《地下水动力学》习题集
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. 水力坡度
4. 贮水系数
5. 贮水率
6. 渗透系数
7. 渗透率
8. 尺度效应
9. 导水系数
二、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。
2. 地下水在多孔介质中存在的主要形式有____、____、____和____，地下水动力学主要研究____的运崐动规律。
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. 地下水过水断面包括___和_______所占据的面积.渗透流速是________上的平均速度，而实际速度是__________的平均速度。
5. 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____。
6. 渗流运动要素包括____、____、____和____等等。
7. 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。
8. 达西定律反映了渗流场中的______定律。
9. 渗透率只取决于_______性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为_____或____。
10. 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_____。
11. 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。
12. 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____________________关系划分的。
13. 渗透系数在各向同性岩层中是_____，在各向异性岩层是______________。在三维空间中它由_____________组成，在二维流中则由__________________组成。
14. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是___________。
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__________。
16. 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_________。
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______，当水流垂直于界面时__________。
18. 在同一条流线上其流函数等于________，单宽流量等于_______，流函数的量纲为________。
19. 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____________。
20. 在各向同性的含水层中流线与等水头线________，故网格为_______。
21. 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。
22. 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_______。
23. 渗流连续方程是_________在地下水运动中的具体表现。
24. 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______________。
25. 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_______。
26. 单位面积(或单位柱体)含水层是指________________，高等于________柱体含水层。
27. 在渗流场中边界类型主要分为_______、_______以及__________________。
三、判断题
1. 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。（）
2. 对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。（）
3. 贮水率μs=ρg(α+nβ)也适用于潜水含水层。（）
4. 贮水率只用于三维流微分方程。（）
5. 贮水系数既适用承压含水层，也适用于潜水含水层。（）
6. 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。（）
7. 潜水含水层的给水度就是贮水系数。（）
8. 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。（）
9. 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。（）
10. 达西定律是层流定律。( )
11. 达西公式中不含有时间变量，所以达西公式只适于稳定流。( )
12. 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。( )
13. 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。( )
14. 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。( )
15. 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。( )
16. 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。( )
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。( )
18. 各向异性岩层中，渗透速度也是张量。( )
19. 在均质各向异性含水层中，各点的渗透系数都相等。( )
20. 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，形成的降深线呈椭圆形，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。( )
21. 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。( )
22. 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。( )
23. 流线越靠近界面时，则说明介质的Ｋ值就越小。( )
24. 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。( )
25. 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。( )
26. 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。( )
27. 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。( )
28. 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。( )
29. 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。( )
30. 在同一渗流场中，流线在某一特定点上有时候也可以相交。( )
31. 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。( )
32. 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。( )
33. 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方程。( )
34. 在潜水含水层中当忽略其弹性释放水量时，则所有描述潜水的非稳定流方程都与其稳定流方程相同。( )
35. 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。( )
36. 越流因素B和越流系数σ都是描述越流能力的参数。( )
