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地下水动力学习题1-1

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。

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。

三、分析问答题：

25.解释下列个概念：渗透速度、实际速度、水力坡度、贮水率、贮水系数。

26.如图1-2所示的向斜盆地，承压含水层为均质各向同性、等厚，水流为稳定流，平面上流线平行。已知A、C、E和B、D、F分别是沿顶地板流线上的三个点，且分别在同一铅直面上。试标出A、B、C、D、E、F各点的测压高度和测压水头，并画出AB和EF两断面降ACE和BDF的水头曲线（忽略惯性力）。

图1-2

27.试分析在相同条件下进行人工回灌时，承压含水层和潜水含水层的贮水能力的大小。

28.如图1-3所示，一观测孔打在湖下承压含水层中，试按下列两种情况分别讨论：当湖水位上升△H后，观测孔中水位将怎样变化？为什么？（1）含水层的顶板是隔水的；（2）含水层的顶板是弱透水的；（3）如果湖水位保持不变，而由于天气变化，大气压力增加了△p，试问在前两种情况下观测孔中的水位又将怎样变化？

图1-3

29.图1-4是因火车停驶和开走而引起铁路附近承压观测孔中的水位变化情况，试用含水层的弹性理论分析其变化机理。

图1-4

四、分析计算题：

30.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0.25，试求含水层的实际速度和渗透速度。

31.已知潜水含水层在1km2的范围内水位平均下降里4.5m，含水层的孔隙度为0.3，持水度为0.1，试求含水层的给水度以及水体积的变化量。

32.已知承压含水层的贮水率为2.0×10-5/m，在温度为10℃时，水的密度和弹性压缩系数分别为1000kg/m3 和4.96×10-5cm2/N，含水层的给水度为0.25，而孔隙度为其给水度的1.2倍，试求含水层的压缩系数。

33.通常用公式q=α（P-P

）来估算降雨入渗补给量q。式中：α-有效入渗系数；

P 0—有效降雨量的最低值。试求当含水层的给水度为0.25，α为0.3，P

为20mm，

季节降雨量为220mm时，潜水位的上升值。

习题1-2

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1da。1da 等于________cm。

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，它的定义在____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与稳定流。（）

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.无论含水层中的矿化度如何变化，该含水层的渗透系数是不变的。（）

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动能的变化。（）

12.分布在两个不同地区的含水层，其岩性、孔隙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。（）

16.如图1-6所示，在倾角α的水压含水层中，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，地下水为稳定流动，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）0.05 m/d （3）0.001 m/d （4）0.101 m/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。（）

18.承压后年谁曾中的导压系数也等于渗透系数与贮水率之比。（）

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。（）

三、分析及作图题：

20.如图1-7所示的水文地质条件，已知水流为一维流，试指出断面1和2哪个水力坡度大。为什么？并画出1、2断面间的水头曲线。

21.等水位线的疏密程度可以反映出哪些水文地质条件？

22.试画出图1-8所示的各种条件下两钻间的水头曲线。已知水流为一维流。

23.如图1-9所示，在不同条件下，所画出的水头曲线对否？为什么？（已知水流为稳定一维流）

24.图1-10中，已知水流为稳定一维流，试画出两孔间的水头曲线。

25.图1-11中的三个稳定流实验装置（a）（b）（c）。其中（a）中断面2的水头分以下三种情况：①等于断面2水头的一半，即P2= P1/2；②等于断面1的水头，即P2= P1；③等于断面1水头的2倍，即P2=2P1。试分别在Z-H坐标系中画出各实验装置的位置水头和测压水头曲线。

四、分析计算题：

26.利用例题1-2-3的资料试问当地下水温度有10℃上升到30℃时，达西定律能适用吗？

27.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0.2，沿着水流方向的两观测孔A、B间距l=1200，其水位标高分别为HA=5.4m，HB=3m。试求地下水的渗透速度和实际速度。

28.如图1-6所示的稳定流实验装置，已知铅直砂柱长100cm，其中填充均质的砂，入水口和出水口水位分别为H1、H2，试求：1.分别按以下三种情况绘制测压水头H和压力水头沿圆柱方向上的分布图。（1）H1=115cm，H2=15cm；（2）H1=125cm，H2=15cm；（3）H1=115cm，H2=25cm；2.试分别讨论（1）与（3）以及（2）与（3）不同情况下的水头曲线分布的差别；3.当渗透系数或砂料的孔隙度增大一倍时，上述测压水头H和压力水头的分布图将如何变化。

