当前位置：文档之家 › 地下水动力学 ppt课件

地下水动力学 ppt课件

  • 格式：ppt
  • 大小：3.66 MB
  • 文档页数：84

下载文档原格式

  / 84

合集下载

中农大地下水动力学课件03地下水在含水层的运动

中农大地下水动力学课件03地下水在含水层的运动

x
H1 H1
h1
B
2
H2
h h2
0
L
X 0
图3-1-2 隔水底板水平的二维潜水运动
注：上述§所2导—出1的公均式质都含是水在层应用中D地up下ui水t假向设河，渠忽略的了运渗动流
垂向分速度的情况下导出的。因此，用上式计算出的浸润曲 线较实际浸润曲线偏低。潜水面坡度愈大，两曲线间的差别 也愈大。恰尔内证实，虽然用了Dupuit假设，但按式计算的 流量仍然是准确的。
例：已知§一2等—厚1、均均质质、含各水向同层性中的地承下压水含向水层河，渠其的有运效动孔
隙度为0.15，沿着水流方向的两观测孔A、B间距离l=200m，其
水位标高分别为HA=5m，HB=3m，地下水的渗透流速为0.15m/d。
试求含水层的渗透系数和地下水实际速度。
I H A HB 5 3 0.01
① 含水层均质各向同性，底部隔水层水平；0 L
X 0
② 河渠基本上彼此平行，潜水流可视为一维流；
③ 潜水流是渐变流并趋于稳定。
图3-1-2 隔水底板水平的二维潜水运动
§2—1 均质含水层中地下水向河渠的运动
Q KAI
B
A Bh
H1
2
I dh dx
Q KBh( dh) dx
H1
H2
h
h1
h2
二、无入渗潜水含水层中地下水向河渠二维稳定流
1.隔水底板水平的潜水运动
此问题属于剖面二维流动 (vz≠0)，潜
水面是流线，由于其水力坡度不仅沿流线变 化，而且过水断面也发生变化。
引入裘布依假定 即令 H 0 把二维
流（x,z）问题降为一维 流（xz）问题 处理。
H1 H1

地下水动力学 课后思考题及其参考答案ppt课件

地下水动力学 课后思考题及其参考答案ppt课件
则地下水水头的动态变幅越大。 不一定，详见P99。
精选课件PPT
26
(13)画出间歇性河流对潜水的补给过程的横断面示意 流网图，并说明间歇性河流变化规律对潜水含水层动 态的影响。
P68。
(14)某水源地附近一口泉的流量发生衰减，可能原因 有哪些?
补给量减少或者排泄量增大！
精选课件PPT
27
第十章 孔隙水
在地壳下部深约1535km处地温高达400以上压力也非常大这里的水不可能以普通液态气态水形式存在均是以非自由态第一章地球上的水及其循环3地球上水的循环按其循环途径长短循环速度的快慢以及涉及层圈的范围可分为水文循环地质循环
绪言 第一章 地球上的水及其循环
(1)从大气圈到地壳上半部属于浅部层圈水，其中分布有大气水 、地表水、地下水以及生物体中的水，这些水以 自由态H2O分子 形式存在， 液态 为主，也呈现 固态 与 气态 存在。
精选课件PPT
12
(2)请对以下陈述作出辨析
>>潜水面如果不是流线，则流线可能向下穿越潜水面，也可 能向上穿越潜水面；
正确。
>>地下水总是从高处往低处流； 错误，地下水总是从能量高的地方流向能量低的地方。
>>含水层孔隙度越大，则渗透系数越大； 错误，粘土的孔隙度很大，但其渗透系数很小。
>>当有入渗补给或蒸发排泄时，潜水面可以看作一个流面。 P39中。
P57中。 (4)由深循环地下水补给的、温度较高的泉水中，阳离子通 常以Na+为主，这是由于( d )的结果。 a.溶滤作用；b.脱硫酸作用；c.浓缩作用；d.脱碳酸作用
P57中。
精选课件PPT
20
(5)在某含水层的局部地区，沿着地下水流动方向，SO42-浓度显著下 降，HCO3-浓度则显著升高，试回答以下问题： (A)什么样的化学作用可能引起这种变化？

