习 题 1-1
一、填空题
1．地下水动力学是研究地下水在 、 、和 中运动规律的科学，通常把 称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为 。多孔介质的特点是 、 、 和 。
2．地下水在多孔介质中存在的主要形式有 、 、 和 ，而地下水动力学主要研究 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 ，但对贮
水来说却是 。
4．假想水流的 、 、 以及 都与真实水流相同，假想
水流充满 。
5．地下水过水断面包括 和 所占据的面积。渗透速度是 上的
平均速度，而实际速度是 的平均速度。
6．在渗流中，水头一般是指 ，不同数值的等水头面（线）永远 。
7．在渗流场中，把大小等于 ，方向沿着 的法线，并指向水头 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 、 和 。
8．渗流运动要素包括 、 、 和 等。
9．根据地下水渗透速度 与 的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。
二、判断选择题
10．地下水在多孔介质中运动，因此可以说多孔介质就是含水层。（ ）
11．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。（ ）
12．对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。（ ）
13．贮水率)(βαρμn g s +=也适用于潜水含水层。（ N ）
14．贮水率只适用于三维流微分方程。（ N ）
15．贮水系数既适用承压含水层，也适用于潜水含水层。（ ）
16．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。（ ）
17．潜水含水层的给水度就是贮水系数。（ ）
18．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，水位下降小。（ ）
19．决定地下水流向的是（ ）。（1）压力的大小；（2）位置高低；（3）水头的大
小。
20．地下水可以从高压处流向低压处，也可以从低压处流向高压处。（ ）
21．具有渗流速度的水流是连续充满整个含水层空间的一种实际水流。（）
22．渗流是连续充满整个含水层空间的水流，其中没有岩石颗粒，因此也就不存在与固体的摩擦阻力。所以，渗流所受的阻力小于实际水流所受的阻力。（）23．承压含水层中两断面间的水力坡度的大小等于两断面间的水头面（假设为平面）倾角的正切。（）
24．对水力坡度可定义为：单位渗流路径上的水头下降值。（）
习题l-2
一、填空题
1．占优势时液体运动服从达西定律，随着运动速度加快相应增大，当________占优势时，达西定律就不适用了。
2．达西定律反映了渗流场中的定律。
3．渗透率只取决于的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为或。
4．当液体的动力粘滞系数为，压强差为的情况下，通过面积为，长度为岩样的流量为时，岩样的渗透率为lda。lda等于cm2。
5．渗透率是表征的参数，而渗透系数是表征岩层的参数，影响渗透系数大小的主要是以及，随着地下水温度的升高，渗透系数。
6．导水系数是描述含水层的参数，它是定义在维流中的水文地质参数。
二、判断选择题
7．达西定律是层流定律。（）
8．达西公式中不含有时间变量，所以达西公式只适用于稳定流。（）
9．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系，所以渗透系数或渗透系数的倒数是该直线的斜率。（）
10．无论含水层中水的矿化度如何变化，该含水层的渗透系数是不变的。（N ）11．达西定律是能量守恒与转换定律在地下水运动中的具体体现，因此，可以说达西定律中也包括了水的动能的变化。（Y ）
12．分布在两个不同地区的含水层，其岩性、孔隙度以及岩石颗粒结构排列方式等都完全一致，那么可以肯定，它们的渗透系数也必定相同。（）
13．某含水层的渗透系数很大，故可以说该含水层的出水能力很大。（）
14．非线性渗流定律只适用于紊流状态下的地下水运动。（）
15．在均质含水层中，渗透速度的方向与水力坡度的方向都是一致的。（N）16．如图1-7所示，在倾角 ＝60o的承压含水层中，已知H＝172m，H0＝173m，L＝
100m ，含水层渗透系数为10m ／d ，上游垂直补给强度为0．001m ／d ，地下水为稳定运动，故通过含水层内任一单位过水断面上的流量为（ ）。
（1）0.1m ／d ；（2）0.05m ／d ；（3）0.001m ／d ；（4）0.101m ／d
17．导水系数实际上就是在水力坡度为1时，通过含水层的单宽流量。（ Y ）
18．承压含水层中的导压系数也等于渗透系数与贮水率之比。（ N ）
19．导水系数在三维流中无意义，那么只有在一、二维流中才有意义。（ N ） 习 题 1-3
一、填空题
1．均质与非均质岩层是根据 的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据________的关系划分的。
2．渗透系数在各向同性岩层中是 ，在各向异性岩层中是 。在三维空间中它由 组成，在二维流中则由 组成。
3．在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是 。
二、判断及选择题
4．在各向异性岩层中，渗透速度也是张量。（ ）
5．同是二维流的均质各向同性和各向异性的岩层中，若在x 方向上的渗透系数、水力坡度都相等，则二者在x 方向上的渗透速度的差值为y
H K xy ??。（ ） 6．在均质各向异性含水层中，各点的渗透系数都相等。（ Y ）
7．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
椭圆形。长轴方向水力坡度小、渗流速度大，而短轴方向水力坡度大，渗流速度小。（ ）
8．各向异性含水层中任一点的渗透速度为x y x v v v v ++=。（ N ）
9．在均质各向异性的含水层中，其渗透系数为??
????28303080，单位为m/d ，x 、y 方向上的水力坡度分别为0.0002和0.0004，则渗透速度v 为（ ）。
(1) (1) 0.045m/d;（2）0.033m/d;（3）0.011m/d
10．各向异性含水层中的渗透速度在x 、y 方向上的分量为??
????-=????
