地下水动力学作业
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地下水动力学习题————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ常见思考题A.填空及判断题第一章 渗流理论基础§1.1 渗流的基本概念一、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 ①(编者认为应称为渗流速度,但考虑到习惯用语,故书中仍沿用渗透速度。
)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_______等等。
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、裂隙岩石和岩洛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養丞、薄膜水、毛管水和重力也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空的, 但对贮水来说却是有效的。
4.地下水过水断面包括—空隙_和_固体颗粒一所占据的面积.渗透流速是—过水断上的平均速度,而实际速度是虐隙面积上—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)永远止会相交。
5.在渗流场中,把大小等于—水头梯度值方向沿着—等水头西_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a三个分量分别为「& -、6.渗流运动要素包括—流量Q_、_渗流速度丫_、_圧强戸_和—水头也等等。
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?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—蚩石透水性与空间坐*示_的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据—卧石透水性与水流方问—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—量一。
在三维空间中它由丄个分量_组成,在二维流中则山」个分量_组成。
第三章地下水向完整井的稳定运动一、填空题1.根据揭露含水层的程度和进水条件,抽水井可分为完井整和非完整井两类。
2.承压水井和潜水井是根据水井揭露的地下水类型来划分的。
3.从井中抽水时,水位降深在井中心处最大,而在引用影响半径处最小。
4.对于潜水井,抽出的水量主要等于降落漏斗体积乘以给水度。
而对于承压水井,抽出的水量则等于降落漏斗体积乘以弹性贮水系数。
5.对承压完整井来说,水位降深s是x,y,t 的函数。
而对承压不完整井,井流附近的水位降深s是x,y,z,t 的函数。
6.对潜水井来说,测压管进水口处的水头不等于测压管所在地的潜水位。
7.填砾的承压完整抽水井,其井管外面的测压水头要高于井管里面的测压水头。
8.有效井的半径是指向井轴到井管外某一点的水平距离。
9.地下水向承压水井稳定运动的特点是:流线为指向井轴的径向方向;等水头面为以井为共轴的圆柱面;各断面流量处处相等,并等于井的流量。
10.实践证明,随着抽水井水位降深的增加,水跃值相应增大;而随着抽水井井径的增大,水跃值相应减小。
11.由于裘布依公式没有考虑渗出面的存在,所以,仅当r>10H0/9时,用裘布依公式计算的浸润曲线才是准确的。
12.影响半径R是指实际可以观测出的圆形降落漏斗半径,而引用影响半径R0是指假设出的圆形降落漏斗半径。
13.对有侧向补给的含水层,引用影响半径是由边界决定的常数;而对无限含水层,引用影响半径则是随抽水时间增大而增大的数。
14.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处处相等,且都属于抽水井流量。
二、判断选择题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。
(T)2.凡是存在井损的抽水井也就必定存在水跃。
(F)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。
(T)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。
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低的方向的矢量,称为水力梯度。
地下水动力学习题及答案地下水动力学习题及答案地下水动力学是研究地下水流动规律的一门学科,涉及到许多复杂的数学模型和方程。
为了更好地理解和应用地下水动力学,下面将提供一些相关的学习题及答案,帮助读者更好地掌握这门学科。
一、选择题1. 地下水动力学是研究地下水的哪个方面?A. 地下水的来源B. 地下水的质量C. 地下水的流动D. 地下水的利用答案:C2. 地下水动力学中最常用的数学模型是哪个?A. 黏性流体模型B. 不可压缩流体模型C. 渗流模型D. 渗透模型答案:C3. 地下水动力学中,以下哪个因素对地下水流动速度影响最大?A. 温度B. 地下水位C. 地下水压力D. 地下水的渗透性答案:D4. 地下水动力学中,以下哪个因素对地下水流动方向影响最大?A. 地下水位B. 地下水的渗透性C. 地下水压力D. 地下水的温度答案:A5. 地下水动力学中,以下哪个因素对地下水流动速度和方向都有影响?A. 地下水位B. 地下水的渗透性C. 地下水压力D. 地下水的温度答案:C二、填空题1. 地下水动力学中,地下水流动的基本方程是_______方程。
答案:达西-里奇达方程2. 地下水动力学中,地下水的流动速度通常用_______表示。
答案:Darcy速度3. 地下水动力学中,_______是指地下水流动的主导方向。
答案:流向4. 地下水动力学中,_______是指地下水流动的主导力量。