37. 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可做为第一类边界也可做为第二类边界处理。( )
38. 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。( )
39. 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。( )
40. 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。( )
41. 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J AB>J A′
，因此根据达西定律，可以说AB附近的渗透速度大于A′B′附近的渗透速度。( )
B′
四、分析计算题
1. 试画出图1－1所示的各种条件下两钻孔间的水头曲线。已知水流为稳定的一维流。
2. 在等厚的承压含水层中，过水断面面积为400m2的流量为10000m3/d，含水层的孔隙度为，试求含水层的实际速度和渗透速度。
3. 已知潜水含水层在1km2的范围内水位平均下降了，含水层的孔隙度为，持水度为，试求含水层的给水度以及水体积的变化量。
4. 通常用公式q=α(P－P0)来估算降雨入渗补给量q。式中：α—有效入渗系数；P0—有效降雨量的最低值。试求当含水层的给水度为，α为，P0为20mm，季节降雨量为220mm 时，潜水位的上升值。
5. 已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为15m/d，孔隙度为，沿着水流方向的两观测孔A、B间距离l=1200m，其水位标高分别为H A=，H B=3m。试求地下水的渗透速度和实际速度。
6. 在某均质、各向同性的承压含水层中，已知点P（1cm，1cm）上的测压水头满足下列关系式：H=3x2+2xy+3y2+7，公式中的H、x、y的单位均以米计，试求当渗透系数为30m/d 时，P点处的渗透速度的大小和方向。
7. 已知一承压含水层，其厚度呈线性变化，底板倾角小于20°，渗透系数为20m/d。
A、B两断面处的承压水头分别为：（1）H A=，H B=；（2）H A=，H B=。设含水层中水流近似为水平流动，A、B两断面间距为5000m，两断面处含水层厚度分别为M A=120m，M B=70m，试确定上述两种情况下：（1）单宽流量q；（2）A、B间的承压水头曲线的形状；（3）A、B间中点处的水头值。
8. 在二维流的各向异性含水层中，已知渗透速度的分量V x=d，V y=d，水力坡度的分量J x=，J y=，试求：（1）当x、y是主渗透方向时，求主渗透系数；（2）确定渗流方向上的渗透系数K v；（3）确定水力梯度方向上的渗透系数K j；（4）确定与x轴方向成30°夹角方向上的渗透系数。
9. 试根据图1－2所示的降落漏斗曲线形状，判断各图中的渗透系数K0与K的大小关系。
10. 试画出图1－3所示各图中的流线，并在图（c）中根据R点的水流方向标出A、B 两点的水流方向。
11. 有三层均质、各向同性、水平分布的含水层，已知渗透系数K1=2K2，K3=3K1，水流由K1岩层以45°的入射角进入K2岩层，试求水流在K3岩层中的折射角θ3。
12. 如图1－4所示，设由n层具有相同结构的层状岩层组成的含水层，其中每个分层的上一半厚度为M1，渗透系数为K1，下一半厚度为M2，渗透系数为K2，试求：（1）水平和垂直方向的等效渗透系数K p和K v；（2）证明K p＞K v。
13. 图1－5为设有两个观测孔（A、B）的等厚的承压含水层剖面图。已知H A=，H B=，含水层厚度M=50m，沿水流方向三段的渗透系数依次为K1=40m/d，K2=10m/d，K3=20m/d，l1=300m，l2=800m，l3=200m。试求：（1）含水层的单宽流量q；（2）画出其测压水头线；（3）当中间一层K2=50m/d时，重复计算（1）、（2）的要求；（4）试讨论以上计算结果。
14. 某渗流区内地下水为二维流，其流函数由下式确定：ψ=2（x2－y2）已知ψ单位为m2/d，试求渗流区内点P（1，1）处的渗透速度（大小和方向）。
15. 在厚50m、渗透系数为20m/d、孔隙度为的承压含水层中，打了13个观测孔，其观测资料如表1－1所示。试根据表中资料求：（1）以△H=绘制流网图；（2）A（10，4）、B（16，11）两点处的渗透速度和实际速度（大小和方向）；（3）通过观测孔1和孔9之间的断面流量Q。
1
16. 已知水流为二维流，边界平行于y轴，边界上的单宽补给量为q。试写出下列三种情况下该边界条件：（1）含水层为均质、各向同性；（2）含水层为均质、各向异性，x、y为主渗透方向；（3）含水层为均质、各向异性，x、y不为主渗透方向。
17. 在淮北平原某地区，为防止土壤盐渍化，采用平行排水渠来降低地下水位，如图1—6所示，已知上部入渗补给强度为W ，试写出L渗流区的数学模型，并指出不符合裘布依假定的部位。（水流为非稳定二维流）
18. 一口井位于无限分布的均质、各向同性潜水含水层中，初始时刻潜水水位在水平不透水底版以上高度为H0（x，y），试写出下列两种情况下地下水流向井的非稳定流数学模型。已知水流为二维非稳定流。（1）井的抽水量Q w保持不变；（2）井中水位H w保持不变。
19. 图1—7为均质、各向同性的土坝，水流在土坝中为剖面非稳定二维流，试写出渗流区的数学模型。
20. 图1—8为黑龙江某省市供水水源地的平面图和水文地质剖面图，已知其开采强度为ε，试根据图示写出开采过程中地下水非稳定流的数学模型。
第二章地下水向河渠的运动
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，则侵润曲线的形状为____________；当W<0时，则为__________；当W=0时，则为____________。
4. 双侧河渠引渗时，地下水的汇水点靠近河渠________一侧，汇水点处的地下水流速等于_______。
5. 在河渠单侧引渗时，同一时刻不同断面处的引渗渗流速度_______，在起始断面x=0
处的引渗渗流速度______，随着远离河渠，则引渗渗流速度__________。
6. 在河渠单侧引渗中，同一断面上的引渗渗流速度随时间的增大_______，当时间趋向无穷大时，则引渗渗流速度_________。
7. 河渠单侧引渗时，同一断面上的引渗单宽流量随时间的变化规律与该断面上的引渗渗流速度的变化规律_______，而同一时刻的引渗单宽流量最大值在________，其单宽渗流量表达式为_______。
二、选择题
1. 在初始水位水平，单侧引渗的含水层中，距河无限远处的单宽流量等于零，这是因为假设。( )
(1)含水层初始时刻的水力坡度为零；(2)含水层的渗透系数很小；(3)在引渗影响范围以外的地下水渗崐透速度为零；(4)地下水初始时刻的渗透速度为零。
2. 河渠引渗时，同一时刻不同断面的渗流量( )；随着远离河渠而渗流量( )。
(1)相同；(2)不相同；(3)等于零；(4)逐渐变小；(5)逐渐变大；(6)无限大；(7)无限小。
三、计算题
8. 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：M1=，M2=M3=10m，M4=7m，已知孔1—孔2、孔2—孔3、孔3—孔4的间距分别为210m、125m、180m。试求含水层的单宽流量及孔2，孔3的水位。
9. 图2—2所示，作侧河水已受污染，其水位用H1表示，没有受污染的右侧河水位用H2表示。（1）已知河渠间含水层为均质、各向同性，渗透系数未知，在距左河l1处的观测孔中，测得稳定水位H，且H>H1>H2。倘若入渗强度W不变。试求不致污染地下水的左河最高水位。（2）如含水层两侧河水水位不变，而含水层的渗透系数K已知，试求左河河水不致污染地下水时的最低入渗强度W。
3. 为降低某均质、各向同性潜水含水层中的底下水位，现采用平行渠道进行稳定排水，如图2—3所示。已知含水层平均厚度H0=12m，渗透系数为16m/d，入渗强度为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。
4. 如图2—2所示的均质细沙含水层，已知左河水位H1=10m，右河水位H2=5m，两河间距l=500m，含水层的稳定单宽流量为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h1=10m，H2=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K1=2m/d，下层的渗透系数K2=10m/d。试求（1）地下水位降落曲线与层面相交的位置；（2）含水层的单宽流量。