地下水动力学课件 第五章

地下水动力学课件 第五章
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

地下水动力学基础.ppt

地下水动力学基础.ppt

-- 每降低一个单位压强，单位体积的地层压缩“挤”出水的体积
对于各向异性介质，当所选座标方向与介质主渗方向平行时
一般三维问题的基本微分方程

x
(K xx
H x
)


y
(K
yy
H y
)

z
(K zz
H z
) W
SS
H t
地下水流动基本微分方程 －柱坐标描述方式
作变换：x r cos , y r sin
折射定律及应用
tgq1 = K 1 tgq2 K 2
多用于简化越流问题（90度折射）
－忽 简略 化弱 准透 三水 维层 流弹
性 （ 压
密 ） 释 水 情 况
等效推行储水系数，包括 部分弱透水层的压密释水
多层含水层越流系统的近似微分方程式－－准三维流 忽略含水层中垂直分量，忽略夹层水平分量与释水
以两层为例，上层潜水H1、中间弱透水层、下层承压水H2组成的 越流系统。含水层内主要为水平流动分量，弱透水层内主要为垂直流动分量
潜水：
x

K
(
H1

B)
H1 x


y
K (H1

B)
H1 y

W1

＋
K' m'
(H2
-
H1)

Sy
H1 t
承压水：
承压水：
x
T3
H3 x

y
T3
H3 y

W3

K2
H 2 z
Z 承压顶板

S3

地下水动力学课件 第三章

地下水动力学课件 第三章

dh q Kh dx
dh Kh q1 Wx dx
hdh
h1
h
x
0
xW q1 dx xdx 0 K K
当x=l时，h=h2
单宽流量方程：
断面1
断面2
2 h12 h2 Wl q1 K 2l 2 2 h12 h2 Wl q2 K 2l 2
W 河2
河1
图3-1-7 有入渗补给的河间地段流网图
2018年10月4日星期四
取坐标系：规定流向与x方向一致q为正， （一）流量方程推导 入渗W>0,蒸发W<0
若x断面在分水岭的左侧，即x<a,则 q q Wx 1
q1 q Wx
若x端面取在分水岭的右侧， 则有 Wx q1 q
第三章 地下水向河渠的运动
均质含水层中地下水向河渠的运动
承压水向河渠一维稳定运动 无入渗潜水向河渠二维稳定运动
隔水底板水平 隔水底板倾斜
无入渗潜水向河渠三维稳定运动
平面流线呈辐射状 渗流断面复杂变化
均匀入渗潜水向河渠二维稳定运动 承压水向河渠一维不稳定运动
非均质含水层地下水向河渠的运动
q q1 Wx
W
Wx q1 q q q1 Wx
可知无论x在何处，均可 得相同均衡式
河1
q q1
河2
q q2
x
q q1 Wx
a
x
图3-1-8 河间地段潜水流动剖面图
2018年10月4日星期四
（一）流量方程推导
q q1 Wx
分离变量，由断 面1至断面x积分
引入裘布依假定
H1
A1
H2

工学地下水动力学渗流理论基础专PPT课件

工学地下水动力学渗流理论基础专PPT课件

面 沿
积ΔQyxM的流量为Qx，沿x轴 x轴流x 入单元体的水量为：
流
量 Qx
的变化率为 Qx • x
x 2
沿x轴流出单元体的水量为：
Qx
Qx x
•
x 2
沿x轴单位时间流入流出单元体
的水量差为：
。则
Qx x x
同理，可得沿y轴单位时间流入 流出单元体的水量差为：
Qy y y
第20页/共63页
在Z轴方向： 由下部承压含水层单位时间流入越流含水层单元体的
p g H p p
t
t
t
即，
p g H
t 1 p t
因为水的压缩性很小， βp忽略不计，
p g H
t
t
第7页/共63页
代入前式，得
vx
x
vy
y
vz
z
xyz
2g
n
H
t
xyz
vx
x
vy y
vz
z
vx
x
vy
y
vz
z
xyz
第 二2g项 ρ非n常 H小t ，x忽y略z 不计，于是上式变为：
K
H t
井流方程：
非稳定流： 1 r H s H
r r r K t
稳定流： 思考题
1 r H 0 r r r
第16页/共63页
§1—8 越流含水层中地下水 非稳定运动的基本微分方程 越流含水层（半承压含水层）：当承压含水层的上、 下岩层（或一层）为弱透水层时，承压含水层可通过弱 透水层与上、下含水层发生水力联系，该承压含水层为 越流含水层。 越流：当承压含水层与相邻含水层之间存在水头差 时，地下水便会从高水头含水层通过弱透水层流向低水 头含水层，这种现象称越流。 假设条件： (1) 水流服从Darcy定律； (2) K不随ρ= ρ(p)的变化而变化；