答案:压力5. 地下水动力学中,_______是指地下水流动的主要阻力。
答案:摩擦阻力三、简答题1. 请简要解释地下水动力学中的达西-里奇达方程。
答案:达西-里奇达方程是地下水动力学中的基本方程,描述了地下水流动的速度与渗透性、梯度和流体的粘性之间的关系。
方程的形式为Q = -K·A·(dh/dl),其中Q是单位时间内通过单位截面积的地下水流量,K是渗透系数,A是截面积,dh/dl是水头梯度。
2. 地下水动力学中,地下水位和地下水压力之间的关系是怎样的?答案:地下水位是指地下水的高度,地下水压力是指地下水对地下岩石或土壤施加的压力。
P544•图2-17为一河间地块,已知左右侧河水位分别为10m和8m o在距左河100m处设有观测孔,其水位为10.87m,该含水层的渗透系数为10m/d,两河间距为1000m。
现拟在左河修建一水库,如果在入渗强度(闻不变的情况下,试求水库不发生渗漏时的最高水位。
标高hi=11.1m,右侧河水位标高h2=8.5m,含水层底板标高为4.1m。
求含水层的单宽流量,并绘制降落曲线图。
P787.均质无限承压含水层有一完整井,井半径r =0.1m o承压含水层厚度;观1孔距主孔n=10m,观2孔距主孔r2=100m。
第一落程时,井出水量Q仟273m*d,观1孔降深Si=1m,主孔降深So二3m:第二落程时,观1孔降深Si=3m,观2孔降深S2=1m o求第二落程时的涌水量,并利用两个观测孔资料计算影响半径(R)参考答案:K =10m/d > Q=546m3/d > R=316m>8•某井揭露整个潜水含水层、含水层厚度为14m、渗透系数为10m/d、井径为0.305m,根据岩性可近似取影响半径为300m。
试确定:⑴水位降深为4m时的涌水量;(2)如果长期稳定地从井中抽取5 l/s的水量,井中水位降深值为多大?(参考答案:Q=398.12m3/d,sw=4.4m)。
14•某承压含水层中的完整井定流量抽水 > 同时对邻近的两个观測孔观測,观测记录见表1试计算含水层的渗透系数及导水系数=16凜潜水含水层中有一口抽水井和两个观测孔。
请根据表1给出的抽水试验资料确定含水层的渗透系数。
P143 19•某承压含水层厚度为50m >渗透系数为20m/d、贮水系数为10 4 <>为供水需要、在边长为200m的等边三角形顶点布3 口井,抽水井半径为0.20m。
试求抽水1000d后,各井具有相同的水位降深4.26m时的井涌水量。
P1616•有一承压含水层、厚度为14m,含水层一侧为补给边界,在距边界100m处布有一完整抽水井,井半径为0.20 m o另有一观测孔,该孔位于抽水井到边界的垂直线段上(在抽水井与边界之间),并距抽水井40m feo当以3400m3/d流量抽水时/井中降深为5m「试求:(1)含水层的渗透系数;⑵ 观测孔中的水位降深o8•在距河岸a=50m处的一级阶地上打1 □半径r =0.2m的潜水完整井 > 并进行抽水试验。
地下水动力学作业
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4中水头分别为34.75m, 31.35m 。
含水层为粉细砂,其渗透系数为8m/d 已知孔1—孔2、孔2—孔3、孔3—孔4的间距分别为210m 、125m 、
r=60m ,抽水井半径r w =0.076m 和引用影响半径R 0=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 。
3、某潜水含水层厚度为31m ,现有一完整井(井半径为0.2m )以6.48 m 3/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 ≤0.1H 0时,可用泰斯公式计算)
4、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21所示。
试用多孔拐
(只计算c/c0值)。
地下水动力学习题附参考答案目录第一章渗流理论基础 (1)一、解释术语 (1)二、填空题(共27小题) (1)三、判断题(共41小题) (3)四、分析计算题(共20小题) (6)第二章地下水向河渠的运动 (18)一、填空题(共7小题) (18)二、选择题 (18)三、计算题(共9小题) (18)第三章地下水向完整井的稳定运动 (25)一、解释术语 (25)二、填空题(共24小题) (25)三、判断题(共21小题) (26)四、分析题 (28)五、计算题(共17小题) (28)第四章地下水向完整井的非稳定运动 (39)一、填空题(共7小题) (39)二、判断题(共42小题) (39)三、分析题(共8小题) (42)四、计算题(共8小题) (43)第五章地下水向边界附近井的运动 (46)一、填空题(共8小题) (46)二、判断题(共7小题) (46)三、分析题 (47)四、计算题(共9小题) (47)第六章地下水向不完整井的运动 (50)一、填空题(共9小题) (50)二、判断题(共11小题) (50)三、分析题(共13小题) (51)第七章地下水运动中的若干专门问题 (54)一、解释术语 (54)二、填空题(共5小题) (54)三、选择题 (54)四、分析题(共12小题) (55)五、计算题(共8小题) (56)1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(共27小题)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。
地下水动力学习题《地下水动力学》习题集第1章渗流理论基础习题1-1 渗流的基本概念一、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。
渗流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3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关系,将地下水运动分为一维、一维和三维运动。
