第五章地下水002

松散沉积 物中孔隙
2020年2月1日
坚硬岩石 中的裂隙
5
可溶性岩 石中溶穴
（1）孔隙
砂砾石的孔隙度（porosity）
孔隙度（n）是描述松散岩石中孔隙多少的指标。
定义：某一体积岩石（包括颗粒骨架与空隙在内）中孔隙体积所占的
比例。
n Vn 100% V
岩石名称 砾 石 粗 砂 细 砂 砂充满于两个稳定隔水层之间的含水层中的地下水。倘 若含水层没有完全被水充满，且象潜水那样具有自由水面，则称为无 压层间水
（一）承压水的主要特征 ⒈承压性：承压水由于存在隔水层顶板而承受静水压力； ⒉承压水的分布区与补给区不一致； ⒊受外界的影响相对要小，动态变化相对稳定； ⒋水质类型多样，变化大
化.土壤水是农作物根系供水的来源.土壤水带中的水分形式主要有结合水、
毛管水和一些过路的性质的重力水。
----中间带：界于土壤水带的下界与毛细水带之间。中间水带的水分形式
主要有气态水、结合水和毛管水。
----毛管水带：潜水面向上扩展，其厚度取决于岩土的性质和空隙大小
2、饱和带
----饱和带岩石的所有空隙空间均为水所充满，有重力水（潜水和承压
2020年2月1日
29
2020年2月1日
30
五、孔隙水 1、孔隙水：是指埋藏于松散岩土孔隙中的重力水。
在我国，孔隙水主要贮存于第四纪和第三纪未胶结的松散岩土层 中。 ⒉根据松散沉积物的成因类型以及地貌条件上的差异，可将之分为：
①山前倾斜平原孔隙水； ②河谷地区孔隙水； ③冲积平原孔隙 水；
④ 山间盆地孔隙水 ；⑤黄土地区孔隙水；⑥沙漠地区的孔隙水 等。
(3)流动方向上的下降与上升的并存性
地下水流方向在补给区表现为下降,但在排泄区则往往表现为上升

第五章 无越流含水层中的完整井流
§5.1 泰斯(Theis)井流公式
§5.2
§5.3 §5.4
渗流叠加原理（多井）
变流量井流 直线边界附近井流
2018年10月4日星期四
§5.1 泰斯(Theis)井流公式 一、几个概念
1、水平集水建筑物 垂直集水建筑物 2、完整井与非完整井 3、稳定流与非稳定流 4、有限含水层与无限含水层（相对概念） 事实上，含水层均有边界，即有限。但一般来说，当含水 层在水平方向延伸很大，以致外边界对于含水层研究区段的水 头分布没有明显的影响，则可称为无限含水层。当压力传导系 数a很小时，且进行短时间抽水时，可视为无限含水层。 5、定流量抽水 变流量抽水 定降深抽水
Q 2.25at 2 潜水井流 h0 ln 2K r2 2K 2h0 s s Q 2.25at ln r2 s r , t h0 r2 t 0.445 e a
2K 2 h0 s s Q
4Ts Q
2018年10月4日星期四
泰斯公式的近似式－雅可比公式
2018年10月4日星期四
泰斯公式讨论
s Q dW u u Q t 4T du t 4T
r2 4 at
2、承压含水层中任意点水头下降速度（一）
e u u r 2 1 4a t 2
Q 1 e 4T t ①由此可以看出：对同一时间而言，近处水头下降快，远处慢。
2
Q s h0 h0 W u 2K r 2 d r2 u 4at 4 Kh m t
2
2018年10月4日星期四
（三）模型求解
1 2 1 2 1 s h0 h 2h0 s s h0 s 2 2 2 2 s Q h0 s W u 2 4K

《地下水科学概论》一、名词解释。

第一章地下水分布1. 地下水：分布在地下岩石空隙之中的水。

2．岩石的透水性：岩石允许水透过的能力。

3. 结合水：由于固体颗粒表面的静电作用而吸附在颗粒表面的水。

4. 重力水：重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。

5. ★☆毛细水：在毛细力作用，水从地下水面沿着细小空隙上升到一定高度，形成一个毛细水带6. 支持毛细水：由于毛细力的作用，水从地下水面沿孔隙上升形成一个毛细水带，此带中的毛细水下部有地下水面支持。

7．孔角毛细水：在包气带中颗粒接点上由毛细力作用而保持的水。

8. 悬挂毛细水：由于上下弯液面毛细力的作用，在细土层会保留与地下水面不相联接的毛细水。

9. 空隙：地下岩石中没有被固体颗粒或固体骨架占据的那一部分空间。

10. 多孔介质：含有空隙的固体称为多孔介质。

11．孔隙：松散的（或未固结的）固体颗粒之间或颗粒集合体之间的空隙。

12．★孔隙度：某一体积的孔隙介质中孔隙体积与孔隙介质体积之比。

13. ★孔隙比：某一体积孔隙介质内孔隙体积与固体颗粒体积之比14. 有效空隙：相互连通而能使水流通过的孔隙称为有效空隙。

15. 孔隙介质的比表面积：一定体积的孔隙介质中所有颗粒的总面积与孔隙介质体积之比。

16．裂隙：固结的和坚硬的岩石在成岩过程中或成岩以后由于受到一些地质营力的作用而形成的沿一定平面方向展布的空隙。

17．★裂隙率：一定体积的裂隙介质内裂隙的体积与裂隙介质体积之比。

18．溶穴：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。

19．岩溶率：一定体积的岩溶介质内溶穴的体积与岩溶介质体积之比。

20. ☆容水度：一定体积的多孔介质完全被水饱和时所能容纳的水的体积与多孔介质体积之比。

21．★持水度：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量。

22. ★☆给水度：一定体积的饱水多孔介质在重力作用下释放出的水体积与多孔介质体积之比（重力给水度：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积）。

T = 0.183
Q i Q T
（5-19）
如利用晚期直线段求导水系数，则有：
T = 0.366
式中，i 为直线段斜率。 求贮水系数利用下式：
（5-20）
µ∗ =
2.25Tt 0 r2
（5-21）
在有补给边界影响的情况下，抽水一定时间以后达到稳定，在单对数纸上出现水平线 段。它和边界影响前的倾斜直线有个交点，交点的横坐标也以 ti 表示，倾斜直线在横坐标上
s=
Q R Q R Q R2 ln + ln = ln 2πT r1 2πT r2 2πT r1 r2
（5-5）
对于潜水含水层，有：
吉林大学
肖长来
154
地下水动力学
H 02 − h 2 =
Q R2 ln πK r1 r2
（5-6）
为了便于计算，把研究点 p（x，y）移至抽水井井壁，则 r1 = rw , r2 ≅ 2a ，得承压水：.
（5-10）
对于潜水，当降深不大时，忽略三维流的影响，类似地可得：
H 02 − h 2 =
式中， u i =
Q [W (u1 ) − W (u 2 )] 2πK
（5-11）
ri 2 µ ∗ （i=1，2） ； µ 为给水度； T = Khm ，导水系数； hm 为平均厚度。当 4Tt
H 02 − h 2 = r Q ln 2 πK r1
153
吉林大学
肖长来
地下水动力学
=
r Q ln 2 πK r1
（5-2）
为了便于计算，把研究点移至抽水井井壁， 即 r1 = rw , r2 ≅ 2a ，则得承压水
Q = 2π
KMs w 2a ln rw (2 H 0 − s w ) s w 2a ln rw