地下水的渗流运动
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第四章地下水运动的大体规律一、名词说明1.渗流:地下水在岩石间隙中的运动。
2.渗流场:发生渗流的区域。
3.层流运动:在岩层间隙中流动时,水的质点作有秩序的、互不混杂的流动。
4.紊流运动:在岩层间隙中流动时,水的质点作无秩序地、相互混杂的流动。
5.稳固流:水在渗流场内运动,各个运动要素(水位、流速、流向)不随时刻改变。
6.非稳固流:水在渗流场中运动,各个运动要素随时刻转变的水流运动。
7.渗透流速:地下水通过某一过水断面的平均流速。
8.迹线:渗流场中某一段时刻内某一质点的运动轨迹。
9.水力梯度:沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。
10.渗透系数:水力坡度等于1时的渗透流速。
11.流网:在渗流场的某一典型剖面或切面上由一系列流线和等水头线组成的网。
12.流线:流场中某一瞬时的一条线,线上各水质点的流向与此线相切。
二、填空1.据地下水流动状态,地下水运动分为层流和紊流。
2.据地下水运动要素与时刻的关系,地下水运动分为稳固流和非稳固流。
3.水力梯度为定值时,渗透系数愈大,渗透流速就愈大。
4.渗透流速为定值时,渗透系数愈大,水力梯度愈小。
5.渗透系数能够定量说明岩石的渗透性能。
渗透系数愈大,岩石的透水能力愈强。
6.流网是由一系列流线与等水头线组成的网格。
7.若是规定相邻两条流线之间通过的流量相等,那么流线的疏密能够反映径流强度,等水头线的疏密那么说明水力梯度的大小。
8.在均质各向同性介质中,地下水必然沿着水头转变最大的方向,即垂直于等水头线的方向运动,因此,流线与等水头线组成正交网格。
9.流线老是由源指向汇。
三、判定题1.当含水层中存在强渗透性透镜体时,流线将向其汇聚。
(√)2.两层介质的渗透系数相差越大,那么其入射角和折射角也就相差越大。
(√)3.达西定律中的过水断面是指包括砂颗粒和间隙一起占据的面积。
(√)4.在渗流场中,一样以为流线能起隔水边界作用,而等水头线能起透水边界的作用。
( √ )5.渗透流速是指水流通过岩石间隙所具有的速度。
地下水运动的特点地下水运动是指地下水在地下岩石或土壤中的流动过程。
地下水是地球上重要的水资源之一,其运动特点对于水资源的管理和保护具有重要意义。
地下水运动的特点主要包括以下几个方面:1. 渗流性:地下水的运动主要是通过岩石孔隙和裂隙中的水分子在压力和渗透力作用下进行的。
地下水的渗流性决定了地下水的运动速度和方向。
不同岩石和土壤的孔隙结构不同,会影响地下水的渗流性。
2. 缓慢性:与地表水相比,地下水的运动速度相对较慢。
由于地下水在岩石孔隙中的流动受到阻碍,地下水的流速通常较慢。
这也使得地下水的补给和排泄过程相对缓慢。
3. 水质稳定性:地下水在地下运动过程中,受到地下岩石和土壤的过滤和净化作用,因此地下水的水质通常比地表水更加稳定。
地下水的运动过程中,水质不易受到外界污染物的影响,保持相对纯净。
4. 存储性:地下水在地下岩石和土壤中形成水库,具有一定的存储能力。
地下水的存储性使得地下水可以在旱季或干旱地区为人类提供稳定的水资源。
5. 受季节影响:地下水的运动受季节变化的影响比较大。
在雨季,地下水补给较多,水位上升;而在旱季,地下水补给减少,水位下降。
这种季节性的变化对地下水资源的利用和管理具有重要意义。
6. 形成地下水流域:地下水运动形成了地下水流域,即一定范围内地下水的补给和排泄过程。
地下水流域的划分对于地下水资源的保护和管理至关重要。
地下水运动的特点决定了地下水资源的独特性和重要性。
了解地下水运动的特点,有助于科学合理地利用和管理地下水资源,保护地下水环境,实现可持续发展。
地下水资源是人类生活和生产不可或缺的重要水资源,只有通过科学的管理和保护,才能更好地利用地下水资源,满足人类的需求。
7 地下水运动规律地下水在岩石空隙中的运动,可以在饱水的岩层中或非饱水的岩层中进行。
实际生产中提出不少课题,都涉及地下水的运动规律。
地下水运动是发生在岩石或土体空隙中的。
它和地表水流不同,其主要区别是地下水的运动缓慢,运动空间既有水流又有岩土颗粒存在,运动的阻力很大,地下水流在岩土空隙中作弯弯曲曲的复杂运动,研究地下水每个质点的运动情况即不可能又没必要。
地表水流中水质点充满于整个流速场,水流是连续的。
7.1 渗流的基本概念地下水在岩石空隙(孔隙、裂隙及溶隙)中的运动称为渗流。
研究渗流具有以下几方面的应用:(1)在生产建设部门:如水利、化工、地质、采掘等部门。
(2)土建方面:如给水、排灌工程、水工建筑物、建筑施工。
(3)合理开发利用地下水资源(地下水回灌)防止水污染方面。
(4)保持路基处于干燥稳固状态并防止冻害—降低地下水水位。
(5)涉及地下水流动的集水或排水建筑物—单井、井群、集水廊道、基坑、机井、坎儿井。
7.1.1 水在土壤中的状态水在土壤中的状态可以分为汽态水,附着水,薄膜水,毛细水和重力水等类型,其中对渗流起主导作用的是重力水与毛细水。
(1)重力水(Gravitational water):指在重力及液体动水压强作用下流动的水,是本章主要研究的对象。
重力水与毛细水的界面为潜水面,浸润面(Water table)。
(2)毛细水(capillarywater):指的是地下水受土粒间孔隙的毛细作用上升的水分。
毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
7.1.2 土的渗流特性透水性指土壤允许水透过的性能,用渗透系数k的大小表示其透水强弱。
土壤透水性能不随地点改变的土称为均质土(Homogeneous soil);否则为非均质土(Heterogeneous soil)。
土壤在同一地点的各个方向的透水性能都相同(各个方向的渗透系数相同)的土为各问同性土(Isotropic soil),否则为各向异性土(Anisotropic soil)。