??1.06.0y x v v ，其单位为m ／d ，则渗透速度为（ ）。
（1）0.5m ／d ； （2）0.61m ／d ； （3）0.7m ／d
习 题 1-4
一、填空题
1．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θ就越 。
2．地下水流发生折射时必须满足方程，而水流平行和垂直于突变界面时则。
3．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；当水流垂直于岩层层面时，等效渗透系数为，各分层的水力坡度。
4．等效含水层的单宽流量q与各分层单宽流量q i的关系：当水流平行界面时，当水流垂直于界面时。
二、判断题
5．突变界面上任一点的水力特征都同时具有界面两侧岩层内的水力特征。（Y ）6．两层介质的渗透系数相差越大，则其入射角和反射角也就相差越大。（Y ）7．流线越靠近界面时，则说明介质的K值就越小。（N ）
8．可以把平行和垂直层面方向的等效渗透系数的计算方法直接类比串联和并联电阻的计算方法。( Y)
9．平行和垂直层面的等效渗透系数的大小，主要取决于各分层渗透系数的大小。( N )
10．对同一层状含水层来说，水平方向的等效渗透系数大于垂直方向的等效渗透系数。（Y ）
习题1—5
一、填空题
1．在地下水的平面运动中，流线方程为，两流线间的流量等于这两条流线相应的________。
2．在同一条流线上其流函数ψ等于，单宽流量等于，流函数的量纲为。
3．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。
4．在各向同性的含水层中流线与等水头线，故网格为，当流网中的?H=?L＝?S＝1时，则每一网格的流量?q的数值等于。
5．在渗流场中，利用流网不但能定量地确定、、以及，还可定性地分析和了解的变化情况。
6．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。
7．流网形象地刻画了渗流场的。
二、判断题
8．在地下水动力学中，可认为流函数是描述渗流场中流量的函数，而势函数是描述渗流场中水头的函数。（Y）
9．沿流线的方向势函数逐渐减小，而同一条等势线上各处的流函数都相等。（ Y ）
10．根据流函数和势函数的定义知，二者只是空间坐标的函数，因此可以说流函数和势函数只适用于稳定流场。（ N ）
11．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。（ Y ）
12．在同一渗流场中，流线在某一特定点上有时候也可以相交。（ Y ）
13．在均质各向同性的介质中，任何部位的流线和等水头线都正交。（ ）
习 题 l-6
一、填空题
1．渗流连续方程是 在地下水运动中的具体表现。
2．试写出忽略含水层骨架压缩情况下的地下水连续方程 。
3．地下水运动基本微分方程实际上是 方程，方程的左端表示单位时间内从 方向和 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 。
4．地下水平面二维、三维流基本微分方程的数学意义分别表示渗流区内 、 的渗流规律，它们的物理意义分别表示任一 、 的水量均衡方程。
5．越流因素B 越大，则说明弱透水层的厚度 ，其渗透系数 ，越流量就 。
6．裘布依假设的要点是 ，实际上意味着 是铅直的，流线 以及没有 。
7．单位面积（或单位柱体）含水层是指 ，高等于 柱体合水层。
8．贮水率的物理意义是：当水头 时，从 含水层中由于水 ，以及介质骨架的 ，而释放（贮存）的 水量。贮水系数与贮水率比较，主要
差别有两点：一是含水层 不同，前者是 ，后者是 ；二是释放出 不同，前者有疏干重力水和弹性水量，后者则完全是 水量。
9．在渗流场中边界类型主要分为 、 以及 。
二、判断及选择题
10．地下水连续方程和基本微分方程实际上都是反映质量守恒定律。（ Y ）
11．地下水三维流基本微分方程t
H gradH K div s
??=?μ)(既适用于承压水也适用于潜水。（ N ）
12．潜水和承压水含水层的平面二维流基本微分方程都是反映单位面积含水层的水量均衡方程。（ Y ）
13．在潜水含水层中当忽略其弹性释水量时，则所有描述潜水的非稳定流方程都与其稳定流方程相同。（ N ）
14．各向异性承压含水层中的二维非稳定流基本微分方程为（ ）。
（1）
t
H x H T y H T y y H T x H T x yx yy xy xx ??=??+????+??+????*)(()(μ （2） t
H y H T y x H T x y x ??=????+????*)()(μ (N) 15．描述地下水剖面二维流的微分方程为t H z H T z x H T x z x ??=????+????*
)()(μ
16．描述均质各向同性含水层中地下水剖面二维流微分方程为t H a z H x H ??=??+??12222。（ N ）
17．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。（ Y ）
18．在越流系统中，当弱透水层中的水流进入抽水层时，同样符合水流折射定律。（ Y ）
19．越流因素B 和越流系数σ′都是描述越流能力的参数。（ Y ）
20．通常所指的布西涅斯克方程实际上就是具有源项的潜水运动的基本微分方程。（ Y ）
21．第二类边界的边界面有时可以是流面，也可以是等势面或者既不是流面也不是等势面。（ Y ）
22．在实际计算中，如果边界上的流量和水头均已知，则该边界既可做为第一类边界也可做为第二类边界处理。（ N ）
23．凡是边界上存在着河渠或湖泊等地表水体时，都可以将该边界做为第一类边界处理。（ ）
24．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面的降深值。（ ）
25．凡是承压含水层中剖面上的等水头线都是铅垂线。（ Y ）
26．在潜水含水层中，同一铅垂面上的地下水位自下而上是逐渐抬高，潜水面处的地下水位最高。（ Y ）
27．在水平分布的均质潜水含水层中任取两等水头面分别交于底板A 、B 和潜水面A ′、B ′，因为A ′B ′附近的渗透路径大于AB 附近的渗透路径，故底板附近的水力坡度''B A AB J J >，因此根据达西定律KJ v =，可以说AB 附近的渗透速度大于附近的渗透速度。（ N ）
28．贮水率和贮水系数一般是运用在地下水非稳定流理论中的水文地质参数。（ Y ）
习 题 2-1
一、填空题
1．将 上的入渗补给量称为入渗强度。
2．在有垂直入渗补给的河渠间潜水含水层中，通过任一断面的流量 。
3．有入渗补给的河渠间含水层中，只要存在分水岭，且两河水位不相等时，则分水岭总是偏向 一侧。如果入渗补给强度W ＞0时则浸润曲线的形状为 ，当W ＜0时则为 ，当W ＝0时则为 。
二、选择题
4．当河渠间含水层无入渗补给，但有蒸发排泄（设其蒸发强度为ε）时，则计算任一
断面的单宽流量公式只要将式：Wx Wl l h h K q x +--=2/)2/()(2221中的W 用（ ）
代替即可。
（1）ε； （2）0； （3）-ε； （4）ε十W
5．在有入渗补给，且存在分水岭的河渠间含水层中，已知左河水位标高为H 1，右河水位标高为H 2，两河间距为l ，当H 1＞H 2时，分水岭（ ）；当H 1＜H 2时，分水岭（ ）；当H 1=H 2时，分水岭（ ）。
（1）位于l ／2处；（2）靠近右河；（3）靠近左河；（4）不存在；（5）位于l ＝0处；
（6）位于l 处
6．在底板水平，无入渗、无蒸发的河渠间潜水含水层中，当渗流为稳定流，两侧河水位相等时，浸润曲线的形状为（ ）。