二、判断及选择题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。
() 14. 贮水率只适用于三维流微分方程。
()15. 贮水系数既适用于承压含水层,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. 在其他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)位置的高低;(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。
地下水动力学习题常见思考题A.填空及判断题第一章渗流理论基础§1.1 渗流的基本概念一、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。
①3.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(编者认为应称为渗流速度,但考虑到习惯用语,故书中仍沿用渗透速度。
)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。
总分: 100分考试时间:分钟(1).(2). 参考答案: 抽水井中心(1). 抽水井所揭露的地下水类型(1). 完整井(2). 参考答案: 不完整井4. 泰斯公式所反映的降速变化规律是:抽水初期水头降速___(6)___ ,当时达___(7)___ ,而后又___(8)___ ,最后趋于___(9)___ 。
(8分)(1). 参考答案: 由小逐渐增大(2). 参考答案: 最大值(3). 参考答案: 由大变小(4). 参考答案: 等速下降(1).(2). 参考答案: 逐渐增大(1). 引用影响半径(2). 参考答案: 降落漏斗的体积乘上给水度(1). 均质各向同性水平无限分布(2). 参考答案: 零(3). 参考答案: 完整井井径无限小(4). 参考答案: 定流量(5). 参考答案: 非稳定达西流(1). 参考答案: 增大(2). 参考答案: 稳定流的渗透速度判断题9. 在无补给的无限含水层中抽水时,水位永远达不到稳定。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:10. 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。
(3分)正确错误参考答案:错误解题思路:11. 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。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:12. 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。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:13. 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。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:14. 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。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:15. 凡是存在井损的抽水井也就必定存在水跃。
(3分)正确错误参考答案:错误解题思路:16. 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=12J J 有;水头为过孔和孔的直线。
1211221211222112>K ==K K =K ;1=;<;12H H Q =H J Q H J H J H J H J H J J J H H <∂∂-<-当,有;有;2. 在等厚的承压含水层中,过水断面面积为400m 2的流量为10000m 3/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。
解:3. 已知潜水含水层在1km 2的范围内水位平均下降了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。
解4. 通常用公式q =α(P -P 0)来估算降雨入渗补给量q 。
式中:α—有效入渗系数;P 0—有效/10000/0.25400100m/d/10000/40025m/dv Q nA v Q A ==⨯====实际速度渗透速度50.30.10.21000 4.50.2910n Q μα==-=∆=⨯⨯=⨯3给水度-m 221211221211221221K ==K =;1=;;--;121112H=H H=H H=H H=H H H Q =H J Q H J H J H J H J J J H J H H ssH H ss<>>∂∂>∂∂∂∂<∂∂当,有;有水头为过孔和孔的下凹曲线。
22121012021211221221===;1=;;--;121112H=H H=H H=H H=H K K Q =K H J Q K H J K J K J K J J J K J H H ssH H ss<>>∂∂>∂∂∂∂<∂∂当,有;有水头为过孔和孔的下凹曲线。
21210120212 ===;12112H=H H=H K K Q =K H J Q K H J J J H H ss=∂∂=∂∂当,有;有水头为过孔和孔的直线。
总分: 100分考试时间:分钟判断题1. 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。
(4分)正确错误参考答案:正确解题思路:2. 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。
