地下水动力学复习题集

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—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。

6、什么是层流？什么是紊流？判别指标是什么？

层流——流体质点运动轨迹成线状，彼此不相掺混，这种流态称之。流速小时出现。

紊流——流体质点运动轨迹曲折混乱，彼此掺混，这种流态称之。流速大时出现。。流态判别

判别地下水流态常用的是Reynolds数Re：

其中，v ——流速（m/s ）；

μ——地下水的运动粘滞系数（N ?s/m2）； d ——含水层颗粒的平均直径（m ）。

流体在运动时两种流态转变时的流速称为临界流速；对应于临界流速的Reynolds 数称为临界Reynolds 数。 Re<临界Re ，层流；Re>临界Re ，紊流。 地下水的临界Re 一般取150~300。

在天然条件下，地下水多处于层流状态。只有在大孔隙及大裂隙、大溶洞中又缺少充填的情况下，当水力坡度很陡时，才可能出现紊流状态。

7、达西定律的三种形式及公式符号含义？达西定律的物理意义？达西定律适用条件？ 达西定律

达西定律适用条件

（1）临界雷诺数Re （J. Bear)：

层流区 过渡区 紊流区 （2）临界渗透流速v c （巴甫洛夫斯基）：

100

10010 10><<

（3）临界水力梯度J c（罗米捷）：

影响渗透系数的因素？渗透系数是重要的水文地质参数，它表征在一般正常条件下对某种流体而言岩层的渗透能力(permeability) v=KJ当J=1时K=v

K在数值上是当J=1时的渗透流速，常用单位cm/s、m/d

渗透系数与哪些因素有关呢？

K= f (孔隙大小、多少、液体性质)

岩层空隙性质（孔隙大小、多少）

流体的物理性质，与γ成正比，与μ成反比。流体的物理性质与所处的温度、压力有关

9、什么是弹性释水？什么是贮水率？什么是贮水系数？两者的关系？

水头上升或下降引起的含水层储存或释放水的现象称为弹性储水或弹性释水（统称弹性释水现象）。评价指标为贮水率。

水头上升或下降一个单位时，单位体积含水层由于含水层弹性膨胀或压缩、水本身体积弹性压缩或膨胀而发生含水层弹性储存或释放的水量，称为贮水率，用us表示，单位为m-1，

贮水系数μ*—表示在面积为1个单位、厚度为含水层厚度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，无量纲。

贮水率的关系：

u*=us*M

10、什么是均质和非均质？什么是各向同性和各向异性？

把岩层分为均质的和非均质的二类。

如果在渗流场中，所有点都具有相同的渗透系数，则称该岩层是均质的；否则为非均质的，渗透系数K＝K(x，y，z)，为坐标的函数。

如果渗流场中某一点的渗透系数不取决于方向，即不管渗流方向如何都具有相同的渗透系数，则介质是各向同性的；否则是各向异性的。

11、渗流连续性方程及其物理意义？

渗流连续性方程推导

假设：水是可压缩的，多孔介质骨架在垂直方向可压缩，但在水平方向不可变形。均衡的含义：在?t时段内从x,y,z三个方向共6个单元界面上流入流出水的总质量差等于单元体内储存量的变化。

X方向流入

X

X

同理：

y 方向流入流出差

z

均衡单元体内地下水的质量为

?t 时间内质量变化量为

由质量守恒原理可知，?t

时段内流入流出单元体?x ?y ?z 的地下水的质量差应该等于该时段内单元体内水的质量的变化量，因此得到地下水连续性方程

12、承压水基本微分方程及其物理意义？ 各向异性承压含水层地下水三维流的基本微分方程

物理意义：单位时间内流入、流出单位体积含水层的水量差等于同一时段内单位体积含水层弹性释放（或弹性储存）水量。反映地下水运动的质量守恒关系以及

z

y x n ???ρ

能量转化关系。

13、什么是裘布依假设？其研究意义？该假设不适用的几种情况？

裘布依假定(Dupuit Assumption)