29.在某均质、各向同性的承压后年水层中，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H、x、y的单位以米计，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。

30.试利用伯努里方程证明达西定律是能量守恒和转换定律的具体体现。

31.已知一均质、各向同性、等厚的承压含水层，其厚度为20m，孔隙度为0.2，渗透系数为15m/d，在含水层中，设有三个观测孔，其位置与水位土表1-1所示，设各井间的承压水面为一平面，试求：（1）含水层水力坡度的大小和方向；（2）渗透速度v；（3）单位流量q；（4）在点p（100，100）处的实际流速v0。

表1-1

32.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：第一种情况，H A=125.2m，H B=130.2m；第二种情况，H A=130.2m，H B=125.2m。设后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MA=120m，MB=70m，试分确定不同情况下：（1）单宽流量q；（2）A、B间的承压水头曲线的形状；（3）

A、B中点处的水头值。

33.如图1-13所示的承压含水层，从补给区A处进土的水径流到下游C处以泉的形式排出，根据图中已知条件，试求：（1）B处观测孔中的水头；（2）B处观测孔形成自流的条件。

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__________。在各向异性的岩层中是__________。在三维空间中它由__________组成，在二维流中则由__________组成。

3.在各向异性的岩层中，水力坡度与渗透速度方向是__________。

二、判断及选择题：

4.在各向异性的岩层中，渗透速度也是张量。（）

5.同是二维流的均质各向同性的岩层中，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。（）

6.在均质各向异性含水层中，各点的渗透系数都相等。（）

7.在均质各向异性、等厚、无限分布的承压含水层中，以顶流量抽水时，形成的等降深线呈椭圆形。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。（）

8.各向异性含水层中任一点的渗透速度v=vx+vy+vz。（）

9.在均质各向异性的含水层中，其渗透系数为[8030]，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）0.045m/d；（2）0.033 m/d；（3）0.011 m/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，其单位为m/d，则渗透速度为（）（1）0.5m/d；（2）0.61m/d；（3）0.7m/d。

11.已知均质各向异性承压含水层中三个观测孔，其观测资料如表1-2所示，含水层的渗透系

表1-2

数为，其单位为m/d，试确定：（1）含水层水力坡度的大小及方向；（2）含水层的渗透速度v 和方向；（3）渗透速度与水力坡度的夹角。

12.在二维流的各向异性介质中，已知渗透系数为，其单位为m/d，在与x 轴方向夹角为30°的方向上的水力坡度为0.005，试求：（1）含水层的渗透速度v；（2）各向异性介质的主渗透方向；（3）主渗透系数。

13.在二维流的各向异性含水层中，已知渗透速度的分量Vs=0.01m/d。Vy=0.005m/d，水力坡度的分量Jx=0.001，Jy=0.002。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Kv；（3）确定水力梯度方向上的渗透系数K f；（4）确定与x 方向成30°夹角方向上的渗透系数。

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__________，而水流平行和垂直与突变界面时，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__________，各分层的水力坡度为__________。

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：当水流平行于界面时__________，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。（）

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。（）

7.流线越靠近界面时，则说明介质的K值越小。（）

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。

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。（）

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。（）

11.试根据图1-16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。（）

三、分析计算题：

12.已知水流以30°的入射角有渗透系数为K1的岩层流入K2岩层，试求：（1）K1=10K2；（2）K1=0.1K2两种情况下水流的折射角。

13.试根据图1-17所示的各向同性含水层中的流线，画出通过o点的等水头线。

14.如图1-18所示各图中的流线，并在图（c）中根据R点水流方向标出A、B 两点的水流方向。

15.如图1-19所示，坝基由一倾斜状岩层组成，每层岩层均为各向同性，且各层的渗透系数的大小符合下列关系：K5=10K4，K1=10K3，K2=10K1，K1>0。试分析坝下是否渗漏（可用一流线来表示）？