（1）双曲线； （2）水平直线； （3）抛物线； （4）椭圆形曲线
7．在有蒸发、无入渗的河渠间含水层中，地下水流在稳定后的浸润曲线形状为（ ）。
（1）上凸的曲线；（2）水平直线；（3）下凸的曲线；（4）向一侧倾斜的曲线
习 题 3-l
一、填空题
1．根据揭露含水层的程度和进水条件，抽水井可分为 和 两类。
2．承压水井和潜水井是根据 来划分的。
3．从井中抽水时，水位降深在 处最大，而在 处最小。
4．对于潜水井，抽出的水量主要来自含水层的疏干，它等于 。而对于承压水井，抽出的水量则主要来自含水层的弹性释水，它等于 。
5．对承压完整井来说，水位降深s 是 的函数。而对承压不完整井，井流附近的水位降深s 是 的函数。
6．对潜水井来说，测压管进水口处的水头 测压管所在位置的潜水位。
7．填砾的承压完整抽水井，其井管外面的测压水头要 井管里面的测压水头。
8. 有效井半径是指 。
二、判断题
9．在下有过滤器的承压含水层中抽水时，井壁内外水位不同的主要原因是由于存在井
损的缘故。（）
10．凡是存在井损的抽水井也就必定存在水跃。（）
11．在无限含水层中，当含水层的导水系数相同时，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潜水含水层大。（）
12．抽水井附近渗透性的增大会导致井中及其附近的水位降深也随之增大。（）13．在过滤器周围填砾的抽水井中，其水位降深要小于相同条件下未填砾抽水井的水位降深。（）
习题3-2
一、填空题
1．在地下水向完整井的稳定运动中，承压水井的等水头面形状为，而潜水井的等水头面形状则为。
2．实践证明，随着抽水井水位降深的增加，水跃值；而随着抽水井井径的增大，水跃值。
3．由于潜水井的裘布依公式没有考虑渗出面的存在，所以，仅当时，用裘布依公式计算的浸润曲线才是准确的。
4．在承压含水层中进行稳定流抽水时，通过距井轴不同距离的过水断面上流量，且都等于。
二、判断题
5．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。（）
6．无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跃。（）
7．在无补给的无限承压含水层中抽水时，水位可以达到似稳定状态。（）
8．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。（）
9．由于渗出面的存在，按裘布依公式计算出来的浸润曲线，在抽水井附近往往低于实际的浸润曲线。（）
10．由于渗出面的存在，裘布依公式中的抽水井水位h w应该用井壁外水位h s来代替。（）
习题3-6
一、填空题
1．在均质各向同性含水层中，如果抽水前地下水面水平，抽水后形成的降落漏斗是________的；如果地下水面有一定的坡度，抽水后则形成的降落漏斗。
2．对均匀流中的完整抽水井来说，当抽水稳定以后，水井的抽水量等于。
3. 驻点是指。
4．在均匀流中单井抽水时，驻点位于，而注水时，驻点则位于。
第六章矿床开采技术条件 第0节前言 一、区域水工环地质工作 198 年月，安徽省地矿局第二水文地质工程地质队完成《中华人民共和国区域水文地质普查报告? 旌德幅（1:200000）》，对区域水文地质、工程地质条件进行了系统的研究。 1979年月，安徽省地质局323地质队编制《安徽省水文地质图（1:500000）》并提交“说明书”。 2005年6月，安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院完成《安徽省泾县地质灾害调查与区划（1:100000）》项目，总结了县域地质灾害的灾情和险情，进行了地质灾易发区的划分，提出地质灾害防治分区，其中对矿山地质灾害的研究有所涉及。 二、矿区以往水工环地质工作及评述 2007年7月，前本矿区曾开展区域调查、预查及初步普查方面工作。施工槽探、井探、钻探及化探测量等工作，取得了钼等多种矿化点的验证资料，同时初步揭露了区域水文地质、工程地质和环境地质等问题，给今后全面开展水文地质、工程地质和环境地质工作提供了宝贵的资料。（参见三维公司2009年6月详查工作设计）。 2007年7月—2009年4月，安徽省核工业勘查技术总院对本矿区开展普查阶段工作，在进行钻探找矿工作的同时开展钻孔简易水文地质工作，大致了解了矿区水文地质条件。 三、矿区本次水工环地质工作及评述 2009年6月至今，安徽三维矿业有限公司在《安徽省泾县湛岭钼矿地质详查设计及柯村～大康地区金、多金属矿普查工作部署》中对水文地质、工程地质、环境地质工作了具体安排。 开展了水工环地质调查、钻探、抽水试验、岩矿石力学分析、水质分析、钻孔放射性测量、地温测量等工作，详见表1。
水工环地质实物工作量表1 水工环地质测绘：按照不同精度要求，开展区域和矿区水工环地质综合调查工作，穿越法与追索法相结合，岩石裸露区为重点调查地区，重点调查岩石的节理裂隙发育情况、山体自然边坡的稳定性、地下水的汇水条件与出露特征、水质的感官状况等，采集了地表水、民井等水质分析样品，对水工环地质条件进行初步研究，编制了综合图件。 钻探工作：本项目施工的专门性水文地质孔，是在地质孔施工完工后进行扩孔完成；所有地质孔都进行了简易水文地质观测，并依据原钻探班报表、地质岩心编录，对钻孔岩（矿）心进行复查、抽查，对岩石RQD、线裂隙密度、线裂隙率进行系统统计，完善了水工环地质工作记录。
地下水动力学复习资料 名词解释 1、地下水动力学就是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、与喀斯特岩石中运动规律的科学。它就是模拟地下水流基本状态与地下水中溶质运移过程,对地下水从数量与质量上进行定量评价与合理开发利用,以及兴利除害的理论基础。。 2、流量:单位时间通过过水断面的水量称为通过该断面的渗流量。 3、渗流速度:假设水流通过整个岩层断面(骨架+空隙)时所具有的虚拟平均流速,定义为通过单位过水断面面积的流量。 4、渗流场:发生渗流的区域称为渗流场。就是由固体骨架与岩石空隙中的水两部分组成。 5、层流:水质点作有秩序、互不混杂的流动。 6、紊流:水质点作无秩序、互相混杂的流动。 7、稳定流与非稳定流:若流场中所有空间点上一切运动要素都不随时间改变时,称为稳定流,否则称为非稳定流。 8、雷诺数:表征运动流体质点所受惯性力与粘性力的比值。 9、雷诺数的物理意义:水流的惯性力与黏滞力之比。 10、渗透系数:在各项同性介质(均质)中,用单位水力梯度下单位面积上的流量表示流体通过孔隙骨架的难易程度,称之为渗透系数。 11、流网:在渗流场中,由流线与等水头线组成的网络称为流网。 12、折射现象:地下水在非均质岩层中运动,当水流通过渗透系数突变的分界面时,出现流线改变方向的现象。 13、裘布依假设:绝大多数地下水具有缓变流的特点。 14、完整井:贯穿整个含水层,在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。 15、非完整井:未揭穿整个含水层、只有井底与含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。 16、水位降深:抽水井及其周围某时刻的水头比初始水头的降低值。 17、水位降落漏斗:抽水井周围由抽水(排水)而形成的漏斗状水头(水位)下降区,称为降落漏斗。 18、影响半径:就是从抽水井到实际观测不到水位降深处的径向距离。 19、有效井半径:由井轴到井管外壁某一点的水平距离。在该点,按稳定流计算的理论降深正好等于过滤器外壁的实际降深。 20、井损水流经过滤器的水头损失与在井内向上运动至水泵吸水口时的水头损失,统称为井损。 21、水跃:在实验室砂槽中进行井流模拟实验时发现,只有当井中水位降低非常小时,抽水井中的水位与井壁外的水位才基本一致,当井中水位降低较大时,抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象。