裘布依假设：潜水面坡度较小时，渗流的垂直分流速度vz远远小于水平分流速度v x和v y，可忽略v z，即假定等水头面是铅垂面。

Dupuit假设的理论与实际意义

使剖面二维流问题(x,z)降阶为水平一维问题近似处理

使三维问题(x,y,z)降阶为水平二维(x,z)问题处理

使潜水面边界处理的简单化,直接近似地在微分方程中处理

Dupuit假设不适用的情况

有入渗的潜水分水岭处（a）；

潜水渗出面处（b）；

垂直隔水边界附近（c）。

14、什么是定解条件？什么是边界条件？什么是初始条件？什么第一类边界条件？什么是第二类边界条件？边界上的泉一般作为哪类边界？若泉被疏干，还能作为边界吗？为什么？

边界条件和初始条件合称定解条件

如果在渗流区某一部分边界上，各点在某一时刻的水头都是已知的，则这部分边界称为第一类边界或给定水头边界，

如果在渗流区某一部分边界上，各点在某一时刻的单位面积（二维空间为单位宽度）上流入（流出时用负值）的流量是已知的，则这部分边界称为第二类边界或给定流量边界，

初始条件，就是给定某一选定时刻（通常表示为t=0）渗流区内各点的水头值15、什么是地下水运动数学模型？建立过程？为何要识别和检验？

反映水文地质模型的数量关系和空间形式的一组数学关系式——地下水数学模型

数学模型的建立过程：

（1）查明地质、水文地质条件；

（2）对实际上复杂的地质、水文地质条件加以概化，忽略一些与研究的问题无关或关系不大的因素；

（3）列出数学方程，包括基本方程和定界条件——数学模型；

（4）模型识别——根据抽水试验或地下水长期观测资料对数学模型进行识别或校正。

经过校正后的模型，能代表实际水流问题，可以利用这个模型可以进行计算或预测。

16、什么是完整井？什么是非完整井？

根据揭露含水层的程度和进水条件分为：

完整的集水建筑物——可揭露整个含水层并在其全部厚度上都能进水（图中的a）

不完整的集水建筑物——没有揭露整个含水层的厚度，或部分厚度上进水（图中的b、c、d）

17、什么是水位降深？什么是水位降落漏斗？降落漏斗的作用是什么？

水井中抽水，水位要下降，井周围含水层中的水位也随之下降。任意点(x,y)处抽水前水位H0(x,y,0)与抽水t时间后的水位H(x,y,t)的差值称为该点在t时刻的水

位降深s(x,y,t)，简称降深，即s(x,y,t)=H0(x,y,0)-H(x,y,t)

抽水井抽水时，在井周围不同地点，降深s不同，井中水位降深最大，离井越远，降深越小，从而围绕着抽水井形成一个漏斗状的水位下降区，称为水位降落漏斗。降落漏斗的作用：在水井周围产生指向井的水力坡度，使地下水向井运动。是抽水井抽出水的原因。

18、含水层抽水后哪些条件下能形成稳定流？

稳定井流形成的条件——补给量与抽水量（排泄量）达到平衡，即有充足的补给来源。可能形成稳定流的两种水文地质条件：

（1）在有侧向补给的有限含水层中，当降落漏斗扩展到补给边界后，侧向补给量逐渐增大，当与抽水量相平衡时，地下水向井的运动达到稳定状态；

（2）在有垂向补给的无限含水层中，随着降落漏斗的不断扩大，垂向补给量逐渐增大，当与抽水量相平衡时，也同样出现稳定状态。

19、什么是似稳定流？

一般来说，抽水时间足够长以后，降深的速率越来越小，漏斗扩展也极为缓慢，以致于在一个较短的时间间隔内几乎观测不出明显的水位变化，此时，漏斗内的水流可近似看作稳定流，称为“似稳定流”，即近似作为稳定流进行研究。其误差可满足工程的需要。