16.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。

17.如图1-20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、K v；（2）证明K p>K v。

18.某钻孔揭露的承压含水层中，岩性如表1-3所示，试求平行层面方向和垂直层面方向的等效渗透系数。

表1-3

19.在水平分布的N1层砂和N2层亚砂土上交错组成的潜水含水层中，已知地一层为砂层，两断面处第一层含水层厚度分别为h1和h2，间距为L，地下水流平行介质层面流动，砂层渗透系数为K1。余下层砂层中每单层厚度为M1，N2层为亚砂土，其中每单层厚度M2，渗透系数为K2，试确定给层状含水层平行层面方向的等效渗透系数Kp。

20.图1-21为设与两个观测孔（A、B）的等厚承压含水层剖面图。已知H A=8.6m，

H B=4.6m，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=200 m。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=50 m/d时，重复计算（1）、（2）的要求；（4）试讨论（1）、（2）、（3）的计算结果。

21.利用例题1-4-8的资料，再求：（1）当K=K1=K2时的流量Q1和Q2；（2）当K=K2

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倒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__________，当流网中的时，则每一个网格的流量数值等于__________。

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.在各向网性而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.流网形像地刻画了渗流场的__________。

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。（）

9.沿流线的方向势函数逐渐减少，而同一条等势线上各处的流函数都相等。（）

10.根据流线函数和势函数的定义知，二者只空间坐标的函数，因此可以说流函数和势函数只适用于稳定流场。（）

11.在渗流场中，一般认为流线能起边界作用，而等水头线能起透水边界的作用。（）

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。（）

13.在均资各向属性的介质中，任何部位的流线和等水头线都正交。（）

三、分析计算作图题：

14.某渗流取内地下水为二维流，其流函数由下式决定：ψ=2（x2-y2），已知ψ的单位为m2/d，试求渗流取内点P（1，1）处的渗透速度（大小和方向）。

15.图1-23所示，含水层为均质、各向同性，水流为稳定流。试画出各图的流网图。

16.试画出图1-24所示的均质、各向同性含水层的流网图。

17.在厚50m、渗透系数为20m/d、孔隙度0.27的承压含水层中，打了13个观测孔，其观测资料如表1-4所示。试根据表中资料求：（1）以H=1.0m绘制流网图；（2）A（10，4），B（16，11）两点处的渗流速度和实际速度（大小和方向）；（3）通过观测孔1和9之间的断面流量Q。

表1-4

18.在无入渗、无蒸发的平面二维渗流区内，试分析在哪些条件下可能形成图1-25（a）所示的流网图和图1-25（b）所示的等水位线形态图。

19.图1-26所示，为无限厚的均质、各向同性含水层中的平行排水管系统，上部有均匀补给，试画其流网图。

20.图1-27所示，为均质、各向同性含水层，其中（a）为水平集水管，全管进水；（b）为定水头渗水渠，周边进水。试画出两种情况下的流网图。

习题1-6

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.试写出在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__________柱体含水层。

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，后者册完全是__________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。（）

11.地下水三维流基本微分方程既适用于承压水也适用于潜水。（）

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。（）

13.在潜水含水层中当忽略其弹性释水量时，则所以描述潜水的非稳定流方程都与其稳定流方程相同。（）。

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）

（2）

15.描述地下水剖面二维流的微分方程为（）

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（）

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。（）

18.在越流系统中，当弱透水层中的水流进入抽水层时，同样符号水流折射定律。（）

19.越流因素和越流系数都是描述越流能力的参数。（）

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。（）

21.第二类边界的边界面有时可以时流面，也可以时等势面或者既不是流面也不是等势面。（）

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。（）

23.凡是边界上存在着河渠或湖泊等地表水时，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乎平均水位降深值只是大于该处潜水面得降深值。（）

25.凡是承压含水层中剖面上的等水线都是铅垂线。（）

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。（）

27.在水平分布的均质潜水含水层中任取两个等水头面分别交于底板A、B和潜水面A′和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′B′，因此根据达西定律v=KJ，可以说AB附近的渗透速度大于A′B′附近的渗透速度。（）

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。（）

三、分析解答题：

29.图1-29所示，为一均质、各向同性潜水含水层。试用矢量表示天然条件下A、

B、C三点处水流速度的大小和方向。

30.在图1-29中，如果河流已切割到含水层底板，河流侧边线近于垂直含水层底板。若1号孔不存在，在2号孔进行抽水。试比较下列情况下A、B、C三点的水位。（1）抽水前A、B、C三点的天然水位；（2）抽水后水位下降漏斗已扩展到河流水边线处，且B点仍在含水层中。