地下水动力学概念总结课件

地下水动力学概念总结课件

地下水动力学概念总结---- King Of Black Spider 说明：带下划线的是重点，重点116个，次重点22个，共138个。

第0章地下水动力学：Groundwater dynamics研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶（喀斯特）岩石中运动规律的科学，它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程，对地下水从数量上和质量进行定量评价和合理开发利用，以及兴利除害的理论基础。

主要研究重力水的运动规律。

第1章渗流：Seepage flow是一种代替真实地下水流的、充满整个岩石截面的假想水流，其性质（密度、粘滞性等）与真实地下水相同，充满整个含水层空间（包括空隙空间和岩石颗粒所占据的空间），流动时所受的阻力等于真实地下水流所受的阻力，通过任一断面及任一点的压力或水头均与实际水流相同。

越流：Leakage 当承压含水层与相邻含水层存在水头差时，地下水便会从水头高的含水层流向水头低的含水层的现象。

对于指定含水层来说，水流可能流入也可能流出该含水层。

贮水系数：storativity又称释水系数或储水系数，指面积为一个单位、厚度为含水层全厚度M的含水层柱体中，当水头改变一个单位时弹性释放或贮存的水量，无量纲。

μ* = μs M。

既适用于承压含水层，也适用于潜水含水层。

导水系数：Transmisivity 是描述含水层出水能力的参数；水力坡度等于1时，通过整个含水层厚度上的单宽流量；亦即含水层的渗透系数与含水层厚度之积，T=KM。

它是定义在一维或二维流中的水文地质参数。

单位：m2/d。

非均质介质：如果在渗流场中，所有点不都具有相同的渗透系数，则称该岩层是非均质的。

各向异性介质：渗流场中某一点的渗透系数取决于方向，渗透系数随渗流方向不同而不同。

达西定律：Darcy’s Law 是描述以粘滞力为主、雷诺数Re< 1~10的层流状态下的地下水渗流基本定律，指出渗流速度V与水力梯度J成线性关系，V=KJ，或Q=KAJ，为水力梯度等于1时的渗流速度。

地下水动力学-精选

地下水动力学-精选

（3）注水井和补给井
承压水井：
潜水井：
Q2.73KMhw H0
lgR rw
Q1.366K hw2 H02 lg R rw
33
§3-2 地下水向承压水井和潜水井 的稳定运动
三、Dupuit公式的应用
（1）求含水层参数 无观测孔时，需已知Q、sw、R 承压井：
K0.366Q lgR Mws rw
10
§3-1 概 述
3. 井径和水井内外的水位降深 一般抽水井有三种类型：未下过滤器、下过滤器和
下过滤器并在过滤器外填砾。如P62图3-2。 (1) 未下过滤器的井：井的半径就是钻孔的半径，
井壁和井中的水位降深一致。 (2) 下过滤器的井：井的直径为过滤器的直径，井
内水位比井壁水位低。 (3) 过滤器周围填砾的井：井周围的渗透性增大，
12
§3-1 概 述
4. 假设条件
本章以后几节中共有的假设条件： (1) 含水层均质、各向同性，产状水平，厚度不变，
分布面积很大，可视为无限延伸； (2) 抽水前的地下水面是水平的，并视为稳定的； (3) 含水层中的水流服从Darcy定律，并在水头下
降的瞬间水就释放出来。如有弱透水层，则忽略其弹 性释水量。
在第一节假设条件的基础上，再做如下假设：
(1) 流向井的潜水流是近似水平的；
(2) 通过不同过水断面的流量处处相等，并等于井的
流量。 2. 数学模型及其解
d dr
r
dh dr
2