地下水动力学复习资料 1. 地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、和喀斯特岩石中运动规律的科学。它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程，对地下水从数量和质量上进行定量评价和合理开发利用，以及兴利除害的理论基础。 2. 地下水在空隙介质中的运动称为渗透，而概化后的假象水流是流动于整个含水层中，此时称为渗流；描述地下水运动特征的物理量，如渗流速度、渗流量、水头等，他们是时间和空间的连续函数。 3. 渗透压力:又称动水压力，是指在渗流方向上水对单位体积土的压力。 4.渗透压力对岩、土体稳定性的影响随渗流方向不同而异。如坝基下当渗流方向与重力一致时，渗透力能提高岩土体稳定性；如与重力方向相反，则将减小颗粒间压力，即产生扬压力对土体稳定不利。 5.流量:单位时间通过过水断面的水量称为通过该断面的渗流量。 6.渗流速度:假设水流通过整个岩层断面（骨架+空隙）时所具有的虚拟平均流速，定义为通过单位过水断面面积的流量。 7.渗流场:发生渗流的区域称为渗流场。是由固体骨架和岩石空隙中的水两部分组成。 8. 层流:水质点作有秩序、互不混杂的流动。 9. 紊流:水质点作无秩序、互相混杂的流动。 10. 稳定流与非稳定流:若流场中所有空间点上一切运动要素都不随时间改变时，称为稳定流，否则称为非稳定流。 11.雷诺数:表征运动流体质点所受惯性力和粘性力的比值。 12.雷诺数的物理意义:水流的惯性力与黏滞力之比。 13.湿周:过流截面与固体边界相接触的线段长度。 14.水力半径:过流截面面积与对应湿周的比值。 15.渗透系数:在各项同性介质（均质）中，用单位水力梯度下单位面积上的流量表示流体通过孔隙骨架的难易程度，称之为渗透系数。 16. 在渗流场中，由流线和等水头线组成的网络称为流网。 17.渗透率是表征岩土本身固有传导液体能力的参数，其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关，而与在介质中运动的液体性质无关18. 渗透系数与渗透率的差别在于:渗透率是与空隙介质的物理性质相关的量，而渗透系数是与空隙介质物理性质和渗透液体物理性质相关的量。 19.折射现象:地下水在非均质岩层中运动，当水流通过渗透系数突变的分界面时，出现流线改变方向的现象。 20.地下水在含水层中运动遵循两条基本定律，质量守恒定律:水均衡原理；能量守恒或转换定律:直线、非直线渗透定律。 21.裘布依假设：绝大多数地下水具有缓变流的特点。 22.完整井:贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。 23. 非完整井:未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。
测绘与勘查工程专业地下水动力学 知识概念重点
目录 概念名词解释 (1) 绪论 (1) 地下水动力学 (1) 第1章 (1) 渗流 (1) 越流 (1) 贮水系数 (1) 导水系数 (1) 非均质介质 (1) 各向异性介质 (2) 达西定律 (2) 渗流速度 (2) 稳定流 (2) 非稳定流 (2) 层流 (2) 紊流 (2) 边界条件 (2) 初始条件 (2) 数值解 (2) 解析解 (2) 多孔介质 (2) 孔隙介质 (2) 裂隙介质 (3) 岩溶介质 (3) 骨架 (3) 孔隙度 (3) 有效孔隙 (3) 有效孔隙度 (3) 死端孔隙 (3) 压缩系数 (3) 贮水率 (3) 重力疏干 (3) 延迟给水 (3) 渗流场 (4) 典型单元体 (4) 过水断面 (4) 渗流量 (4) 渗流速度 (4) 实际平均流速 (4) 测压管水头 (4) 压力水头 (4) 1
速度水头 (4) 总水头 (4) 等水头面 (4) 等水头线 (4) 水力坡度 (5) 渗流运动要素 (5) 一维流 (5) 二维流 (5) 三维流 (5) 单宽流量 (5) 渗透系数 (5) 渗透率 (5) 尺度效应 (5) 非线性渗流定律 (5) 渗流折射定律 (5) 渗透系数张量 (6) 流网 (6) 流线 (6) 流线方程 (6) 流函数 (6) 地下水状态方程 (6) 渗流的连续方程 (6) 渗流的基本微分方程 (6) 半承压含水层 (7) 越流含水层 (7) 越流 (7) 越流系数 (7) 越流因数 (7) 渗出面 (8) 越流 (8) 越流系统 (8) 定解条件 (8) 定解问题 (8) 数学模型 (8) 第2章 (8) 潜水回水 (8) 河渠引渗回水 (8) 浸润曲线 (8) 浸润曲线方程 (8) 单宽流量公式 (8) 第3章 (9) 完整井 (9) 非完整井 (9) 管井 (9) 2
1. 地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、和喀斯特岩石中运动规律的科学。它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程，对地下水从数量和质量上进行定量评价和合理开发利用，以及兴利除害的理论基础。。 2.流量:单位时间通过过水断面的水量称为通过该断面的渗流量。 3.渗流速度（比流量）:假设水流通过整个岩层断面（骨架+空隙）时所具有的虚拟平均流速，定义为通过单位过水断面面积的流量。 4. 实际速度：孔介质中地下水通过空隙面积的平均速度；地下水流通过含水层过水断面的平均流速，其值等于流量除以过水断面上的空隙面积，量纲为L/T。 4.渗流场: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两者组成 5. 层流:水质点作有秩序、互不混杂的流动。 6.紊流:水质点作无秩序、互相混杂的流动。 7.稳定流与非稳定流:若流场中所有空间点上一切运动要素都不随时间改变时，称为稳定流，否则称为非稳定流。 8.雷诺数:表征运动流体质点所受惯性力和粘性力的比值。 9.雷诺数的物理意义:水流的惯性力与黏滞力之比。 10.渗透系数:在各项同性介质（均质）中，用单位水力梯度下单位面积上的流量表示流体通过孔隙骨架的难易程度，称之为渗透系数。 11. 流网：在渗流场中，由流线和等水头线组成的网络称为流网。 12.折射现象:地下水在非均质岩层中运动，当水流通过渗透系数突变的分界面时，出现流线改变方向的现象。 13.裘布依假设：绝大多数地下水具有缓变流的特点。 14. 缓变流：各流线接近于平行直线的运动 14.完整井:贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。 15.非完整井:未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。 16.水位降深:抽水井及其周围某时刻的水头比初始水头的降低值。 17.水位降落漏斗:抽水井周围由抽水（排水）而形成的漏斗状水头（水位）下降区，称为降落漏斗。 18.影响半径:是从抽水井到实际观测不到水位降深处的径向距离。 19.有效井半径:由井轴到井管外壁某一点的水平距离。在该点，按稳定流计算的理论降深正好等于过滤器外壁的实际降深。 20.井损水流经过滤器的水头损失和在井内向上运动至水泵吸水口时的水头损失，统称为井损。 21.水跃:在实验室砂槽中进行井流模拟实验时发现，只有当井中水位降低非常小