6. 在砂砾石潜水含水层中，沿流向打两个钻孔（A和B），孔间距l=577m，已知其水位标高H A=，H B=，含水层底版标高为。整个含水层分为上下两层，上层为细砂，A、B两处的含水层厚度分别为h A=、h B=，渗透系数为d。下层为粗砂，平均厚度M=，渗透系数为30m/d。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。以井距30m的井排进行取水，井排与河水之距离l=400m。已知枯水期河平均水位H1=25m，井中平均水位H W=15m。雨季河水位瞬时上升2m，试求合水位不变情况下引渗1d后井排的单宽补给量。
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，已知含水层的导压系数为4×104m2/d，含水层的初始水位近于水平，其值H0=15m。试问需多长时间工厂受到回水的影响。
9. 某农田拟用灌渠进行引渠，已知引灌前渠水位与潜水位相同，其平均水位h0=8m（以含水层底版算起），渗透系数为10m/d，给水度为。设计灌渠水位瞬时抬高后，使地下水位在一天内最小抬高。试求灌渠的合理间距。
第三章地下水向完整井的稳定运动
一、解释术语
1. 完整井
2. 降深
3. 似稳定
4. 井损
5. 有效井半径
6. 水跃
二、填空题
1. 根据揭露含水层的厚度和进水条件，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，抽出的水量主要等于_________。而对于承压水井，抽出的水量则等于_____________________。
5. 对潜水井来说，测压管进水口处的水头_________测压管所在地的潜水位。
6. 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。
7. 地下水向承压水井稳定运动的特点是：流线为指向_______________;等水头面为________________；各断面流量_______。
8. 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___________。
9. 由于逑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。
10. 影响半径R是指________________；而引用影响半径R0是指________________。
11. 对有侧向补给的含水层，引用影响半径是_____________；而对无限含水层，引用影响半径则是______________。
12. 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______。
13. 在应用Q～S w的经验公式时，必须有足够的数据，至少要有____次不同降深的抽水试验。
14. 常见的Q～S w曲线类型有______、______、_______和______四种。
15. 确定Q～S关系式中待定系数的常用方法是______和_________。
16. 最小二乘法的原理是要使直线拟合得最好，应使________最小。
17. 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；如果地下水面有一定的坡度, 抽水后则形成_______的降落漏斗。
18. 对均匀流中的完整抽水井来说，当抽水稳定后，水井的抽水量等于____________。
19. 驻点是指_________________。
20. 在均匀流中单井抽水时，驻点位于____________，而注水时，驻点位于____________。
21. 假定井径的大小对抽水井的降深影响不大，这主要是对_________而言的，而对井损常数C来说_________。
22. 确定井损和有效井半径的方法，主要是通过____________和____________来实现的。
23. 在承压水井中抽水，当____________时，井损可以忽略；而当_________时，井损在总降深中占有很大的比例。
24. 阶梯降深抽水试验之所以比一般的稳定流试验节省时间，主要由于两个阶梯之间没有________________；每一阶段的抽水不一定____________。
三、判断题
1. 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。( )
2. 凡是存在井损的抽水井也就必定存在水跃。( )
3. 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。( )
4. 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。( )
5. 在过滤器周围填砾的抽水井，其水位降深要小于相同条件下未填砾抽水井的水位降深。( )
6. 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。( )
7. 在无限含水层中，随着抽水时间的持续，降落漏斗不断向外扩展，引用影响半径是随时间而改变的变数。( )
8. 无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跃。( )
9. 在无补给的无限含水层中抽水时，水位永远达不到稳定。( )
10. 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。( )
11. 按裘布依公式计算出来的浸润曲线，在抽水井附近往往高于实际的浸润曲线。( )
12. 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。( )
13. 比较有越流和无越流的承层压含水层中的稳定流公式，可以认为就是有越流补给含水层中井流的引用影响半径。( )
14. 对越流含水层中的稳定井流来说，抽水量完全来自井附近的越流补给量。( )
15. 可以利用降深很小时的抽水试验资料所建立的Q—S w关系式来预测大降深时的流量。( )
16. 根据抽水试验建立的Q—S w关系式与抽水井井径的大小无关。( )
17. 根据稳定抽流水试验的Q—S w曲线在建立其关系式时，因为没有抽水也就没有降深，所以无论哪一种类型的曲线都必须通过坐标原点。( )
18. 对于承压水稳定流的定解问题，某一边界条件的存在，并不影响其他边界条件存在时所得到的结果。（）
19. 在齐次定解条件下，承压干扰井群抽水产生的降深，等于各井单独抽水产生降深的代数和。（）
20. 井陨常数C随抽水井井径的增大而减小，随水向水泵吸水口运动距离的增加而增加。( )
21. 井损随井抽水量的增大而增大。( )
四、分析题
1. 蒂姆（Thiem）公式的主要缺陷是什么？
2. 利用抽水试验确定水文地质参数时，通常都使用两个观测孔的蒂姆公式，而少用甚至不用仅一个观测孔的蒂姆公式，这是为什么？
3. 在同一含水层中，由于抽水而产生的井内水位降深与以相同流量注水而产生的水位抬升是否相等？为什么？
4. 试从数学角度简要说明叠加原理。
5. 叠加原理的适用条件是什么？
6. 承压井群计算时，为什么对降深进行叠加，而不是对水头直接叠加？
五、计算题
1. 某承压含水层中有一口直径为的抽水井，在距抽水井527m远处设有一个观测孔。含水层厚，渗透系数为d。试求井内水位降深为，观测孔水位降深为时的抽水井流量。
2. 在厚度为的承压含水层中有一口抽水井和两个观测孔。已知渗透系数为34m/d，抽水时，距抽水井50m处观测孔的水位降深为，110m处观测孔的水位降深为。试求抽水井的流量。
3. 某潜水含水层中的抽水井，直径为200mm，引用影响半径为100m，含水层厚度为20m，当抽水量为273m3/d时，稳定水位降深为2m。试求当水位降深为5m时，未来直径为400mm的生产井的涌水量。
4. 设在某潜水含水层中有一口抽水井，含水层厚度44m，渗透系数为h，两观测孔距抽水井的距离为r1=50m，r2=100m，抽水时相应水位降深为s1=4m，s2=1m。试求抽水井的流量。
5. 在某潜水含水层有一口抽水井和一个观测孔。设抽水量Q=600m3/d.，含水层厚度H0=，井内水位h w=10m，观测孔水位h=，观测孔距抽水井r=60m，抽水井半径r w=和引用影响半径R0=130m。试求：（1）含水层的渗透系数K；（2）s w=4m时的抽水井流量Q；（3）s w=4m时，距抽水井10m，20m，30m，50m，60m和100m处的水位h。