31.天然条件下，某浅含水层获得深层含水层越流补给。已知浅含水层与深含水层间为一弱透水层，其厚度为15m，其渗透系数为0.001m/d，两含水层的水头差平均为3m，试求单位面积上深层水对浅层水的年越流补给量。

32.已知某越流含水层的承压水头的平均标高为9m，其上部为2m厚的弱透水层，弱透水层的渗透系数为0.1m/d。再上部为潜水含水层，其水位年均标高为10m，试求越流速度和方向。

33.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。

34.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1-30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设的部位（水流为非稳定二维流）。

35.一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板以上高度为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。

36.图1-31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。

37.图1-32所示，为非均质、各向同性含水层。开采后，采区仍属承压含水层，且未影响到两侧的流线边界。已知开采强度为ε，上游区的补给强度W，水流为非稳定二维流，试写出两条流线间渗流区的数学模型。

38.图1-33为黑龙江省某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。

39.试证明无渗入补给、无蒸发的非稳定流水面上任一点都满足下列方程式：

40.图1-34所示，为某剖面上的二维流非均质渗流区（K1，K2），试列出该区稳定流的数学模型（所需条件自行假设）。

41.试标出潜水含水层中任一实际过水断面和裘布依假设下的过水断面，并举例说明在实际潜流中，哪些地方不符合裘布依假设。

42.图1-35所示，为一均质、各向同性的无尾水土坝，其中水为稳定二维流动。（1）试写出土坝渗流区的数学模型；（2）试证明土坝渗流区的三条边界上的水头H（x，y）都满足下列方程式：

43.试解析27题的结果。

习题1-7

一、分析解答题：

1.目前在地下水资源模拟中常用的数值计算方法有哪几种？

2.试述有限差方法、有限单元法的原理。

3.简述不规则网格有限差分法与三角剖分有限单元法的区别？当二者的参数都取用单元参数（即面参数）时，二者区别又如何？

4.简单说明数值解和解析解的根本区别及其优缺点。

5.在不使用直接求求逆问题方法的情况下，通常如何用数值方法预报开采量？

6.已知含水层有均匀的开采强度和越流补给强度，试编写显式差分法模拟水压含水层二维流动问题的计算程序。

7.简述再何种情况下使用数值法计算地下水问题？

8.简述用数值法求解地下水流动问题的主要工作程序。

二、分析计算题

9.用湿式差分法求坝下水头分布。图1—36所示，为一均质、各向同性含水层、水流为剖面二维非稳定流，部分网格为正方形，，试写出结点（1，0），（2，1）和（2，7）的显示计算水头表达式。

10.图1-37所示，为无越流补给、非均质、各向同性的承压含水层，按水文地质条件将其划分了三个参数区，已知这三个区的导水系数分别为T1=300m2/d T2=500m2/d , T3=100m2/d，取贮水系数都为10-4，现有两口井准备分别以Q1=1000m3/d ,Q2=5000m3/d流量进行抽水，初始水位近似水平，其水位标高平均为100m。试求：（1）用隐式差分法写出抽水0.5d后，结点（2，2），（1，5）的水位计算表达式；（2）用显示差分法写出上述条件下两结点的水位计算表达式。

11.图1-38所示，为一均质各向同性承压含水层非稳定平面渗流区abcd，其中abc 边界为第一类边值，abc为第二类边值，其中a、c两点均为第一类边值点，已知第二类边界上的单宽补给量为q，区内越流补给强度为W，导水系数T，贮水系数均已知，区内有5口井，其开采量分别为Q1、Q2、Q3、Q4、Q5。现要求将渗流区剖分成具有两个内结点的若干三角单元，并且井1必须位于其中一个内结点上。试求：（1）详细写出井1结点的有限单元方程系数及其常数项；（2）详细写出全区所有未知结点的有限单元方程常数项中有关水量部分的水量矩阵；（3）用句矩阵乘积形式表示出全区所有未知结点的有限单元防的方程。