《地下水动力学》 习 题 集 第一章 渗流理论基础 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。 4. 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。 5. 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 x ?-?_、H y ?-?_和_H z ?-?_。
6. 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。 7. 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。 8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。 9. 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。 10. 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。 11. 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。 12. 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。 13. 渗透系数在各向同性岩层中是_标量_，在各向异性岩层是__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。 14. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是_不一致_。 15. 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_。
基本问题
（2）同一断面(即r固定)，s随t的增大而增大，当t=0时，s=0，符合实际情况。当t→∞时，实际上s不能趋向无穷大。因此，降落漏斗随时间的延长，逐渐扩展。这种永不稳定的规律是符和实际的，恰好反映了抽水时在没有外界补给而完全消耗贮存量时的典型动态。 （3）同一时刻、径向距离r相同的地点，降深相同。 184Theis公式反映的水 头下降速度的变化规 律 （1）抽水初期，近处水头下降速度大，远处下降速度小。当r一定时， s-t曲线存在着拐点。拐点出现的时间（此时u=1）为：。 （2）每个断面的水头下降速度初期由小逐渐增大，当=1时达到最 大；而后下降速度由大变小，最后趋近于等速下降。 （3）抽水时间t足够大时，在抽水井一定范围内，下降基本上是相同 的，与r无关。换言之，经过一定时间抽水后，下降速度变慢，在一 定范围内产生大致等幅的下降。 194Theis公式反映出的 流量和渗流速度变化 规律 （1）通过不同过水断面的流量是不等的，r值越小，即离抽水井越近 的过水断面，流量越大。反映了地下水在流向抽水井的过程中，不断 得到贮存量的补给。 （2）由于沿途含水层的释放作用，使得渗流速度小于稳定状态的渗 流速度。但随着时间的增加，又接近稳定渗流速度。 204 Theis公式反应的影 响半径在无越流补给且侧向无限延伸的承压含水层中抽水时，虽然理论上不可能出现稳定状态，但随着抽水时间的增加，降落漏斗范围不断向外扩展，自含水层四周向水井汇流的面积不断增大，水井附近地下水测压水头的变化渐渐趋于缓慢，在一定的范围内，接近稳定状态（似稳定流），和稳定流的降落曲线形状相同。 但是，这不能说明地下水头降落以达稳定。 214Theis配线法的原理由Theis公式两端取对数，得到 二式右端的第二项在同一次抽水试验中都是常数。因此，在双对数坐标系内，对于定流量抽水和标准曲线在形状上是 相同的，只是纵横坐标平移了距离而已。只要将二曲线重合，任选一匹配点，记下对应的坐标值，代入(4-10)式（4-11）式
《地下水动力学》课程教学大纲 课程编号：19054课程性质：学科核心课程 课程学分：5 课内总学时：80 授课方式：课堂讲授 一、课程目的与要求： 地下水动力学是水文学及水资源专业或水文地质工程地质专业的一门重要的专业基础理论课。学习本课程的目的在于掌握地下水运动的基本理论，能初步运用这些基本理论分析水文地质问题，并能建立相应的数学模型和提出适当的计算方法或模拟方法，对地下水进行定量评价。同时对一些地下水运动的专门问题，如海水入侵，裂隙介质中的地下水运动，非饱和带地下水的运动，水动力弥散理论等有一定初步认识，了解基本原理及基本研究方法。本课程要求学生重点掌握各种条件下地下水稳定流和非稳定流的解析解的原理和方法，深刻理解其适用条件。 二、课程内容和学时分配： 第一章渗流理论基础（20学时） 第一节渗流的基本概念 第二节渗流基本定律 第三节岩层透水特征分类和渗透系数张量 第四节实变界面的水流折射和等效渗透系数 第五节流网 第六节渗流的连续性方程 第七节承压水运动的基本微分方程 第八节越流含水层中地下水非稳定运动的基本微分方程 第九节研究潜水运动的基本微分方程
第十节定解条件 第十一节描述地下水运动的数学模型及其解法 第二章地下水向河渠的运动（8学时） 第一节河渠间地下水的稳定运动 第二节一侧有河流渗漏时河渠附近潜水的非稳定运动 第三节两侧有河流渗透时，河渠间潜水的非稳定流动第三章地下水向完整井的稳定运动（14学时） 第一节导论 第二节地下水向承压水井和潜水井的运动 第三节越流含水层中地下水向完整井的稳定运动 第四节非浅性流情况下，地下水向完整井的稳定运动 第五节流量和水位降深关系的经验公式 第六节补给井（注水井） 第七节叠加原理 第八节地下水向完整井群的稳定运动 第九节均匀流中的井 第十节井损与有效井半径及其确定方法 第四章地下水向完整井的非稳定运动（16学时）第一节承压含水层中的完整井流 第二节有越流补给的完整井流 第三节有弱透水层弹性释水补给和越流补给的完整井流第四节潜水完整井流 第五章地下水向边界附近井的运动（4学时）第一节镜象法原理及直线边界附近的井流 第二节扇形含水层中的井流 第三节条形和矩形含水层中的井流 第六章地下水向不完整井的运动（4学时） 第一节地下水向不完整井运动的特点 第二节地下水向不完整井的稳定运动 第三节地下水向承压水不完整井的非稳定运动
《地下水动力学》 习题集 第一章渗流理论基础 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。 4. 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。 5. 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 x ? - ? _、 H y ? - ? _和_ H z ? - ? _。 6. 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。 7. 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。
8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。 9. 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cm 2或da 。 10. 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 。 11. 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。 12. 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。 13. 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。 14. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是_不一致_。 15. 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_11 22 tan tan K K θθ=_，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q i 的关系：当水流平行界面时_1n i i q q ==∑_，当水流垂直于界面时_12n q q q q === =_。 18. 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__2/L T __。