6. 设承压含水层厚，初始水位为20m，有一口半径为的抽水井分布在含水层中。当以1080m3/d流量抽水时，抽水井的稳定水位为，影响半径为175m。试求含水层的渗透系数。
7. 在某承压含水层中抽水，同时对临近的两个观测孔进行观测，观测记录见表3—1。试根据所给资料计算含水层的导水系数。
8. 在潜水含水层中有一口抽水井和两个观测孔.请根据表3—2给出的抽水试验资料确定含水层的渗透系数。
9. 在河谩滩阶地的冲积砂层中大了一口抽水井和一个观测孔。已知初始潜水位为，水位观测资料列于表3—3，请据此计算含水层的渗透系数平均值。
10. 试利用某河谷潜水含水层的抽水试验资料（见表3—4）计算抽水井的引用影响半径。
11. 表3—5给出了某承压含水层稳定流抽水的水位降深观测资料，试利用这些资料用图解法确定引用影响半径。
表3—5
12. 在承压含水层中做注水试验。设注水井半径为,含水层厚16m,渗透系数为8m/d,引用影响半径为80m，初始水位为20m，注水后水位又生高5m，试求注入井中的水量。
13. 有一口井从越流承压含水层中抽水直至出现稳定状态。已知抽水量为200m3/h，主含水层厚50m，渗透系数为d，弱透水层厚3m，渗透系数为d。设在抽水期间上覆潜水含水层水位不下降。试求：（1）距抽水井50m处观测孔的水位降深；（2）抽水井流量的百分之几是来自以井为中心，半径为250m范围内的越流量？
14. 在某越流含水层中有一口抽水井。已知：含水层的导水系数为d，越流因素为1000m。试求以定流量Q=453m3/d抽水时，距抽水井10m，20m，40m和100m处的稳定水位降深。
15. 在某承压含水层中做多降深抽水试验，获得表3－6的数据。试确定当水位降深为8m时的抽水井流量。
表3－6
16. 在某承压含水层中做三次不同降深的稳定流抽水试验。已知含水层厚，影响半径为1000m ，且当以d 的流量抽水时，距抽水井50m 处观测孔水位降深为。试根据表3－7
确定抽水井的井损和有效井半径。
17. 在北方某厚度为30m 的承压含水层中做多降深大流量稳定流抽水试验，抽水一定时间后，井附近出现紊流运动。已知影响半径为950m ，当4173时，离井87m 处观测孔稳定水位降深为。试验数据见表3
－8。试确定抽水时的井损及有效井半径。
第四章 地下水向完整井的非稳定运动
一、填空题
1. 泰斯公式的适用条件中含水层为____________的承压含水层；天然水力坡度近为_______；抽水井为______________，井流量为_________；水流为_____________。
2. 泰斯公式所反映的降速变化规律为：抽水初期水头降速__________，当时达_________，而后又________，最后趋于_________。
3. 在非稳定井流中，通过任一断面的流量____________，而沿着地下水流向流量是_______。
4. 在泰斯井流中，渗流速度随时间的增加而_______，当时渗流速度就非常
接近_________。
5. 定降深井流公式反映了抽水期间井中水位___________，而井外水位_________，井流量随时间延续而___________的井流规律。
6. 潜水非稳定井流与承压井流比较，主要不同点有三点：⑴导水系数是__________；
⑵当降深较大时___________不可忽略；⑶从含水层中抽出的水量主要来自___________。
7. 博尔顿第一模型主要是考虑了____________；第二模型主要考虑了_________。
二、判断题
1. 在泰斯井流中，无论是抽水初期还是后期各处的水头降速都不相等。( )
2. 根据泰斯井流条件可知，抽取的地下水完全是消耗含水层的弹性贮量。( )
3. 在非稳定井流中，沿流向断面流量逐渐增大，因为沿途不断得到弹性释放量的补给，或者是由于沿流向水力坡度不断增大的缘故。( )
4. 泰斯井流的后期任一点的渗透速度时时都相等。( )
5. 泰斯井流后期的似稳定流，实际上是指水位仍在下降，但水位降速在一定范围内处处相等的井流。( )
6. 泰斯井流的影响范围随出水时间的延长而不断扩大。( )
7. 基岩中的裂隙水一般都是埋藏在已经固结岩石中的节理、裂隙和断层中，因此，根据含水层的弹性理论而建立起来的泰斯公式，对基岩裂隙水地区的水文地质计算是不适用的。( )
8. 可以这样说，当泰斯公式简化为雅可布公式时，则表明井流内各点的渗透速度已由不稳定而转变为稳定。( )
9. 在进行非稳定流抽水时，无论井流量如何变化，都可将其概化成阶梯形流量后，再使用定流量的泰斯公式计算。( )
10. 使用阶梯流量公式时，要求计算时间必须是连续的。( )
11. 水位恢复公式实际上是具有两个阶梯的阶梯流量公式。( )
12. 配线法和直线法比较起来，前者比后者更能充分的利用抽水试验资料。( )
13. 配线法求参数的随意性在距抽水井越近的观测孔中表现越大。( )
14. 在抽水试验时，往往主孔中的动水位不易观测，如果能观测到的话，则求参数时用主孔或观测孔资料都一样。（）
15. 后期的泰斯井流，是在一定范围内水头随时间仍在不断变化，但水力坡度不随时
间变化的一种非稳定流。（）
16. 在均质各向异性含水层中进行抽水试验时，可以利用等降深线所呈现出的椭圆形长短轴长度比的平方，求相应主渗透方向上渗透系数的比。（）
17. 越流补给的完整井流与泰斯井流比较，二者的区别只是前者存在垂直方向的水流。( )
18. 越流系统的完整井流在抽水的早期，完全可用泰斯井流公式计算。( )
19. 越流系数越小，则越流量进入抽水层的时间就越早。( )
20. 抽水的中、后期，越流系统井流的水位降落曲线偏离泰斯井流的水位降落曲线，因为前者的抽水量完全是由越流量供给。( )
21. 凡是在越流系统的井流中，在抽水后期，井抽水量都是由越流量组成。( )
22. 具有越流系统的井流，只要能达到稳定流，则井抽水量就是按下列顺序组成：抽水初期完全由含水层释放量组成；抽水中期由含水层的释放量与越流量组成；后期则完全由越流量组成。( )
23. 在相同条件下越流系统井流的水位下降速度小于泰斯井流的水位下降速度。( )
24. 凡是具有越流系统的井流，抽水后期都能达到稳定流。( )
25. 据非稳定抽水试验资料所画出的s-lgt曲线，若出现拐点，则只表明有越流存在。( )
26. 在越流系统的井流中，当降落漏斗出现稳定时，则通过任一断面的流量都相等。( )
27. 越流系统的井流同泰斯井流一样，到抽水后期各处的水位下降速度都相等。（）
28. 越流系统中的弱透水层可以是承压含水层，也可以是无压含水层。（）
29. 博尔顿第二模型和纽曼模型都考虑了潜水含水层的弹性释水作用。( )
30. 博尔顿第二模型中由于引进的延迟指数的物理意义不明确,因此影响了该模型理论的解释和推广。( )
31. 纽曼把博尔顿关于关于潜水含水层迟后给水作用用潜水面下降滞后来解释。( )
32. 博尔顿第二模型与纽曼模型的区别只有一点，即后者考虑了水流的垂直分速度，而前者则没有考虑。( )
33. 纽曼模型可以用于任何条件下的各向异性潜水含水层的井流计算。( )
34. 只要符合博尔顿公式要求的潜水井流，同样也适用纽曼公式。( )
35. 因为博尔顿和纽曼公式都是描述潜水井流的公式，因此对多大降深的潜水井流来说，二者都适用。( )
36. 纽曼解在实际应用时，并不表示某一点的降深值，而是表示整个完整观测孔内的平
均降深值。( )
37. 在无越流补给的无限潜水层中进行抽水试验时，早期的水量主要来自含水层的弹性释放量，而晚期的抽水主要来自疏干量。( )
38. 无论是博尔顿模型还是纽曼模型都是在裘布依假设条件下建立起来的潜水非稳定井流模型。( )
39. 在无补给的潜水完整井中进行定流量变降深非稳定抽水时，潜水的浸润曲线在抽水后期是一条流线。( )
40. 在符合纽曼模型的巨厚潜水含水层中抽水时，S—lgt曲线的第一阶段表现最明显。( )
41. 在博尔顿模型中的延迟指数1/a越大，则重力疏干延迟效应消失得就越早；反之1/a越小，则延迟效应消失得就越晚。( )
42. 在各向异性的潜水井流中，水平分速度愈大，则含水层的弹性释水和潜水面迟后反应就越明显。( )
三、分析题：
1. 地下水流向井的稳定运动和非稳定运动的主要区别是什么？
2. 泰斯公式的主要用途是什么？
3. 利用抽水孔资料求参数T值时，通常求得的值比实际小，为什么？
4. 泰斯公式的适用条件是什么？当水力坡度较大时能否直接用泰斯公式？如何修正？
5. 泰斯井流后期为什么说只有在r一定范围内，水头降速才相等？
6. 试分析图4－7所示的井流是否都是越流系统?