(4分)正确错误参考答案:正确解题思路:3. 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。
(4分)正确错误参考答案:正确解题思路:4. 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。
(4分)正确错误参考答案:正确解题思路:5. 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。
(4分)正确错误参考答案:正确解题思路:6. 流线越靠近界面时,则说明介质的K值就越小。
(4分)正确错误参考答案:错误解题思路:7. 两层介质的渗透系数相差越大,则其入射角和折射角也就相差越大。
(4分)正确错误参考答案:正确解题思路:8. 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。
(4分)正确错误参考答案:错误解题思路: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。
(4分)正确错误参考答案:错误解题思路: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。
(4分)正确错误参考答案:错误解题思路:填空题11. 地下水运动基本微分方程实际上是___(1)___ 方程,方程的左端表示单位时间内从___(2)___ 方向和___(3)___ 方向进入单元含水层的净水量,右端表示单元含水层在单位时间内___(4)___ 。
(16分)(1). 参考答案: 地下水水量均衡(2). 参考答案: 水平(3). 参考答案: 垂直(4). 参考答案: 水量的变化量(1). 质量守恒定律(1). 水平分布的潜水含水层中(2). 参考答案: 等水头面(3). 参考答案: 基本水平(4). 参考答案: 垂向分速度(1). 底面积为一个单位(2). 参考答案: 含水层厚度的(1). 平面上任一点(2). 参考答案: 空间内任一点(3). 参考答案: 单位面积含水层(4). 参考答案: 单位体积含水层。
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 dHq 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)。
地下水动力学第一章作业(1)学号姓名一、基本概念1地下水动力学2 多孔介质3渗流4 REV5越流6 渗透系数7导水系数8给水度9 贮水系数10水力坡度11均质与非均质12 各向同性与各向异性13 稳定流与非稳定流14第一类、第二类边界条件15 数学模型二、基本定律1、写出达西定律的基本表达形式2、写出水流折射定律三、基本方程1、渗流连续性方程2、潜水、承压水一维、二维流微分方程四、基本能力1、建立数学模型2、绘制流网动力学第一章作业(2)1、如图所示,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,上游区的补给强度为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。
A ′W(a)平面图剖面图流线河流补给区流线(b)开采区A2、如图所示,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。
(a)(b)(c)3、分析弹性释水与重力给水的释水机制有何不同。
4、等水位线的疏密程度可以反映哪些水文地质条件?借助流网可以解决哪些问题?5、如图所示,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。
孔2。
《地下水动力学》习题集第1章 渗流理论基础习题1-1 渗流的基本概念一、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。
渗流速度是 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3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 关系,将地下水运动分为一维、一维和三维运动。
二、判断及选择题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。
( )14. 贮水率只适用于三维流微分方程。
( )15. 贮水系数既适用于承压含水层,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. 在其他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)位置的高低;(3)水头的大小。
《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_Hx∂-∂_、Hy∂-∂_和_Hz∂-∂_。
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_。
地下水动力学作业
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4中水头分别为34.75m, 31.35m 。
含水层为粉细砂,其渗透系数为8m/d 已知孔1—孔2、孔2—孔3、孔3—孔4的间距分别为210m 、125m 、
r=60m ,抽水井半径r w =0.076m 和引用影响半径R 0=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 。
3、某潜水含水层厚度为31m ,现有一完整井(井半径为0.2m )以6.48 m 3/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 ≤0.1H 0时,可用泰斯公式计算)
4、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21所示。
试用多孔拐
(只计算c/c0值)。