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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2 地下水向河渠的运动要点：本章主要介绍河渠间地下水运动,包括无入渗情况下地下水向河渠的稳定运动和河渠间地下水的非稳定运动。
本章要求学生掌握各类公式的适用条件，能应用相关公式进行计算，在此基础上分析解决水库区地下水迴水、农田排灌渠的合理间距计算以及灌溉条件下地下水位动态预报等问题，并能利用动态资料确定水文地质参数。
2.1 河渠间地下水的稳定运动例题2-1-l ：在两河间距l=2000m 的均质水平分布的潜水含水层中，自左河起l 1=1000m 范围内有均匀的灌溉入渗，已知左右河水位（自含水层底板算起）均为80m,在距左河l 1十l 2=1500m 处有一观测孔，孔中水位为46.37m,试求入渗强度与渗透系数的比值。
解：已知l ＝2000m ，l l =1000m ，l 2=500m ，在0—l 1段有均匀入渗（l 1＝1000m ），l 1一l 段无入渗。
设l 1断面处的水头为h x ，左右河水位分别为h 1，h 2。
所以0—l 1渗流段内的单宽流量为：22)(22)(11221111221Wl l h h K Wl Wl l h h K q x x +-=+--= (2-1) 根据水流连续方程知，l 1一l 渗流段内的单宽流量为：)(2)(1222l l h h K q x --= (2-2) 将（2-1）,(2—2)式联立得：)(2)(22)(122211221l l h h K Wl l h h K x x --=+- 整理得：2122111222)(l h h l l l h h K W x x ----= (2-3) 再利用观测孔水位（h ）资料求h x 值：因为： )(2)(2)(21222222l l l h h K l h h K x ---=-将)(5005001000200021m l l l =--=--代入上式整理得:)(35.34003037.46222222222m h h h x =-⨯=-=将2x h 代入（2-3）式得：362221051035.250035.2500100035.3400301000)10002000(3035.3400-⨯=+=--⨯--=K W 答：入渗强度W 与含水层渗透系数K 之比值为5×10-3。
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。
第二章区域地下水流问题总结及习题一．基本概念潜水回水、河渠引渗回水（回灌）、浸润曲线、浸润曲线方程、单宽流量公式、分水岭、分水岭位置表达式二．基本要求掌握有、无入渗补给情况下潜水向河渠的稳定运动特点及相应的浸润曲线方程、分水岭运动规律及位置表达式、山间盆地问题及浸润曲线方程；掌握承压水一维稳定流含水层底板倾斜时水头分布曲线方程的推导；了解地下水向河渠的非稳定流浸润曲线及单宽流量方程；了解相关公式在解决水库区地下水回水、农田灌渠的合理间距计算及灌溉条件下地下水位动态预报等问题方面的应用。
三．习题1.在水平分布的潜水含水层中，沿流向相距1000m打两孔，已知孔1、孔2的水位标高分别为32.5m和25.2m，含水层底板标高平均为12m，含水层的渗透系数为7.5m/d，含水层的宽度为150m。
求含水层的单宽流量和总流量，并绘制水位降落曲线（每隔100m计算一个数值）。
2.在等厚、多层、水平分布的承压含水层中，沿地下水流向打两个钻孔（孔1、孔2）。
已知：孔1，孔2的水位标高分别为119.42m、117.42m，两孔间距为250m，含水层的宽度为80m，各层的含水层厚度和渗透系数自上而下分为M1=4.18m、M2=1.10m、M3=0.70m、M4=5.50m、M5=0.60m、K1=0.002m/d、K2=31.00 m/d、K3=0.04 m/d、K4= 0.98m/d、K5= 2.50m/d，试求含水层的天然流量。
3.宽度为1的带状潜水含水层，位于两条河流之间，含水层底板水平，入渗补给量W=820mm/a，渗透系数K=6m/d，两河间距l=2855m，两河的稳定水位在隔水顶板以上分别为：H1=18.8m，H2=27.4m。
试求：（1）画出潜水面；（2）流入每条河中的流量及潜水位的最大高度；（3）分析该潜水含水层中有无Dupuit假定不成立的区域，为什么？4.在砂砾石潜水含水层中，沿流向打两个钻孔（A和B），孔间距l=577m，已知其水位标高H A=118.16m，H B=115.16m，含水层底板标高为106.57m。