7. 图4－8示出三个承压含水层的水文地质剖面（a）、（b）、（c）。已知各承压含水层的厚度M、渗透系数及贮水系数都相同，各弱透水层的渗透系数及贮水系水系数也相同，且M1 8. 在具有越流补给的半承压含水层中做定流量抽水试验，为什么抽水到一定时间后地下水向井中的运动由初期的非稳定运动逐渐过渡到稳定运动？由非稳定运动向稳定运动过渡的速度与什么有关？ 四、计算题 1. 在某均质、各向同性的承压含水层中，有一完整抽水井，其抽水量为1256 m3/d，已知含水层的导水系数为100 m2/d，导压系数为100 m2/min。试求：（1）抽水后10min、100min、1000min时，距抽水井10m处的水位将，以及所反映水位降深的分布规律。 2. 某承压含水层中有一抽水井，抽水2h后，在距抽水井50m处的观测孔中水位降深为。试求何时在距抽水井150m处的观测孔中也出现同样的降深？ 54.已知某承压含水层的导水系数为5000 m2/d，贮水系数为3×10-5，现有一完整井以250 m3/h定流量抽水，抽水7d后停泵。试求停泵后1h和1d后距抽水井100m处观测孔中的剩余降深。 3. 某承压含水层厚度为35m，初始水头为200m，渗透系数为20m/d，贮水系数为。现有一半径为的生产井，供某厂用水。一年中井的开采量为：3—6月为2000 m3/d，7—8月为雨季，工厂取用地表水，同时还以200 m3/d的回灌量进行回灌，9—第二年2月开采量为1000 m3/d。试预报第二年3月1日井中的水位。 4. 已知某承压含水层通过抽水试验求得的导水系数T为m2/d，导压系数a为×105 m2/d。距抽水井1450m处的观测孔在抽水8445min时，测得的水位降深为。试利用水位恢复资料验证所求参数的可靠程度。已知井抽水量为m2/h，停泵时间为6210min（误差≤5%）。 5. 某潜水含水层厚度为31m，现有一完整井（井半径为）以m3/h抽水量进行抽水，当抽到191min时停泵，而后进行水位观测，其观测资料如表4—1所示。试用直线法计算含水层的导水系数T和给水度μ。（对于潜水含水层来说，当水位降深s≤时，可用泰斯公式计算） 6. 某矿区进行定降深排水，设计的定降深为10m，已知承压含水层的导压系数为107m2/d，贮水系数为5×10-5，井半径为。试问当排水量达2301m3/d时，需多长时间？ 7. 某半承压含水层的下部与隔水层相邻，而上部与2m厚的砂质粘土相联，砂质粘土的上部是一潜水层。已知砂质粘土层有弱透水的性质，其渗透系数为d，抽水层的导水系数为40m2/d，贮水系数为，现打一钻孔，以d的涌水量进行抽水。试求：(1)抽水后10、100、1000min距抽水井10m处的水位降深，并分析地下水的动态变化规律；(2)抽水2d后距抽水井10m、100、500m处的水位降深，并分析水位变化的分布规律。 8. 某有越流补给的半承压含水层中有一完整井，以2940m3/d的涌水量进行抽水试验，其中3个孔进行了观测。已知R1、R2、R3分别为738m、854m和1200m，现将3个孔的观测资料绘在s-lgt半对数坐标系中，如图4－1所示。试用多孔拐点法求导水系数、贮水系数和越流补给系数。 第五章地下水向边界附近井的运动 一、填空题 1. 应用映射法时，对虚井有如下要求：虚井与实井的位置对于边界是_____的；虚井与实井的工作强度应_____，即_____相等；虚井的性质取决于_____的性质；虚井与实井的工作时间_____。 2. 应用映射法时，若实井为抽水井，那么对于定水头补给边界进行映射时，虚井为_____；如果对于隔水边界进行映射，虚井为_____。 3. 对于有界含水层的求解，一般把边界的影响用_____的影响来代替。 4. 直线补给边界附近的抽水井，当抽水降落漏斗还没有扩展到边界时，水流为_____流；当降落漏斗扩展到了边界时，水流趋于_____流。 5. 当直线边界的方位未知时，则至少需要_____个观测孔的资料才能确定边界的方位。 6. 对直线补给边界附近的抽水井来说，井流量中的补给量占井流量百分比的大小取决于_________、__________和__________。对一定含水层来说，随______的增大，百分比值逐渐减小，但随______的延长，百分比值却逐渐增大。 7. 对扇形含水层（包括象限含水层）映射时，对某一边界而言，不仅映出___的像，也 一九九一年攻读硕士学位研究生入学考试《水文地质学》试题 一、均质土层饱水带与包气带中的渗透系数K值有何区别？其原因是什么？（15分） 二、试分析我国上海、天津、常州等沿海城市地面沉降的原因，并说明防治这类地面沉降的主要途径。（20分） 三、什么是地下水的补给资源和储存资源？说明两者在供水中有何作用。（15分） 四、国外某一松散沉积物供水水源地，含水层中有石膏(CaSO4)，由于超量开采，地下水位大幅度下降。结果，硬度大幅度上升，PH值明显下降。试述产生此现象的水文地球化学依据。（20分） 五、松散沉积物深层地下水的补给来源主要由哪几部分组成？请阐述。（15分） 六、试述测定松散沉积物孔隙度(n)的方法。已知沉积物的容重(ρb )和密度(ρ)，能否求出n，并列出公式？（15分） 一九九一年攻读硕士学位研究生入学考试《地下水动力学》试题 一、试讨论潜水含水层中的导水系数与给水度之间的关系。（10分) 二、试说明下列概念及相互关系：渗透流速、地下水流速。（10分) 三、试论述潜水含水层中按规范进行的稳定流抽水试验是否可求给水度。（20分） 四、试论水均衡法与数值法在计算中有何异同。（20分） 五、如题五图所示，假定河床切割深度为X，河水位至潜水含水层隔水底板的高度为H1，潜水均质含水层的渗透系数为K。试讨论，在河岸旁距离L处有一完整井以定水位H0抽水时，河床切割深度对完整井抽水量的影响。（20分） 六、如题六图所示，为一垂直剖面，河床切割含水岩层，此含水岩层分为上、下两层，下层含水层厚度为M，渗透系数较上层的小，假定A点的水位是固定的。试示意绘出不同河水位时的河流左岸侵润曲线，并加以讨论。（20分） 模拟题 一判断题（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。 （） 2.贮水系数的大小与含水层和水的弹性性质有关。 （） 3.水力坡度值的大小与方向无关。 （） 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。（） 5.渗透系数大的含水层，其出水能力亦大。 （） 6.导水系数在三维条件下是无意义的。 （） 7.黄土属于均质各向同性含水层。 （） 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交。（） 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。（） 10.贯穿整个含水层的水井均称为完整井。 （） 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。（ ） 12．当河间地块两侧河水位一致时，河间地块的透水性是渐变的，则潜水分水岭的位置偏向渗透系数大的一侧。 （） 13．假如要修建一个水库，从考虑渗漏这个角度看，水库应修在降雨量小的地方。（） 14．Dupuit公式的假设条件之一是抽水前地下水是不流动的。（ ） 15．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。（） 16．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。（） 17．越流系统的稳定井流，主含水层的贮水系数越大，降深就越小。（） 18．对干扰井群，当流量不变时，干扰井的降深比它单独工作是的降深要小。（） 19．当涌水量Q为定值时，Theis公式中的时间与降深成正比。（ ） 20．满足Theis条件的井流，每个断面的水头速度的变化规律是先由小变大，后又由大变小，最后等速。 （） 二简答题（每题6分，共30分） 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。 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。（ ） 同济大学课程考核试卷（A卷） 20 06 — 20 07 学年第二学期命题教师签名：审核教师签名： 课号：030238 课名：地下水动力学(双语) 考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试(√)、重考( )试卷 年级专业学号姓名得分 一. 