20、裘布依公式推导的假设条件？圆岛模型及其井流特征？数学模型？求解过程？承压水井和潜水井裘布依公式形式？符号含义？

承压水井的Dupuit（裘布依）公式

（1）假设条件（适用条件）

1）水井布置于均质、各向同性、水平分布、等厚的圆形岛屿状承压含水层的中

心，岛屿半径为R ，岛屿周围自含水层底面起算的水头H0保持不变；——Dupuit 模型（圆岛模型）

2）抽水前含水层水位面水平，水头为H0； 3）抽水过程中地下水运动符合Darcy 定律。 数学模型:

数学模型的解——Dupuit 公式

采用分离变量法求解，在rw 至R 区间上进行积分，得到方程的通解，再利用边界条件确定通解中的积分常数，便得上述数学模型的解：

或

公式符号含义： sw —井中水位降深，m ； Q —抽水井流量，m3/d ； M —含水层厚度，m ； K —渗透系数，m/d ；

??????

??

?======<<=???

??)

(2)()()(00w w w r r T

Q dr dH r r r hw H R r H H R r r dr dH r

dr d πw

w w r R

KM Q s h H ln 20π=

=-w

w

r R KMs Q lg

73

.2=

rw —井的半径，m ； R —圆岛模型半径，m 。 潜水井流的Dupuit 公式

公式符号含义

sw —井中水位降深，m ； Q —抽水井流量，m3/d ； H0—抽水前含水层厚度，m ；

hw —抽水稳定时井中水面至隔水底板的距离，m ； K —渗透系数，m/d ； rw —井的半径，m ；

R —影响半径，即从抽水井开始到实际观测（或可忽略）不到水位降深处的径向距离（Thiem 的影响半径的定义），m 。

21、什么条件下会产生承压-无压井流？推到出承压-无压井流公式？

承压水井中大降深抽水时，如果井中水位低于含水层顶板，井附近含水层中水位也将低于含水层顶板而呈现为无压水流，此时就变为承压—潜水井（承压—无压水井）。

()w

w w w r R

K Q s s H h H ln 202

20π=

-=-()w

w w w w

r R s s H K

r R h H K Q lg 2366.1lg 366.102

20-=-=

承压—潜水井公式：

22、什么是影响半径？

R —影响半径，即从抽水井开始到实际观测（或可忽略）不到水位降深处的径向距离（Thiem 的影响半径的定义），m 。 23、有观测孔时的稳定井流公式？ 有观测孔时的公式

一个观测孔：

两个观测孔：

24、什么是叠加原理？有何研究意义？ 叠加原理的表述

设H1,H2,...,Hn 是关于水头H 的线性偏微分方程的特解，C1、C2,...,Cn 为任意

常数，则这些特解的线性组合：

仍是原方程的解。式中的常数根据边界条件确定。

若方程是非齐次的，并设H0为该非齐次方程的一个特解，H1和H2为相应的齐

()

w

2w

2

0r R lg h

M M H 2K 366

.1Q --=w

w r r

K Q h h ln 2

2π=

-1

2

2122ln r r K Q h h π=-∑==n

i i

i H C H 1

次方程的二个解，则

H=H0+ClH1+C2H2

也是该非齐次方程的解。常数Cl和C2由H所满足的边界条件确定。

叠加解的物理意义

如下图。

首先求出不存在抽水井时,由边界条件单独影响形成的水头H1(x,y）；

然后,在齐次边界条件下,即假设边界水头均为零(H=0)，分别求出P1井流量为A 和P2井流量为B时,单独抽水时产生的降深(负水头值-S1(x,y)和-S2(x,y))。

三者叠加H=H1-S1-S2,便得边界条件和抽水井同作用下的水头值。

25、什么是干扰井群？研究思路？干扰井流的一般公式的推导？规则布井的井流公式推导？

干扰井群

（1）特征

无论供水或排水，单井情况比较少见，通常都是利用井群抽水。

当井群中各井之间的距离小于影响半径时，彼此间的降深和流量就会发生干扰。

干扰的表现

同样降深时，一个干扰井的流量比它单独工作时的流量要小；

欲使流量保持不变，则在干扰情况下，每个井的降深就要增加。即干扰井的降深大于同样流量未发生干扰时的水位降深。 几种规则布井的干扰井群公式

1)相距为L 的两口井,影响半径相等，两井的流量和降深sw1=sw2=sw 相同,则有 承压水 潜水井

由上两式可以看出，总流量Q1+Q2等于半径为 的单井流量。但因 ?rw ，在技术上打两口井要比打一口直径很大的井容易些。 26、泰斯公式推导的假设条件？数学模型？解的形式及符号含义 假设条件