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 dH q 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H2.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)。
用水均衡法推导出计算分水岭位置的公式。
（整理）地下⽔动⼒学习题及答案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 dH q 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H2.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。
第二章区域地下水流问题总结及习题
一．基本概念
潜水回水、河渠引渗回水（回灌）、浸润曲线、浸润曲线方程、单宽流量公式、分水岭、分水岭位置表达式
二．基本要求
掌握有、无入渗补给情况下潜水向河渠的稳定运动特点及相应的浸润曲线方程、分水岭运动规律及位置表达式、山间盆地问题及浸润曲线方程；掌握承压水一维稳定流含水层底板倾斜时水头分布曲线方程的推导；了解地下水向河渠的非稳定流浸润曲线及单宽流量方程；了解相关公式在解决水库区地下水回水、农田灌渠的合理间距计算及灌溉条件下地下水位动态预报等问题方面的应用。
三．习题
1.在水平分布的潜水含水层中，沿流向相距1000m打两孔，已知孔1、孔2的水位标高分别为3
2.5m和25.2m，含水层底板标高平均为12m，含水层的渗透系数为7.5m/d，含水层的宽度为150m。
求含水层的单宽流量和总流量，并绘制水位降落曲线（每隔100m计算一个数值）。
2.在等厚、多层、水平分布的承压含水层中，沿地下水流向打两个钻孔（孔1、孔2）。
已知：孔1，孔2的水位标高分别为119.42m、117.42m，两孔间距为250m，含水层的宽度为80m，各层的含水层厚度和渗透系数自上而下分为M1=4.18m、M2=1.10m、M3=0.70m、M4=5.50m、M5=0.60m、K1=0.002m/d、K2=31.00 m/d、K3=0.04 m/d、K4= 0.98m/d、K5= 2.50m/d，试求含水层的天然流量。
3.宽度为1的带状潜水含水层，位于两条河流之间，含水层底板水平，入渗补给量W=820mm/a，渗透系数K=6m/d，两河间距l=2855m，两河的稳定水位在隔水顶板以上分别为：H1=18.8m，H2=27.4m。
试求：（1）画出潜水面；（2）流入每条河中的流量及潜水位的最大高度；（3）分析该潜水含水层中有无Dupuit假定不成立的区域，为什么？
4.在砂砾石潜水含水层中，沿流向打两个钻孔（A和B），孔间距l=577m，已知其水位标高HA=118.16m，HB=11
5.16m，含水层底板标高为10
6.57m。
整个含水层分为上下两层，上层为细砂。
A、B两处的含水层厚度分别为hA=5.19m、hB=2.19m，渗透系数为3.6m/d。
下层为粗砂，平均厚度M=6.4m，渗透系数为30m/d。
试求含水层的单宽流量。
5.某农田拟用灌渠进行引渗，已知引灌前渠水位与潜水位相同，其平均水位为h0=8m（以含水层底板算起），渗透系数为10m/d，给水度为0.04。
设计灌渠水位瞬时抬高1.5m后，使地下水位在一天内最小抬高0.3m。
试求灌渠的合理间距。
6.某河间地块问题如下图所示，左河与右河的间距为L，左河水位h1，右河水位h2，地下水均匀补给强度为w。
含水层为均质各向同性介质，渗透系数为K。
考虑左河与右河之间地下水发生稳定流的情况，根据Dupuit假定可以得到以下计算潜水面水位h(x)的公式：(1)
距离左河边界x处的单宽流量为(2)
进行以下分析计算：
(1) Dupuit假定的含义和适用条件。
(2) 如果h1=h2=20 m，L=1500 m，w=2 mm/d，K=12 m/d，推算地下分水岭的位置和水位。
(3) 如果h1降低至h1=15 m而其它条件不变，地下分水岭如何移动？
(4) 左河水位降低至h1=15 m之后地下水再次达到稳定状态，请推算出右侧河流从河间地块接受的地下水补给，即单宽流量。
7.某水库蓄水后，使岸边潜水产生回水现象，设计水库蓄水后最高水位标高H=28m。
在距水库l=5km处有一工厂，其地面标高为25m，已知含水层的导压系数为4×104 m2/d，含水层的初始水位近于水平，其值H0=15m。
试问需多长时间工厂受到回水的影响？。