0
h rR H 0
h r rw hW
23
§3-2 地下水向承压水井和潜水井 的稳定运动
24
38
§3-2 地下水向承压水井和潜水井 的稳定运动

地下水动力学(周志芳,王锦国编著)PPT模板

地下水动力学(周志芳,王锦国编著)PPT模板
稳定流动
0 3 3.1.3非线性流情况下的地下水向完 整井的稳定运动
0 4 3.1.4越流含水层中地下水向承压水 井的稳定流动
0 5 3.1.5地下水向干扰井群的稳定运动
0 6 3.1.6井损与有效井径及其确定方法
第三章井附近 的地下水运动
3.2地下水向完整井的非稳定运 动
3.2.2有越流 补给的完整 井流
3.2.1承压含 水层中的完 整井流
3.2.3潜水完 整井流的 Boulton模型
第三章井附近 的地下水运动
3.3地下水向边界附近完整井的运 动
3.3.1镜像法原 理及直线边界
附近的井流
01
3 . 3 . 3 条 形 03 含水层中的
井流
02 3 . 3 . 2 扇 形 含水层中的 井流
第三章井附近的地下水运动
第一章地下水 运动基础
第一章地下水运动基础
1.1地下水运动的基本 概念
1.3流体运动的描述方 法
1.5地下水运动的控制 方程
1.2渗流基本定律
1.4流网
1.6地下水运动的数学 模型及其求解方法
第一章地下水运动基础
1.1地下水运动的基本概念
A
1.1.1多孔 介质中的
地下水
B
1.1.2地下 水和多孔 介质的性
第三章井附近 的地下水运动
第三章井附近的地 下水运动
3.1地下水向完整井的稳定运动 3.2地下水向完整井的非稳定运动 3.3地下水向边界附近完整井的运动 3.4地下水向不完整井的运动
第三章井附近 的地下水运动
3.1地下水向完整井的稳定运 动
0 1 3.1.1概述 0 2 3.1.2地下水向承压水井和潜水井的
2.1河渠间地下水的稳定运 动

地下水动力学(第二章 地下水向河渠的运动专)课件

地下水动力学(第二章 地下水向河渠的运动专)课件

所以
i 1
n
h2 x,t
h2 x,0
h2 0,i
h2 0 ,i 1
F
x, t ti1
h2 l ,i
xdx C1dx
1 h2 2
W K
1 2
x2
C1x C2
得：
h2
W K
x2
C1x C2
当x=0时，h=h1，代入上式得：C2=h12
当x=l时，h=h2，代入上式得：
C1
h22
h12 l
W K
l
将C1、C2代入上式，得
h2
h12
h22
h12 l
xW K
lx x2
此式为河渠有入渗或蒸发时的潜水流的浸润曲线方程。
M H 0 x x
H x0 H1
H xl H2
将微分方程变为：d
M
H x
0Leabharlann 积分，得：MH x
C1
再积分： MH C1x C2
MH C1x C2
当x=0时，H=H1 ，得：C2=MH1
当x=l时，H=H2 ，并将C2=MH1代入，得：
C1
M
H 2
l
H1
将C1、C2代入方程，得：
此式为河渠水位迅速上升后保持不变，计算河渠任 一断面任一时刻水位的公式。
说明：h02,t F x,t 是一个小于h02,t的数，故河渠间任一
断面的水位变幅总是小于河渠的水位变幅。
任一断面单宽流量：
上式对x求导，并代入Darcy定律
q Kh h x
得：
qx,t
K qx,0 2l
H
H1
H1
l
H2 x
此式为承压水一维稳定流的水头线方程。

地下水动力学

地下水动力学

将上式分离变量，得： dh2 Q 1 dr
K r
按给出的定解条件取定积分：
H dh2 Q
R1 dr
hw
K r rw
26
§3-2 地下水向承压水井和潜水井 的稳定运动
积分得：
H
2 0
hw2

Q
K
ln
R rw
整理，得：
2 H 0

sw sw

Q
K
ln
R rw
或
Q 1.366 K 2H0 sw sw
当井中降深H0－hw = sw＜＜H0时，可视H0≈hw 上 式变为：
H0

hw

Q
2KH 0
ln
R rw
表明：当含水层很厚而降深相对较小时，潜水含水层 可近似地按承压含水层处理。
31
§3-2 地下水向承压水井和潜水井 的稳定运动
（2）承压—潜水井
在承压含水层中，进行大降深抽水可能产生无压区。应分
32
§3-2 地下水向承压水井和潜水井 的稳定运动
（3）注水井和补给井
承压水井：
潜水井：
Q 2.73 KM hw H0
lg R
rw
Q
1.366 K
hw2

H
2 0
lg R
rw
33
§3-2 地下水向承压水井和潜水井 的稳定运动
三、Dupuit公式的应用
（1）求含水层参数
无观测孔时，需已知Q、sw、R
Qr
或
H hW 2KM ln rW
sw
s