基本问题 潜水含水层的贮水能力可表示为Q= HF； 承压含水层的贮水能力可表示为Q= HF； 式中Q——含水层水位变化时H 的贮水能力， H——水位变化幅度； F——地下水位受人工回灌影响的范围。 从中可以看出，因为承压含水层的弹性释水系数远远小于潜水含 水层的给水度，因此在相同条件下进行人工回灌时，潜水含水层的贮 水能力远远大于承压含水层的贮水能力。
等，并等于抽水井的流量。
式中s1、s2分别为r1和r2处的水位降深。 它与非稳定井流在长时间抽水后的近似公式完全一致。这表明，在无限承压含水层中的抽水井附近，确实存在似稳定流区。
符号的含义；泰斯公式的主要用途是什 么？ 与抽水量之间关系的方程式，亦即 式中 s ——抽水井的水位降深，m ； Q ——抽水井的流量，m 3/d ； T ——含水层的导水系数，m 2/d ； W(u)——泰斯井函数； r ——到抽水井的距离，m ； a ——含水层的导压系数，m 2/d ； *——含水层的弹性是水系数； t ——自抽水开始起算的时间，d 。 （1）同一时刻随径向距离 r 增大，降深 s 变小，当 r →∞时，s →0， 这一点符合假设条件。 17 4 Theis 公式反映的降深变化规律 （2）同一断面(即 r 固定)，s 随 t 的增大而增大，当 t=0 时，s=0，符合实际情况。当 t →∞时，实际上 s 不能趋向无穷大。因此，降落漏斗随时间的延长，逐渐扩展。这种永不稳定的规律是符和实际的，恰好反映了抽水时在没有外界补给而完全消耗贮存量时的典型动态。 （3）同一时刻、径向距离 r 相同的地点，降深相同。 （1）抽水初期，近处水头下降速度大，远处下降速度小。当 r 一定时，s-t 曲线存在着拐点。拐点出现的时间（此时 u=1）为： 。 Theis 公式反映的水 18 4 头下降速度的变化规 （2）每个断面的水头下降速度初期由小逐渐增大，当 =1 时达到最 律 大；而后下降速度由大变小，最后趋近于等速下降。 （3）抽水时间 t 足够大时，在抽水井一定范围内，下降基本上是相同 的，与 r 无关。换言之，经过一定时间抽水后，下降速度变慢，在一 定范围内产生大致等幅的下降。 19 4 Theis 公式反映出的 流量和渗流速度变化 （1）通过不同过水断面的流量是不等的，r 值越小，即离抽水井越近 的过水断面，流量越大。反映了地下水在流向抽水井的过程中，不断
《地下水动力学》试题库 地下水动力学课程组 石家庄经济学院 2006年3月8日 前言 地下水动力学是我校水文与水资源工程专业、环境工程专业专业的一门重要的专业基础理论课。学习本课程的目的在于掌握地下水运动的基本理论，能初步运用这些基本理论分析水文地质问题，并能建立相应的数学模型和提出适当的计算和模拟方法，对地下水进行定量评价。 《地下水动力学试题库》不仅用于考核学生的学习情况，而且对学生的学习内容、学习方法有一定的引导作用。因此，地下水动力学试题库内容紧紧围绕教学大纲要求，并考虑了以下几点：第一，以基本概念和基本理论为主；第二，正确地理解水文地质概念，避免死板地套用；第三，地下水与环境有着密切联系，必须结合具体的自然地理地质条件，用系统观点考察众多因素对地下水的综合影响；第四，不能满足于字面上的理解，而应勤于思索，弄清实质。 本次地下水动力学试题库的建立，涉及书内全部内容，因此，覆盖面宽。同
时，考虑到教学的重点和难点，在重点章节和重点内容上题量偏重。全库共有试题251题。为综合考察学生对基本概念和基本理论的掌握情况，以及对课本内容的理解和综合能力，共包含五种题型，分别为：名词解释、填空题、判断题、问答题和计算题。 由于编者水平有限，错误之处在所难免，敬请读者批评指正。 编者 2005年12月 目录 第一章渗流理论基础 (1) 第二章地下水向河渠的运动 (9) 第三章地下水向完整井的稳定运动 (12) 第四章地下水向完整井的非稳定运动 (16) 第五章地下水向边界附近井的运动 (18) 第六章地下水向不完整井的运动 (21) 第七章地下水运动中的若干专门问题 (22) 参考文献 (23) 第一章渗流理论基础 一、解释术语 1. 渗透速度 2. 实际速度 3. 贮水系数
◆考试大纲模版： 中国地质大学研究生院 硕士研究生入学考试《地下水动力学》考试大纲 一、试卷结构 （一）内容比例 地下水动力学 100% （二）题型比例 填空题和判断对错题约40% 分析作图题约20％ 计算题约40% 二、其他
地下水动力学 一、地下水运动的基本概念与基本定律 考试内容 1、地下水运动的基本概念：渗流与典型体元；渗流的运动要素；孔(空)隙平均流速(地下 水实际流速)与渗透流速(达西流速)；压强水头和水力坡度。 2、渗流基本定律：线性渗流定律及渗透系数；线性渗流定律；各向异性岩层中地下水的 运动规律；地下水通过非均质岩层突变界面的折射现象。 3、流网：各向同性岩层地下水的流网特征；各向异性岩层地下水的流网特征。 重难提示 典型体元的概念和地下水运动基本定律；流网的应用。 考试要求 掌握渗流基本概念、流网的特征及其在实际中的应用，详细叙述研究地下水运动规律所遵循的基本定律－达西定律。掌握典型体元、非均质各向异性、非均质各向同性、均质各向异性、均质各向同性的概念，正确区分地下水质点实际流速、空隙平均流速和渗透流速。 二、地下水运动的基本微分方程及定解条件 考试内容 渗流连续性方程；水和多孔介质的压缩性；渗流基本微分方程基本形式和各种条件下（非均质各向异性、非均质各向同性、均质各向异性、均质各向同性、非稳定流、稳定流）的基本微分方程；潜水流动的布西涅斯克微分方程：裘布依假定，布西涅斯克微分方程；定解条件及数学模型。 重难提示
重点掌握地下水弹性储存的含义，理解弹性给水度的定义；了解地下水三维流动基本微分方程的基本形式以及几种简单条件下的流动微分方程。掌握裘布依假定的内涵。 考试要求 重点理解地下水弹性储存的含义，掌握弹性释水系数和重力给水度的概念；掌握渗流的连续性方程，潜水、承压水和越流含水层中地下水非稳定运动的基本微分方程的推导过程；熟悉定解条件，并能够正确建立数学模型。要求在此理解地下水非稳定运动基本微分方程形式的基础上，掌握如何在水文地质实体概化为水文地质模型后，建立与水文地质模型相对应的数学模型方法。 三、地下水向河渠的运动 考试内容 主要有均质和非均质含水层中地下水向河渠的稳定运动。 1、均质含水层中地下水向河渠的运动：承压含水层中地下水向河渠一维稳定流动；无入渗 潜水含水层中地下水向河渠二维稳定运动；隔水底板水平的潜水运动；隔水底板倾斜的潜水运动；均匀稳定入渗的潜水向河渠二维稳定运动。 2、非均质含水层中地下水向河渠的运动：分段法；等效厚度法；吉林斯基势函数法。 重点和难点 重点掌握无入渗潜水含水层中隔水底板水平时地下水向河渠二维稳定运动；均匀稳定入渗的潜水向河渠二维稳定运动；灵活运用分段法和等效厚度法求解非均质问题。 考试要求 总结各种简单条件下地下水向河渠运动的流量方程（承压、无压、底板水平或倾斜、无入渗或有入渗）。对于均质问题，要求理解各种条件下流量方程和水头线方程的推导过程，掌握无入渗承压和无压含水层中隔水底板水平时地下水向河渠二维稳定运动条件下的流量方程和水头线特征；掌握存在均匀稳定入渗的潜水向河渠二维稳定运动时的流量方程，学会运用简单解析公式求解河间地段实际问题。对于非均质问题，掌握分段法和等效厚度法的