1）含水层均质、各向同性、等厚、侧向无限延伸、产状水平； 2）抽水前天然状态下水力坡度为0； 3）完整井定流量抽水，井径无限小；

L

r R Ts Q Q w w

221ln 2π=

=()

L

r R Q Q w 22

w

2021ln h -H K π=

=L r w L

r w

4）含水层中水流服从Darcy 定律；

5）水头下降引起的地下水从储存量中的释放是瞬时完成的。 数学模型

将坐标原点放在含水层底板抽水井的井轴处，井轴为z 轴，如右下图所示。单井定流量承压完整井流，可归纳为以下数学模型：

数学模型的解——Theis 公式

利用积分变换，可求得解为

式中，s(r,t)—抽水影响范围内任一点r 任一时刻t 的水位降深；

()()?????

?

????

?>-=??>=??=∞∞<<=∞<<>??=??+

??→∞

→)0(2lim )0(0,

0,)0(00,)00(10*22t T Q r s r t r s t s r r s r t t s

T r s r r

s r r πμ，()

Tt r u u W T

Q dy y e T Q t r H H t r s u y 444),(),(*20μππ=

==-=?∞-

t —自抽水开始到计算时刻的时间； r —计算点到抽水井的距离；

W(u)—Theis 井函数，可展开成级数形式

并制成数表，只要求出u 值，可查得W(u)值。 27、雅可布公式的形式、符号含义及适用条件？ Jacob （雅可布）公式

当u 很小时，W(u)用-0.577216-lnu 代替，舍掉部分的误差不会超过2u 。 因此，当抽水延续时间相当长，满足u ≤0.01或u ≤0.05时，井函数W(u)可表示为

误差不超过0.25%或2%。此时抽水时间t 满足：

Theis 公式可近似地表示为 —Jacob 公式

对于阶梯流量抽水，当ui ≤0.01时，有

()()∑?∞=∞-?--+--==2!1ln 577216.0n n n u y n n u

u u dy y e u W ()*

225.2ln ln 577216.0μr Tt

u u W =--≈T

r t T r t *

2*2525μμ≥

≥或*

2*225.2lg 183.025.2ln 4μμπr Tt T Q r Tt T Q s ==

28、泰斯公式配线法求参的原理和步骤？ 配线法 1）原理

对Theis 公式两端取对数：

两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，s-t/r2曲线与W(u)-1/u 标准曲线在形状上是相同的，只是纵横坐标平移了Q/4πT 和μ*/4T 的距离。

只要将二曲线重合，任选一匹配点，记下对应的坐标值，代入Theis 公式，即可求得有关参数。

此法称为降深-时间-距离配线法。 同理：

利用一个观测孔不同时刻的降深值绘制的s-t 曲线，与W(u)-1/u 有相同的形状。因此，可在双对数坐标纸上绘制出s-t 曲线和W(u)-1/u 曲线进行拟合，称为降深

-时间配线法。

如果有三个以上的观测孔，可以取t 定值，利用所有观测孔的降深值，绘制出s-r2曲线，其与W(u)-u 标准曲线也有相同的形状。此时，在双对数坐标纸上绘制出s-r2曲线和W(u)-u 曲线进行拟合，称为降深-距离配线法。