Q
2KM
ln
r rW

(优选)地下水动力学ppt讲解

(优选)地下水动力学ppt讲解
J Av Bv2
2. 1912年克拉斯诺波里斯基提出紊流公式：
1
v KJ 2
四、达西定律的微分形式
微分形式：
五、渗透系数（hydraulic conductivity）
是重要的水文地质参数，它表征在一般正常条 件下对某种流体而言岩层的渗透能力 (permeability)
v=KJ； 当J=1时，K=v K在数值上是当J=1时的渗透流速，量钢[L/T]；
（优选）地下水动力学第一章ppt讲 解
2020年6月23日星期二
§1.1 渗流基本概念
地下水在岩石空隙中的运动称为渗流(seepage flow/ groundwater flow)。发生渗流的区域称为渗流场。
渗流场(flow field)由固体骨架和岩石空隙中的水两部 分组成。渗流只发生在岩石空隙中。
中不连续； – 通常是非稳定的； – 通常为缓变流。
一、典型体元
(Representative elementary volume)
在水力学中引进质点的概念，把水看成连续介质， 则可用连续函数描述运动要素。
为了把渗流场概化为多孔介质连续体，用连续函 数描述，引进典型体元的概念。
什么是典型体元呢？现以孔隙度为例来讨论。
变水头达西实验原理
达西定律：
积分有：
显然t-lgH曲线应呈直线
变水头达西实验求参
如实验得到得t-lgH曲线 呈直线，则说明达西定 律也适用于不稳定流条 件。可据直线斜率m求 取土样的渗透系数
达西定律适用条件
1. 临界雷诺数Re（J. Bear)：
Re 10
10 Re 100
层流区
过渡区
Re 100
多孔介质概念与特性
我们把孔隙岩层称为多孔介质(porous media). •多孔介质特性:

《地下水动力学》PPT课件

《地下水动力学》PPT课件
4学科发展历程1稳定流建立和发展阶段185619352非稳定流建立和发展阶段193519693实验电网络模拟技术阶段195019803实验电网络模拟技术阶段195019804计算机数值模拟技术阶段1965今1稳定流建立和发展阶段1856193511856年法国水力学家达西henrydarcy18031858提出了多孔介质中的线性渗透定律即著名的达西定律darcyslaw成为地下水运动的理论基础
溶岩石中运动规律的科学。其研究对象主 要是重力水。
它是模拟地下水流基本状态和地下水中 溶质运移过程，对地下水从数量上和质量 上进行定量评价和合理开发利用，以及兴 利除害的理论基础。
§2 课程的目的
目的：
（1）使学生了解学习该课程的意义，以及在生产实 践中能解决的具体问题。
（2）使学生系统掌握地下水运动的基本理论，并能 初步运用这些基本理论分析水文地质问题，建立相 应的数学模型和提出适当的计算方法或模拟方法， 对地下水进行定量评价。
3 实验-电网络模拟技术阶段 （1950~1980）
1950~1965年，研究了大范围含水层系统的电 网络模拟技术，电模拟技术到20世纪80年 代在我国还被较广泛应用。
4 计算机数值模拟技术阶段（1965~今）
1965年以来，计算机数值模拟技术不断得到广泛应 用。目前，已经形成许多国际通用的商业化专业 软件，主要有：
主要研究内容：
（1）渗流基本概念、基本定律、基本方程、 定解条件及数学模型的建立和解法，为基 础理论和重点内容；
（2）地下水向河渠的运动；排灌区地下水运 动的规律即水平方向运动规律。
主要研究内容
（3）地下水向井的运动和求参方法，重点是 地下水向完整井的稳定运动和非稳定运动； 水井区地下水运动的规律即垂直运动规律。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