2014考研《地下水动力学》考试大纲 一、考试形式和试题类型 1. 试卷满分及考试时间 试卷满分为100分，考试时间为120分钟． 2、考试方式： 闭卷、笔试。 3、考试范围及试题类型： 考试内容主要有：（1）渗流理论基础；（2）地下水向河渠的稳定运动；（3）地下水向完整井的稳定运动；（4）地下水向完整井的非稳定运动；（5）地下水向边界附近井的稳定和非稳定运动。其它内容如地下水向非完整井的运动、非饱和带的地下水运动、地下水非线性运动、裂隙水运动、水动力弥散理论和地下水运动的实验模拟方法等，不作为考试的重点。重点考核地下水运动的基本概念、基本原理和方法。 题目类型有名词解释、简答题、绘制流网、分析论述和计算题等，其中计算题占试题总分数的60%。 4、教材及参考书 （1）薛禹群主编，《地下水动力学》（第二版），地质出版社，1997； （2）吴吉春，薛禹群主编，《地下水动力学》，中国水利水电出版社，2008 （3）其它《地下水动力学》教材亦可。
二、地下水动力学主要考核内容 一、渗流理论基础 1、考试内容 渗流的基本概念、渗流基本定律、岩层透水特征分类、渗透系数张量、等效渗透系数、流网、渗流连续性方程、承压水运动的基本微分方程、越流含水层（半承压含水层）中地下水非稳定运动基本微分方程、潜水运动的基本微分方程、定解条件、描述地下水运动数学模型及解法。 2、考试要求 （1）掌握渗流的基本概念，包括多孔介质、渗流、渗流速度、渗透系数、渗透率、导水系数、给水度、弹性给水度（储水系数或释水系数）、储水率、渗透系数张量、越流系数、水流折射、等效渗透系数、流网等； （2）掌握渗流的基本定律（达西定律），并能用其进行相关计算； （3）掌握流网的性质及其应用，能够徒手绘制地下水稳定运动的流网，能够用流网定性和定量分析水文地质条件； （4）掌握渗流连续性方程、地下水非稳定运动基本微分方程和定解条件，能够依据给定的水文地质物理模型，建立描述地下水运动的数学模型及定解条件； （5）了解求解地下水数学模型的有限差分方法。 二、河渠间地下水的稳定运动 1、考试内容： 有入渗时潜水的稳定运动、无入渗时潜水的稳定运动、承压水的稳定
地下水动力学(专升本) 填空题 1. 博尔顿第一模型主要是考虑了___(1)___ ；第二模型主要考虑了___(2)___ 。(4分) (1). 标准标准答案: 井附近水流垂直分速度(2). 标准标准答案: 潜水的弹性释水和迟后给水 2. 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___(3)___ 。(2分) (1). 标准标准答案: 大 3. 第一越流系统是指考虑___(4)___ 和忽略___(5)___ 的越流系数；第二越流系统是指考虑___(6)___ 而不考虑 ___(7)___ 的越流系统；第三越流系统是指考虑___(8)___ 而忽略___(9)___ 的越流系统。(12分) (1). 标准标准答案: 弱透水层的弹性释放(2). 标准标准答案: 补给层水头变化 (3). 标准标准答案: 弱透水层弹性释水(4). 标准标准答案: 补给层水头变化 (5). 标准标准答案: 补给层水头的变化(6). 标准标准答案: 弱透水层弹性释水 4. 渗透系数在各向同性岩层中是___(10)___ ，在各向异性岩层中是___(11)___ 。在三维空间中它由___(12)___ 组成，在二维流中则由___(13)___ 组成。(8分) (1). 标准标准答案: 标量(2). 标准标准答案: 张量 (3). 标准标准答案: 九个分量(4). 标准标准答案: 四个分量 5. 均质与非均质岩层是根据___(14)___ 的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据___(15)___ 的关系划分的。 (1). 标准标准答案: 岩层透水性与空间坐标(2). 标准标准答案: 岩层透水性与水流方向 6. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是___(16)___ 。(2分) (1). 标准标准答案: 不一致的; 问答题 7. 如下图所示的水文地质条件，已知水流为稳定一维流，画出1、2断面间的水头曲线。 (18分)
第一章渗流理论基础 习题1-1 一、填空题： 1.地下水动力学是研究地下水_________、_________和_________中运动规律的科学，通常把____________称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为_________；多孔介质的特点是________、________、________和________。 2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有_________、_________、_________和_________，而地下水动力学主要研究的_________的运动规律。 3.在多孔介质中，不连续的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是_________，但对贮存水来说却是________。 4.假想水流的_________、_________、_________以及_________都与真实水流相同，假想水流充满_________。 5.地下水过水断面包括_________和_________所占据的面积；渗透速度是 _________上的平均速度，而实际流速是_________的平均速度。 6.在渗流中，水头一般是指_________，不同数值的等水头面（线）永远_________。 7.在渗流场中，把大小等于_________方向沿着_________的法线，并指向水头_________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_________、_________和_________。 8.渗流运动要素包括_________、_________、_________和_________等等。 9.根据地下水速度_________与_________的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。 二、判断题： 10.地下水在多孔介质中运动，因此可以说多孔介质就是含水层。（） 11.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。（） 12.对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。（） 13.贮水率μs=ρg(α+nβ)也适用于潜水含水层。（） 14.贮水率只用于三维流微分方程。（） 15.贮水系数既适用承压含水层，也适用于潜水含水层。（） 16.在一定条件下，含水层的给水度可以是时间的函数，也可以是个常数。（） 17.潜水含水层的给水度就是贮水系数。（） 18.在其它条件相同而知识岩性不同的两个潜水层中，在补给期时，给水 度大，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,水位下降小。（） 19.决定地下水流向的是（）。（1）压力的大小；（2）位置高低；（3）水头的大小。