水文地质学和地下水动力学试题

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）

地下水动力学考试题一

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）

地下水动力学习题

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。（）

地下水动力学实验报告

地下水动力学实验实验报告学院：水利电力学院专业：水文与水资源工程指导老师：学号：2013 姓名：实验成绩：100 MODFLOW -概念模型建立MODFLOW 模型有两种方法：网格方法或概念模型方法。网格方法是直接利用3D 网格，应用surces/sinks 和其它模型参数，基于单元的形式建立模型。概念模型方法利用Map 模块的GIS 工具来建立概念模型。在概念模型里，sources/sinks，含水层参数，模型边界等都可以在概念模型里设定。当模型建立完成后，将生成网格并把概念模型转化为网格模型，所有的单元属性都自动设定。

一、实验任务： 1. 导入背景图片 2. 创建和定义图层 3. 将图层转化为三维网格 4. 导入离散点并将坐标差值 5. 将概念模型转入MODFLOW 6. 检查并运行MODFLOW 7. 查看结果二、实验问题描述：模拟垃圾堆放区的溶质运移问题。我们将模拟山前河谷堆积中地下水情况。其中，模型北部为山区露头，南部有两条河流汇聚。南北向剖面图见图2-lb模型的底部为北部山区的灰岩露头。主要有两层含水层，上部为潜水下部为承压含水层。边界条件设置如下，北部为隔水边界，南部为定水头边界根据河流的水位赋值。仅靠降雨补给。区域内有几条小溪，有时溪水干涸，有时会受地下水的补给形成溪流。我们将用drains 来处理这些溪水。此外，区域内还有两口生产井。三、实验步骤： 1、开始启动GMS如果己经启动，选择File/New 命令。 2、导入背景图片（1）.选择打开键

（2）. 选择安装目录下的途径tutfiles\MODFLOW\modfmap （3）. 打开start.gpr 3、保存（1）. 选择File/Save （2）. 将文件另存为eastex 4、定义单位（1）．选择Edit/Units （2）．选择m作为长度单位；选择d作为时间单位（3）．点击OK

同济大学地下水动力学课程考核试卷A 卷

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%）

地下水动力学试题

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

地下水动力学习题及问题详解(1)

《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。

地下水动力学实验讲义

地下水动力学》实验指导书- -前言地下水动力学是水文与水资源工程专业和环境工程专业以及勘查技术专业等涉及地下水补给、径流、排泄和污染物运移研究的一门基础理论课。本实验指导书主要涉及河间地块中地下水的天然稳定渗流和非稳定渗流流场模拟、降水或蒸发时包气带中地下水的渗流流场模拟以及非饱和土的导水率和地下水污染物水动力弥散系数测定等内容。通过实验可使学生能够直观地了解和掌握各类地下水运动的基本规律。本实验指导书主要适用于水文与水资源工程专业和环境工程专业，其它相关专业可根据教学要求做适当的增减。为便于学生掌握，各次实验配有相应的多媒体影视教学光盘，以powerpoint和vcd格式可在校内多媒体教室或网上播放观看。该实验指导书是在工程学院领导李铎教授参加与指导、水文与水资源教研室主任刘金锋和刘振英、邵爱军、许广明教授等人以及本教研室同仁们支持和帮助下，由曹继星执笔编写完成，最后由贾贵庭教授审核。其中可能还存在不少问题, 望读者多提宝贵意见，以便更加完善。实验规则一、实验课前，必须按实验指导书进行认真预习，明确实验目的、原理、步骤、要求及注意事项等方可实验。二、每次实验前按各班分好小组(每组为10—15人), 并报实验人员，实习时不要随意更换。三、必须按规定时间进行实验，无故不上实验课者，以旷课论处、因故不能上实验课，应提前向指导教师请假办理手序，但必须在期末课程考试前按规定时间补齐所有实验内容。四、服从实验教师的指导，实验操作，要严格按操作规程进行，完成每个实验步骤。实验时要仔细观察，及时做好记录；实验数据要遵重客观实际，实事求是，严禁杪袭和胡捏臆造。独立完成实验报告编写，报告中所绘图件力求清晰美观，文字整洁。五、遵守实验课纪律, 不迟到，不早退，严禁喧哗, 保持室内安静。

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）

地下水动力学习题7-1

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

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。

地下水动力学习题答案

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

地下水动力学习题及答案

《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_。

地下水动力学(全)

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

地下水动力学试卷及答案2套复习课程

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）

地下水动力学

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

华北水利水电大学地下水动力学试题2

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）

地下水动力学习题答案

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 _。

地下水动力学

◆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

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