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。

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。

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。

（ ）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，也可以是一个常数。

( )17.潜水含水层的给水度就是贮水系数。

（ ）18.在其它条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中。

在补给期时，给水度。

μ大，水位上升大，μ小，水位上升小；在蒸发期时，μ大，水位下降大，μ小，水位下降小。

（）19.决定地下水流向的是（ ）。

（1）压力的大小；（2）位置高低；（3）水头的大小。

20.地下水可以从高压处流向低压处，也可以从低压处流向高压处。

（ ）21.具有渗流速度的水流是连续充满整个含水层空间的一种实际水流。

（ ）22.渗流是连续充满整个含水层空间的水流，其中没有岩石颗粒，因此也就不存在与固体的摩擦阻力。

所以，渗流所受的阻力小于实际水流所受的阻力。

（）23.承压含水层中两断面间的水力坡度的大小等于两断面间的水头面（假设为平面）倾角的正切。

（）24.对水力坡度可定义为。

单位渗流路径上的水头下降值。

（）三、分析问答题：25.解释下列各概念：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分别是沿顶底板流线上的三个点，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两断面间ACE和BDF的水头曲线（忽略惯性力）。

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ΔH后，观测孔中的水位将怎样变化？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Δp，试问在前两种情况下观测孔中的水位又将怎样变化？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。

§1.2渗流基本定律一、填空题：1._______ 占优势时液体运动服从达西定律，随着运动速度加快_______相应增大，当_______占优势时，达西定律就不适用了。

2，达西定律反映了渗流场中的_________________定律。

3.渗透率只取决于________的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为_________或________。

4.当液体的动力粘滞系数为__________，压强差为__________的情况下，通过面积为_________，长度为_________岩样的流量为_________时，岩样的渗透率为lda。

lda等于_________cm2。

5.渗透率是表征___________的参数，而渗透系数是表征岩层____________的参数，影响渗透系数大小的主要是_________以及___________，随着地下水温度的升高，渗透系数_________。

6.导水系数是描述含水层_________的参数，它是定义在__________维流中的水文地质参数。

二、判断选择题：7.达西定律是层流定律。

（）8.达西公式中不含有时间变量，所以达西公式只适用于稳定流。

（）9.符合达西定律的地下水流，其渗透速度与水力坡度呈直线关系，所以渗透系数或渗透系数的倒数是该直线的斜率。

（）10.无论含水层中水的矿化度如何变化，该含水层的渗透系数是不变的。

（）11.达西定律是能量守恒与转换定律在地下水运动中的具体体现，因此，可以说达西定律中也包括了水的动能的变化。

（）12.分布在两个不同地区的含水层，其岩性、孔隙度以及岩石颗粒结构排列方式等都完全一致，那么可以肯定，它们的渗透系数也必定相同，（）13.某含水层的渗透系数很大，故可以说该含水层的出水能力很大。

（ ）14.非线性渗流定律只适用于亲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—7所示，在倾角α＝60º的承压含水层中，已知H ＝172m ，H 0＝173m ，L ＝ 100m ，含水层渗透系数为 10m ／d ，上游垂直补给强度为 0.001m ／d ，地下水为稳定运动，固通过含水层内任一单位过水断面上的流量为（ ）。

（1）0.1m ／d;（2） 0.05m ／d ；（3） 0.001m ／d ；（4） 0.101m ／d17.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.承压含水层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。

（ ）§1.3岩层透水特征分类和渗透系数张量一、填空题：1·均质与非均质岩层是根据__________________________的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据_________________________的关系划分的。

2.渗透系数在各向同性岩层中是________，在各向异性岩层中是________。

在三维空间中它由、组成，在二维流中则由组成。

3·在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是__________.二、判断及选择题：4.在各向异性岩层中，渗透速度也是张量。

（ ）5.同是二维流的均质各向同性和各向异性的岩层中，若在x 方向上的渗透系数、水力坡度都相等，则二者在x 方向上的渗透速度的差值为yH K xy ∂∂。

（ ） 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，以定流量抽水时，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为x y x v v v v ++=。

（）9. 在均质各向异性的含水层中，其渗透系数为⎥⎦⎤⎢⎣⎡28303080，单位为m/d,x 、y 方向上 的水力坡度分别为0.0002和0.0004，则渗透速度v 为（）。

0.045m/d;（2）0.033m/d;（3）0.011m/d10. 各向异性含水层中的渗透速度在x 、y 方向上的分量为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡1.06.0y x v v ，其单位为m ／d ，则渗透速度为（ ）。

（1）0.5m ／d ；（2）0.61m ／d ，（3） 0.7m ／d11.已知均匀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，含水层的渗透系数为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡1005050200yy yx xy xx K K K K ，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J 的夹角α。

12.在二维流的各向异性介质中，已知渗透系数为⎥⎦⎤⎢⎣⎡--3449，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：（l ）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Vx ＝0.01m ／d ， Vy ＝0.005 m ／d ，水力坡度的分量人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Kj ；（4）确定与x 轴方向成30度夹角方向上的渗透系数。

§1.4突变界面的水流折射和等效渗透系数一、填空题：1.当地下水流斜向通过透水性突变界面时，介质的渗透系数越大，则折射角θ就越__________ 。

2.地下水流发生折射时必须满足方程_______，而水流平行和垂直于突变界面时则________。

3.当水流平行层面时，层状含水层的等效渗透系数为______，各分层的水力坡度为______；当水流垂直于岩层层面时，等效渗透系数为＿＿，各分层的水力坡度＿。

4.等效含水层的单宽流量q 与各分层单宽流量q i 的关系：当水流平行界面时_______ ，当水流垂直于界面时________。

二、判断题：5.突变界面上任一点的水力特征都同时具有界面两侧岩层内的水力特征。

（ ）6.两层介质的渗透系数相差越大，则其人射角和反射角也就相差越大。