1、什么是渗流？渗流与实际水流相比有何异同？研究渗流有何意义？ 渗流 充满整个含水层或含水系统（包括空隙和固体骨架）的一种假想水流，即渗流充满整个渗流场。 渗流与实际水流（即渗透水流）的异同： 相同点： 渗流的性质如密度、粘滞性等和真实水流相同； 渗流运动时，在任意岩石体积内所受到的阻力等于真实水流所受到的阻力； 渗流通过任一断面的流量及任一点的压力或水头均和实际水流相同点处水头、压力相等 区别： 渗流充满了既包括含水层空隙的空间，也包括岩石颗粒所占据的空间，实际水流只存在于空隙中； 渗流流速与实际水流不同； 两种水流的运动轨迹、方向不同，渗流的方向代表了实际水流的总体流向 2、什么是过水断面？什么是流量？什么是渗透流速？渗透流速与实际水流速度的关系？渗流场中垂直于渗流方向的含水层断面称为过水断面，用A 表示，单位为m2 单位时间内通过整个过水断面面积的渗流体积称为渗透流量，简称流量用Q 表示，单位为m3/d 。 单位时间内通过单位过水断面面积的渗流的体积称为渗流速度（又称渗透流速），用v 表示 渗透流速与实际流速关系 Av — ne —有效空隙度 u n v un A A u v Q uA v A e e v v =====v A Q u =
u—过水断面实际水流流速， 3、什么是水头？什么是水力坡度？为什么地下水能从压力小处向压力大处运动？ 总水头——单位重量液体所具有的总的机械能，简称水头， 水力坡度——大小等于∣dH/dn∣（梯度），方向沿着等水头线的法线方向指向水头降低的方向的矢量定义为水力坡度，记为J。 4、什么是地下水运动要素？根据地下水运动要素与坐标轴的关系，地下水运动分哪几种类型？ 地下水运动要素——反映地下水运动特征的物理量，如水头、压强、流速、流量等，它们都是空间坐标x、y、z和时间t的连续函数 按运动要素与坐标的关系 当地下水沿一个方向运动，将这个方向取为坐标轴，则地下水的渗流速度只要沿这一坐标轴的方向有分速度，其余坐标轴方向的分速度均为零。这类地下水运动称为一维运动，如等厚的承压含水层中的地下水运动。一维运动也称为单向运动。如果地下水的渗流速度沿二个坐标轴方向都有分速度，仅在一个坐标轴方向分速度为零，则称为地下水的二维运动。如下图的渠道向河流渗漏时的地下水运动。直角坐标系中的二维运动也称为平面运动。 如果地下水的渗流速度沿空间三个坐标轴的分量均不等于零，则称为地下水的三维运动。多数地下水运动都是三维运动，也称为空间运动，如下图的河湾处的潜水运动。 5、什么是稳定运动？什么是非稳定运动？为什么说地下水运动均为非稳定运动？ 稳定运动——地下水运动的所有基本要素（如压强p、速度v等）的大小和方向不随时间变化的地下水运动， 非稳定运动——地下水运动的基本要素中的任一个或全部随时间变化的地下水运动 由于地下水不断得到补给和排泄，严格地来说，地下水运动都是非稳定运动。稳定运动只是一种暂时的平衡状态。在变化不大时，可以将地下水运动当作稳定运动来研究，以便简化计算。
《专门水文地质学》试卷（A）卷 一填空题（22分） 1、水文地质调查方法包括：地面调查钻探物探水文地质试验 2、水文地质钻孔的基本类型有勘探孔试验孔观测孔开采孔 3、水文地质试验包括抽水试验放水试验注水试验 4、地下水资源的特点包括：系统性和整体性流动性循环再生性可调节性 5矿井水灾害按水源划分类型有：地表水害、松散含水层水害、煤系砂岩水害灰岩水害 6、若含水层的单位涌水量:q=0.021L/m.s 则该含水层为弱含水层若含水层的单位涌水量:q=0.21L/m.s 则该含水层为中等含水层若含水层的单位涌水量:q=21L/m.s 则该含水层为强含水层 二简答题（30分） 1、水文地质勘探工作程序应遵偱的原则？（5分） 答：（1）工作范围由大到小，工作要求由粗到精 （2）按测绘—勘探—试验—长期观测的顺序安排 （3）根据具体条件由少到多，由点到线，进一步控制到面 （4）每一勘查阶段按准备工作、野外施工和室内总结三段时期进行 2、如何计算岩芯裂隙率和溶隙率？（5分） 答：统计裂隙率及岩溶率公式为： 式中 y----线裂隙率或线岩溶率；
∑bi----L段内平行岩芯轴线上测得的裂隙或岩溶的总宽度，m； L----统计段长度，m； Ku----L段内的岩芯采取率。 3、下三带是指哪三带？（5分） 答：下三带是指：底板破坏带、原始导升带、完整岩层带 4、生活饮用水水质的基本要求？（5分） 答：生活饮用水水质基本要求为： （1）水的感官性状良好 （2）水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康 （3）水中不得含有病原微生物 5、什么叫允许开采量？（5分） 答：允许开采量，又称可开采量或可开采资源量，是指在技术上可能、经济上合理，并在整个开采期间内出水量不会减少，动水位不超过设计要求，水质和水温在允许范围之内变化，不影响已建水源地正常开采，不发生危害性环境地质问题等前提下，单位时间内从含水层系统或取水地段开采含水层中可以取得的水量。简言之，允许开采量就是用合理的取水工程，单位时间内能从含水层系统或取水地段取出来，并且不发生一切不良后果的最大出水量。 6、什么叫导水裂隙带？（5分） 答：冒落带：指采矿工作面放顶后引起的直接垮落破坏。该带不仅透水而且透砂。裂隙带：指冒落带之上，大量出现的切层、离层和断裂隙或裂隙发育带。该带不会透砂但能透水。冒落带和裂隙带合称导水裂隙带。 三论述题（30分） 1、影响矿井水灾害的因素有哪些？（10分） 答：影响矿井水灾害的因素包括自然因素和人为因素。(1分)自然因素有：大 气降水、地形、地表水、井巷围岩的性质、地质构造.(1分)大气降水决定了整个矿区的水量丰富程度。地形影响了水流和地下水的补给。地表水是充水因素之一，地表水不仅会影响地下水的富水性，在一些矿井，地下水也会直接溃入矿井。(1分)井巷围岩的性质不同可以分为：含水层和隔水层，含水隔越厚、 裂隙越发育，其富水性越强，其发生水害的可能性越大，含水层的水压力越大，其发生水害的可能性越大。隔水层厚度越厚，岩层阻水性能越好，发生水害的
第二章计算题 1. 在厚度不等的承压含水层中，沿地下水流方向打四个钻孔（孔1、孔2、 孔3、孔4），如图2—1所示，各孔所见含水层厚度分别为：M 1=14.5，M 2 =M 3 =10m， M 4 =7m，已知孔1—孔2、孔2—孔3、孔3—孔4的间距分别为210m、125m、180m。 2. 图2—2所示，作侧河水已受污染，其水位用H 1 表示，没有受污染的右侧 河水位用H 2 表示。（1）已知河渠间含水层为均质、各向同性，渗透系数未知，
入渗强度为0.01m/d。当含水层中水位至少下降2m时，两侧排水渠水位都为H=6m。试求：（1）排水渠的间距L；（2）排水渠一侧单位长度上的流量Q。 两河间距l=500m，含水层的稳定单宽流量为1.2m2/d。在无入渗补给量的条件下，试求含水层的渗透系数。 5. 水文地质条件如图2—4所示。已知h 1=10m，H 2 =10m，下部含水层的平均 厚度M=20m，钻孔到河边距离l=2000m，上层的渗透系数K 1 =2m/d，下层的渗透系 A B 水层分为上下两层，上层为细砂，A、B两处的含水层厚度分别为h A =5.19m、
h =2.19m，渗透系数为3.6m/d。下层为粗砂，平均厚度M=6.4m，渗透系数为30m/d。B 试求含水层的单宽流量。 7. 图2—5所示，某河旁水源地为中粗砂潜水含水层，其渗透系数为100m/d。 含水层平均厚度为20m，给水度为0.002。以井距30m的井排进行取水，井排与 8. 某水库蓄水后，使岸边潜水产生回水现象，如图2—6所示。设计水库蓄 水后最高水位标高H=28m。在距水库l=5km处有一工厂，其地面标高为25m，已 =8m（以含水层底版算起），渗透系数为10m/d，给水度为0.04。设计灌渠水h 位瞬时抬高1.5m后，使地下水位在一天内最小抬高0.3m。试求灌渠的合理间距。