填空 (20%，每空0.5%) 1. 地下水动力学是研究地下水在、和 学，通常把_______________称为多孔介质。 2. 在渗流场中，取一组_________和一组组成的网格称为流网。 质中流网为正交网。 3. 渗流运动要素包括___ _、、_ ___ 4. 渗透率只取决于___ ____ ___ ，量纲为。 5. 均质与非均质岩层是根据_____________________ 是根据____________________关系划分的。 6. _________一侧。如果入渗补给强度W>0 则为__________；当W=0时，则为____________。 7．地下水向承压水井稳定运动的特点是：流线为指向 ________________；各断面流量______ _。 8．越流因素Ｂ越大，则说明弱透水层的厚度__ _，其渗透系数 __ _。 9．泰斯公式所反映的、每个断面上的水头降速变化规律为：抽水初期水头降速，当时达到，而后又，最后趋于。 10．地下水过水断面包括和所占据的面积；渗透流速是上的速度，而实际速度是的平均速度。 11. 根据过滤器在含水层中进水部位的不同，将不完整井分为：_________，_________和_________三类。 量的大小如何。( ) 6．在非稳定井流中，沿流向断面流量逐渐增大，是由于沿流向水力坡度不断增大的缘故。( ) 三、简述题（英文题请用英文回答，28%） 1．Give a brief introduction to curve-match method that can be used for determining aquifer parameters for an unsteady radial flow in a confined aquifer. （10%） 2. 镜像法中，虚拟井的特征。（8%） 3．图2 型。 四．计算题（英文题请用英文回答，40%） 1．A well is located in a confined aquifer with a conductivity of 14.9m/d and a storativity of 0.0051. The aquifer is 20.1 m thick and is pumped at a rate of 2725m 3/d. What is the drawdown at a distance of 7.0m from the well after 1 day of pumping? (w(1.5*10-4)=8.23, w(2.0*10-4)=7.94, w(2.5*10-4)=7.72) .(10%) 2. 图3中，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 ，下层的渗透系数K 2=10m/d 。试求（1）地下水位降落曲线与层面相交的位置；（2）含水层的单宽流量。（15%） 地下水动力学 《邹力芝》部分试题姜太公编 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 表征含水量的能力的参数。数值上等于水力梯度为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，由于水体积的膨胀（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，由于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.假想水流的密度、粘滞性、运动时在含水层的中所受阻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指向水头降 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 一、解释术语 1. 渗透速度 2. 实际速度 3. 水力坡度 4. 贮水系数 5. 贮水率 6. 渗透系数 7. 渗透率 8. 尺度效应 9. 导水系数 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。 华北水利水电大学地下水动力学试题2 华北水利水电大学 地下水动力学 一、判断题（每题1分，共20分） 1.渗流即是存在于岩石空隙中的地下水流。（） 2.渗透流速是实际平均流速。（） 3.地下水总是从位置高处向位置低处流动。（） 4.有效孔隙是指互相连通的，不为结合水所占据的那一部分孔隙。（） 5.给水度值的大小只与水位变动带的岩性有关。（） 6.贮水系数的大小与含水层和水的弹性性质有关。（） 7.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。（） 8.稳定流是时间的函数。（） 9.渗透系数和速度具有相同的量纲。（） 10.导水系数的大小与含水层的厚度无关。（） 11.岩石颗粒愈粗，透水性愈好。（） 12.巨厚粗砂层中夹有粘土透镜体属于非均质各向同性。（） 13.上、下两层含水介质的K值相差愈大，则水流斜向通过界面时，流线偏移的程度也愈大。 （） 14.流网线稀疏，说明水力坡度小，流速小，径流微弱。（） 15.在有垂直入渗的稳定流动中，潜水浸润曲线是等水头线。（） 16.如果弱透水层一定，主含水层的出水能力越大，则越流量就越小。（） 17.地下分水岭可作为研究区的隔水边界。（） 18.河间地块潜水降落曲线的形状是椭圆形曲线。（） 19.水平等厚的承压完整井流，等水头面是一系列同心圆柱面。（） 20.叠加原理只适用于线性方程。（） 二、简答题（每题6分，共30分） 1.何谓弹性水量。（6分） 2.如图所示水文地质模型，地下水为稳定运动，请建立相应的数学模型。（6分） 3．Dupuit公式的假设条件有哪些？（6分） 4．试述潜水完整井流与承压完整井流有哪些不同？（6分） 5. 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。（6分） 习题7-1 1、填空题 1.应用映射法时，对虚井有如下要求：虚井与实井的位置对于边界是的；虚井与实井的工作强度应。即相等；虚井的性质取决于性质；虚井与实井的工作时间。 2.有一实井本身为抽水井，那么，对于定水头补给边界进行映射时，所得虚井性质应与实井性质，即虚井为一；如果对于隔水边界进行映射，所得虚井性质则与实井性质，即虚井为一。 3.对于有界含水层的求解，一般把边界的影响用的影响来代替。 4.直线补给边界附近的抽水井，当抽水降落漏斗还没有扩展到边界时，水流为流；当降落漏斗扩展到边界时，水流趋于流。 5.当直线边界的方位未知时。则至少需要个观测孔的资料才能确定边界方位。 6.对直线补给边界附近的抽水井来说，井流量中的补给量占井流量的百分比的大小取决于、和。对一定含水层来说，随的增大，百分比值逐渐减小，但随的延长，百分比却逐渐增大。 2、判断题 7.映射法的基本原则是要求映射后，所得的无限含水层中的渗流问题，应保持映射前的边界条件和水流状态。（） 8.用映射法解决有界含水层问题时，需要将抽水井与观测孔的映象同时映出，然后再进行叠加计算。（） 9.在应用映射法后所绘制的流网图中,直线的补给边界是一条等势线，而隔水边界是一条流线。（） 10.映射发适用于任何类型的含水层，只要将相应类型含水层的井流公式进行叠加即可。（） 11.在半无限含水层中抽水时，抽水一定时间后降深可以达到稳定.（ ） 12.利用s~lgt单对数曲线的形状可以判断边界的存在及其性质。（） 13.边界的存在不仅对抽水时的降落曲线形状的影响，而且对水位恢复时的曲线形状也有类似的影响。（） 14.在有补给边界存在的半无限含水层中抽水时，如有三个以上的观测孔，就可应用稳定流图解法计算含水层的导水系数。（） 3、分析问答题： 15.严格地讲，实际含水层的分布范围都是有限的。那么，在什么情况下，可以把含水层近似视为无限的？ 16.简述映射法的使用原则及方法。 17.为什么说当抽水井到直线边界的距离等于或大于引用影响半径的一 《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_。 一、解释术语1、渗透速度2. 实际速度3、水力坡度4. 贮水系数5。贮水6、渗透系数7. 渗透率８. 尺度效应9。导水系数 １.地下水动力学就是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石与岩溶岩石中运动规律得科学。通常把具有连通性得孔隙岩石称为多孔介质,而其中得岩石颗粒称为骨架。