质点运动轨迹弯曲； 流速是缓慢的，多数为层流； 水流仅在空隙中运动，在整个多孔介质中不连续； 通常是非稳定的； 通常为缓变流。 当前第5页\共有53页\编于星期二\10点 一、典型体元(Representative elementary volume) 在水力学中引进质点的概念，把水看成连续介质，则可用连续函数描述运动要素。 为了把渗流场概化为多孔介质连续体，用连续函数描述，引进典型体元的概念。 什么是典型体元呢？现以孔隙度为例来讨论。 当前第6页\共有53页\编于星期二\10点 典型体元(REV)的提出 P1 P2 当前第7页\共有53页\编于星期二\10点 典型体元(REV)概念的引入 若P点取颗粒中心且V只取小于颗粒体积时孔隙率n=0； 若P点取孔隙中心且V只取小于孔隙体积时孔隙率n=1； 当V取值由一个颗粒或一个孔隙逐渐放大时，n值会因随机划进的颗粒或孔隙体积而产生明显的波动，但随着V取值再增大，n值波动逐渐减小。 当V取至某个体积时，孔隙率趋于某一平均值n，此时的V称为典型体元(REV)，记为V０ 若再增大V使其大于V０，则有可能将P点外围的非均质区也划进来平均，此时n值可能又产生明显的变化。 当前第8页\共有53页\编于星期二\10点 典型体元的定义 把V0称为典型体元。 引进REV后就可以把多孔介质处理为连续体，这样多孔介质就处处有孔隙度了。 REV究竟有多大？ REV相对于单个孔隙是相当大的，但相对于渗流场又是非常小的。 当前第9页\共有53页\编于星期二\10点 理想渗流 在REV的