()()∑=----=n

i i i i r t t T Q Q T s 1*

211

25.2lg 183.0μ()T

Q

u W s π4lg

lg lg +=T

u r t 4*

lg 1lg lg

2μ+=

2)计算步骤(以降深-时间距离配线法为例) 在双对数坐标纸上作标准曲线W(u)-1/u ；

根据实际观测资料，在另一张同模数透明双对数纸上作s －t/r2实际曲线； 将实际曲线叠放于标准曲线上，保持对应坐标轴平行，平移曲线，直至二曲线最大限度地重合；

任取一匹配点(在曲线上或曲线外均可)，记下匹配点对应坐标[W(u)]、[1/u]、[s]、[t/r2]，代入Theis 公式计算参数：

小窍门：标准曲线坐标系中取[w(u)]=1、[1/u]=1作为配合点，[s]、[t/r2]则在实际曲线坐标系中量取。

29、雅可布公式直线法求参的原理和步骤？ Jacob 直线图解法

当u ≤0.01(或0.05)时，即抽水后期的资料，可利用Jacob 公式求参。 1)原理

将Jacob 公式改写为

可见，s-lg(t/r2)呈直线关系。

该直线的斜率为i=0.183Q/T ，利用斜率可求出导水系数

[]

()[]??

??????????==2

14*08.0r t u T u W s Q T μ218302521830r

t

lg T Q .*T .lg T Q .s +=

μ

该直线在零降深线(s=0)上的截距为(t/r2)0，代入Jacob 公式计算储水系数μ*：

上述方法使用所有观测孔的降深资料，因此称为降深-时间距离直线图解法。 同理，也可以进行降深-时间直线图解法和降深-距离直线图解法。 计算步骤(以降深-时间为例)

在单对数坐标纸上作s －t 曲线（t 取对数），其中后段往往为直线段；

量出直线段的斜率[i]：通常取t 的一个对数周期（即取?lgt=1）所对应的[?s]，则[i]＝[?s]；

将直线延长至横轴(s=0)并记下其横坐标[t0]； 代入公式求出T 、μ*：

U*=2.25T/r^2［t0］

30、潜水井流与承压井流的主要差异？ 潜水井流与承压井流的区别 (1) 潜水井流特征：

i

0.183Q

T =

225.2*????

??=r t

T μ]

[0.183Q T i =

水文文字报告

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。

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。（ ）

测绘与勘查工程专业地下水动力学知识概念重点

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

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。

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_吴吉春_教学大纲

《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_。

地下水动力学知识点总结 (1)

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

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）

地下水动力学习知识重点情况总结

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。

水跃：抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象（seepage face）。井损（well loss）是由于抽水井管所造成的水头损失。 ①井损的存在：渗透水流由井壁外通过过滤器或缝隙进入抽水井时要克服阻力，产生一部分水头损失h1。 ②水进入抽水井后，井内水流井水向水泵及水笼头流动过程中要克服一定阻力，产生一部分水头差h2。 ③井壁附近的三维流也产生水头差h3。通常将（h1+h2+h3）统称为水跃值.

趋于等速下降。 113 承压水井的Dupuit 公式的水文地质概念 模型 (1)含水层为均质、各向同性，产状水平、厚度不变（等厚）、，分布面 积很大，可视为无限延伸；或呈圆岛状分布，岛外有定水头补给； (2)抽水前地下水面是水平的，并视为稳定的；含水层中的水流服从 Darcy’s Law，并在水头下降的瞬间将水释放出来，可忽略弱透水层 的弹性释水； （3）完整井，定流量抽水，在距井一定距离上有圆形补给边界，水 位降落漏斗为圆域，半径为影响半径；经过较长时间抽水，地下水运 动出现稳定状态； (4)水流为平面径向流，流线为指向井轴的径向直线，等水头面为以井 为共轴的圆柱面，并和过水断面一致；通过各过水断面的流量处处相 等，并等于抽水井的流量。 123 承压水井的Dupuit 公式的表达式及符号 含义 或 式中，s w—井中水位降深，m； Q—抽水井流量，m3/d； M—含水层厚度，m； K—渗透系数，m/d； r w—井半径，m； R—影响半径（圆岛半径），m。 133Theim公式的表达式 若存在两个观测孔，距离井中心的距离分别为r1，r2，水位分别为H1， H2，在r1到r2区间积分得：

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） 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 _。