多孔介质得特点就是多相性、孔隙性、连通性与压缩性。 2.地下水在多孔介质中存在得主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水与重力水,而地下水动力学主要研究重力水得运动规律。 3、在多孔介质中,不连通得或一端封闭得孔隙对地下水运动来说就是无效得,但对贮水来说却就是有效得。 4、地下水过水断面包括_空隙_与_固体颗粒_所占据得面积、渗透流速就是＿过水断面＿上得平均速度,而实际速度就是＿空隙面积上_＿得平均速度。 在渗流中,水头一般就是指测压管水头,不同数值得等水头面(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＿得法线,并指向水头_降低_方向得矢量,称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中得三个分量分别为_＿、＿与__。 6、渗流运动要素包括＿流量Q_、＿渗流速度v_、_压强p＿与＿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_＿得关系,将地下水运动分为一维、二维与三维运动、 8、达西定律反映了渗流场中得＿能量守恒与转换_定律。 9.渗透率只取决于多孔介质得性质,而与液体得性质无关,渗透率得单位为cｍ2或ｄa。 10、渗透率就是表征岩石渗透性能得参数,而渗透系数就是表征岩层透水能力得参数,影响渗透系数大小得主要就是岩层颗粒大小以及水得物理性质,随着地下水温度得升高,渗透系数增大、 1１。导水系数就是描述含水层出水能力得参数,它就是定义在平面一、二维流中得水文地质参数、 12。均质与非均质岩层就是根据_岩石透水性与空间坐标_得关系划分得,各向同性与各向异性岩层就是根据__岩石透水性与水流方向＿＿关系划分得。 13。渗透系数在各向同性岩层中就是＿标量_,在各向异性岩层就是＿_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得方向就是_不一致_、 15、当地下水流斜向通过透水性突变界面时,介质得渗透系数越大,则折射角就越_大_。 1６. 地下水流发生折射时必须满足方程＿＿,而水流平行与垂直于突变界面时则_均不发生折射＿。 1７、等效含水层得单宽流量q与各分层单宽流量qi得关系:当水流平行界面时__,当水流垂直于界面时__。 18、在同一条流线上其流函数等于_常数_,单宽流量等于_零＿,流函数得量纲为__＿_。19。在流场中,二元流函数对坐标得导数与渗流分速度得关系式为_＿。 20、在各向同性得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_。 21、在渗流场中,利用流网不但能定量地确定_渗流水头与压强_、_水力坡度＿、_渗流速度＿以及_流量_,还可定性地分析与了解_区内水文地质条件_得变化情况、 ２２、在各向同性而透水性不同得双层含水层中,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_。 23. 渗流连续方程就是_质量守恒定律_在地下水运动中得具体表现。 24。地下水运动基本微分方程实际上就是_地下水水量均衡_方程,方程得左端表示单位时间内从_水平＿方向与_垂直_方向进入单元含水层内得净水量,右端表示单元含水层在单位时 《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 地下水动力学试卷：A 一、解释下列术语：（每小题4分，共20分） 渗透系数： 导水系数： 非均质岩层： 贮水系数： 地下水的稳定运动： 二问答题：（每小题10分，共30分） 1. 利用Theis公式确定水文地质参数的配线法的步骤？ 1. 已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其孔隙度为0.15，沿着水流方向的两观测孔A、B间距离l=200m，其水位标高分别为H A=5m，H B=3m，地下水的渗透流速为0.15m/d。试求含水层的渗透系数和地下水实际速度。（10分） 2. 某地区承压含水层厚20m，渗透系数为10m/d，地下水为一维流， 沿地下水流向距离100m的两观测孔地下水位分别是80m和75m，试求单 宽流量。（10分） 3. 在某承压含水层中有两口相距100m的抽水井，井径为0.152m。已知含水层厚9.8m，渗透系数为 4.2m/d，初始水位为17.4m，影响半径为150m。试求抽水量为120m3/d时，井内稳定水位。（10分） 4.一河间地块，已知左右两河相距1000m，左、右两河水位分别为10m、9m，在距左河100m处设有观测孔,该含水层的渗透系数为10m/d，年平均降水量为400mm，入渗系数为0.3，地下水为稳定流。试求：（1）观测孔的水位；（2）求分水岭的位置及分水岭处的水位；（3）求流入左、右河的流量分别是多少。（20分） 《地下水动力学》试卷A-答案 一、解释下列术语（每小题4分，共20分） 渗透系数：水力坡度等于1时的渗透流速。 导水系数：水力坡度等于1时，通过整个含水层厚度上的单宽流量。 非均质岩层：在渗流场中，所有点具有不同的渗透系数，则称该岩层是非均质的。 贮水系数：在面积为1个单位、厚度为含水层全厚度M的含水层柱体中，当水头改变一个单位时弹性释放或贮存的水量。 地下水的稳定运动：地下水运动要素不随时间变化。 二、问答题（每小题10分，共30分） 1. 答: （1）在另一张模数相同的透明双对数纸上绘制实测的s—t/r2曲线或s—t曲线。（3分） （2）将实际曲线置于标准曲线上，在保持对应坐标轴彼此平行的条件下相对平移，直至两曲线重合为止。（3分） 华北水利水电大学 地下水动力学 一、判断题（每题1分，共20分） 1.渗流即是存在于岩石空隙中的地下水流。（） 2.渗透流速是实际平均流速。（） 3.地下水总是从位置高处向位置低处流动。（） 4.有效孔隙是指互相连通的，不为结合水所占据的那一部分孔隙。（） 5.给水度值的大小只与水位变动带的岩性有关。（） 6.贮水系数的大小与含水层和水的弹性性质有关。（） 7.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。（） 8.稳定流是时间的函数。（） 9.渗透系数和速度具有相同的量纲。（） 10.导水系数的大小与含水层的厚度无关。（） 11.岩石颗粒愈粗，透水性愈好。（） 12.巨厚粗砂层中夹有粘土透镜体属于非均质各向同性。（） 13.上、下两层含水介质的K值相差愈大，则水流斜向通过界面时，流线偏移的程度也愈大。 （） 14.流网线稀疏，说明水力坡度小，流速小，径流微弱。（） 15.在有垂直入渗的稳定流动中，潜水浸润曲线是等水头线。（） 16.如果弱透水层一定，主含水层的出水能力越大，则越流量就越小。（） 17.地下分水岭可作为研究区的隔水边界。（） 18.河间地块潜水降落曲线的形状是椭圆形曲线。（） 19.水平等厚的承压完整井流，等水头面是一系列同心圆柱面。（） 20.叠加原理只适用于线性方程。（） 二、简答题（每题6分，共30分） 1.何谓弹性水量。（6分） 2.如图所示水文地质模型，地下水为稳定运动，请建立相应的数学模型。（6分） 3．Dupuit 公式的假设条件有哪些？（6分） 4．试述潜水完整井流与承压完整井流有哪些不同？（6分） 5. 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。（6分） 三、 作图题（每题5分，共10分） 抽水井 补给边界 4.在直线补给边界附近有一抽水井 ,请画出其流网示意图。 17.试绘出下图均质各项同性承压含水层的水头线（水流为稳定二维流） 四、 计算题（共25分） 1.在某平原地区由于地下水埋藏较浅，致使大片农田盐渍化，为了促使耕地种植条件好转， 计划设计两条平行的渠道进行稳定排水，已知条件如图所示。试求：（10分） 一、解释术语1、 渗透速度2、 实际速度3、 水力坡度4、 贮水系数5、 贮水6、 渗透系数7、 渗透率8、 尺度效应9、 导水系数 1.地下水动力学就是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石与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。多孔介质的特点就是多相性、孔隙性、连通性与压缩性。 2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水与重力水,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就是无效的,但对贮水来说却就是 有效的。 4、 地下水过水断面包括_空隙_与_固体颗粒_所占据的面积、渗透流速就是_过水断面_上的平均速度,而实际速度就是_空隙面积上__的平均速度。 在渗流中,水头一般就是指 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 x ?- ?_、H y ?- ?_ 与_H z ?- ?_。 6、 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_与_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、二维与三维运动。 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、 渗透率就是表征岩石渗透性能的参数,而渗透系数就是表征岩层 透水能力 的参数,影响渗透系数大小的主要就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、 导水系数就是描述含水层 出水能力 的参数,它就是定义在 平面一、二 维流中的水文地质参数。 12、 均质与非均质岩层就是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的,各向同性与各向异性岩层就是根据__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就是_标量_,在各向异性岩层就是__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就是_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 22tan tan K K θθ= _,而水流平行与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 的关系:当水流平行界面时_1 n i i q q ==∑_, 当水流垂直于界面时_ 12n q q q q ====L _。 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 一、试讨论潜水含水层中的导水系数与给水度之间的关系。（10分) 二、试说明下列概念及相互关系：渗透流速、地下水流速。（10分) 三、试论述潜水含水层中按规范进行的稳定流抽水试验是否可求给水度。（20分） 四、试论水均衡法与数值法在计算中有何异同。（20分） 五、如题五图所示，假定河床切割深度为X，河水位至潜水含水层隔水底板的高度为H1，潜水均质含水层的渗透系数为K。试讨论，在河岸旁距离L处有一完整井以定水位H0抽水时，河床切割深度对完整井抽水量的影响。（20分） 六、如题六图所示，为一垂直剖面，河床切割含水岩层，此含水岩层分为上、下两层，下层含水层厚度为M，渗透系数较上层的小，假定A点的水位是固定的。试示意绘出不同河水位时的河流左岸侵润曲线，并加以讨论。（20分） 一、说明地下水渗透流速与实际流速的意义和关系。在进行地下水的溶质运移计算时，应采用哪种流速？为什么？（10分） 二、假设在潜水的平面稳定流动中，忽略垂向分速度，试推导和讨论隔水底板对潜水面的影响。（15分） 三、如图所示，在扇形区域内有一井，若用映射法求解此问题，问θ为何种角度才可求解，它们对边界的性质（补给边界或隔水边界）有无要求？（15分） 四、在未切割整个潜水含水层的河流岸边取水，除考虑河流的流量、河水位、河床淤积外，在计算其对开采井的开采流量时，对河流补给量计算，还应考虑哪些因素？试加以说明。（20分） 五、某冲积扇地区，在粘性土隔水层分布起始地段，潜水与承压水的水头线几乎一致，当钻孔位置A点开采承压水，形成降落漏斗如图所示，若位置移至B点开采承压水时，部分影响已经超过隔水层，此时降落漏斗形状应如何？试绘图表示。（20分） 六、在承压水超采的情况下，承压水水位H2已比上层潜水水位H1低，若不考虑水平方向的迳流坡度混采井串通上下两层时，（1）试计算潜水通过钻孔注入承压含水层的流量；（2）若从混采井抽出一定的流量Q，试分析该流量来自哪个含水层，建立数学表达式来表示。（20分） 习题二 裘布依微分方程的应用 1．在均质、各向同性的岩层中，地下水为稳定的二维流动，且无入渗、无蒸发(W=0)。试判断下列两图(习题6—1图a 、b)的水头线形状是否正确?并用裘布依微分方程 () dH dH q Kh Q KA dS dS =-=-或证明。 2．以下各图(习题6—2图)所示的含水层均为无入渗、无蒸发(W=0)的二维稳定流动。岩层为均质各向同性。试根据裘布依微分方程和水流连续性原理证明两钻孔间的水头线 形状．并诈确地绘在图卜(标明是凹形、凸形或直线)。 3．如习题6—3图a 、b 所示为均质、各向同性的承压含水层，厚度沿流向变化(见习题6—3图a 中的l 、3、5段分别为等厚含水层，且1、5段的厚度相等)，地下水为稳定的二维流动。试应用习题6—2相同的原理，正确地画出承压含水层的水头线，并标明形状(凹形、凸形或直线)。 习题三 均匀稳定入渗的潜水二维流动 1．某水库区经过水文地质工作后，得到如习题7—1图所示的水文地质剖面图(均质、稳 定的二维流)，已知河l 水位H 1=40m,河2水位H 2=35 m ，水平隔水底板的标高Z=20m ，孔3的水位H 3=41.28m 。河间地段长度l=1 000m ，孔3至河l 距离l 1=l00m 。 (1)如在河1修建水库并蓄水至库水位H ，1=5000 m ，该水库是否会向邻谷渗漏?(渗透系数K 值和入渗强度W 未知，假定大气降水入渗强度是均匀和稳定的) (2)若K=10 m ／d ，问水库与地下水问的补给量为多少? (3)若入渗停止，水库是否会渗漏?若渗漏，求其渗漏量。 2．习题7一l 图所示的河间地块，河l 蓄水后H ，1远大于河2水位H 2.有人说：该河问地 块若无人渗补给，水库一定向河2渗漏；但若有入渗补给，则水库就不会向河2渗漏，你认为这句话正确吗? 3．习题7—1图条件下，若存在分水岭，试说明分水岭处断面的水力特征(水力梯度，通 过该断面的流量等)。用水均衡法推导出计算分水岭位置的公式。 4．确定河l 库水位的极限高度(不造成水库渗漏的最高水位)。为确定该值，野外工作需 要收集什么资料? 5．习题7—1图所示的条件，若改变河间地块含水层的K 值，当有入渗补给和无入渗补给这两种不同条件下的水头线是否都发生变化? 习题四 非均质含水层中地下水的稳定流动 1．在习题8—1图a 、b 所示的承压含水层中，试画出两钻孔之间的水头线，并说明理由。 2．习题8—2图中，上部为灰岩含水层，下部为页岩隔水层，岩层产状水平，2号断层为倾角接近90。的导水断层，若要在2号断层与河3的正中间(S 一500m)打水文地质孔(S 号孔)，请根据已有水文地质资料计算S 号孔的水位标高Hs(近似考虑平面上流线为直线，且平行，含水层为均质各向同性)。 已知：Z l 一50m ，Z 2—40m ，H 1=80m ，H 3=57m ，l 1=2000m ，l 2=1=000m ，S=500m 。 求：S 号孔的水位标高Hs 。 3.某双层结构的河间地段，水库边岸产生滑坡，上层下滑到下层，并隔开下层与库连通(见习题8—3图)。已知K 1=0.2m ／d ，K 2=20m/d,Z 1=15m,Z 2=3.5m,H 1=5.5m,H 2=6.5m l 1=2m,l 2=134m. 若考虑为剖面二维流，求水库向邻谷的渗漏量。 4．如习题8～4图中，已知：K 1=2 m/d ,K 2=10 m/d , h 1=10 m ,h 2=10 m ,M=20 m , l=2000m.求q 及水头线与层面相交的位置。 5．如习题8—5图所示为部分地区有灌溉渗入的河间地段，隔水底板水平，平面上流线平行，h 1=h 2=30m h 3=47m ,l=2000m ,渗入带长度l 1=1000m ,l 2=500m 。若考虑含水层为均质各向同性，求比值W ／K 。 6．习题8—6图所示为一非均质河问地块，设中间断面是K 。和Kz 的分界面，且KI>K2，均匀入渗，平面上流线平行，隔水底板水平。两河的河水位相等，即h 。一矗z 。问：分水岭是否在中间?向哪侧偏?导出偏心距离e(地下分水岭与河间地段正中断面之问的距离)的方程。 习题五 泰斯条件的井流计算水文地质学和地下水动力学试题
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