液相—水：吸着水
Hygroscopic water
薄膜水
pellicular water
毛细管水 capillary water
重力水
gravitational water
§1—1 地下水运动的基本概念
2 渗透与渗流
1) 渗透:地下水在岩石空隙或多孔介质中的运动，这种运动是在弯曲的通道 中，运动轨迹在各点处不等。为了研究地下水的整体运动特征，引入渗流的 概念。
有效孔隙（Effective pores）是多孔介质中相互连通的、不为结合 水所占据的那一部分孔隙。
有效孔隙度（Effective Porosity）是多孔介质中有效孔隙体积与多 孔介质总体积之比（符号为ne），可表 示为小数或百分数，ne=Ve/V。
死端孔隙（Dead-end pores ） 是多孔介质中一端与其它孔隙连通、另 一端是封闭的孔隙。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
§1—1 地下水运动的基本概念
1. 多孔介质及其特性
1) 多孔介质的概念 多孔介质(Porous medium)：地下水动力学中具有空隙的岩石。广义上包
§1—1 地下水运动的基本概念
3) 渗流速度 （1）过水断面（Cross-sectional area）是渗流场中垂直于渗流方向的任
意一个岩石截面，包括空隙面积（Av）和固体颗粒所占据的面积(As)，A= Av + As。渗流平行流动时为平面，弯曲流动时为曲面。
（2）渗流量（Seepage discharge）是单位时间内通过过水断面的水体积，用 Q表示，单位m3/d。
由于在地下水中水流的运动速度很小，故速头hv=u2/2g可以忽略，所以 h近似等于H，即:
H≈Hn=Z+P/g
意义：渗流场中任意一点的水头实际上反映该点单位质量液体具有的总机械 能，地下水在运动过程中不断克服阻力，消耗总机械能，因此沿地下水流程， 水头线是一条降落曲线。
§1—1 地下水运动的基本概念
V=Q/A （4）实际平均流速（Mean actual velocity）是多孔介质中地下水通过空隙面 积的平均速度；地下水流通过含水层过水断面的平均流速，其值等于流量除以过 水断面上的空隙面积，量纲为L/T。表示为：
u =Q/w′
渗流速度=ne﹒实际平均流速
§1—1 地下水运动的基本概念
3 地下水的水头与水力坡度 (1)地下水水头（hydraulic head）：渗流场中任意一点的总水头近似
地下水动力学
第一章 地下水运动的基本概念和基本定律 第二章 地下水向河渠的稳定运动 第三章 地下水向完整井的稳定运动
第一章 地下水运动的基本概念和基本定律
§1—1 地下水运动的基本概念 §1—2 渗流基本定律
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重Байду номын сангаас的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
§1—1 地下水运动的基本概念
测压管水头（Piezometric head）为位置水头与压力水头之和。
压力水头（pressure head）：含水层中某点的压力水头（h）指以水柱高度 表示的该点水的压强，量纲为L，即：h =P/g ，式中 P为该点水的压强；g为 水的容重。
速度水头（velocity head）：在含水层中的某点水所具有的动能转变为势 能时所达到的高度，量纲为L，即hv=u2/2g，式中u为地下水在该点流动的速度； g为重力加速度。
岩石中的渗流 （a）实际渗透 (b)假想渗流
2) 渗流（seepage flow）：具有实际水流的运动特点（流量、水头、压力、 渗透阻力），并连续充满整个含水层空间的一种虚拟水流；是用以代替真实地 下水流的一种假想水流。
§1—1 地下水运动的基本概念
2) 渗流（seepage flow）：具有实际水流的运动特点（流量、水头、压力、 渗透阻力），并连续充满整个含水层空间的一种虚拟水流；是用以代替真实地 下水流的一种假想水流。其特点是：
（1）假想水流的性质与真实地下水流相同； （2）充满含水层空隙空间和岩石颗粒所占据的空间； （3）运动时所受的阻力与实际水流所受阻力相等； （4）通过任一断面的流量及任一点的压力或水头与实际水流相同。
颗粒
孔隙
渗流场图（1-1f-l3aow地 下d水om实a际i流n线）：假想水流所占据的空间区域，包括空隙和岩石颗粒 所占的全部空间。
括孔隙介质、裂隙介质和岩溶不十分发育的由石灰岩和白云岩组成的介质， 统称为多孔介质。
孔隙介质：含有孔隙的岩层，砂层、疏松砂岩等； 裂隙介质：含有裂隙的岩层，裂隙发育的花岗岩、石灰岩等。
§1—1 地下水运动的基本概念
2) 多孔介质的性质 (1) 孔隙性：有效孔隙和死端孔隙。
孔隙度（Porosity）是多孔介质中孔隙体积与多孔介质总体积之比 （符号为n），可表示为小数或百分数，n=Vv/V。
§1—1 地下水运动的基本概念
(2) 连通性：封闭和畅通，有效和无效。
(3) 压缩性：固体颗粒和孔隙的压缩系数推导。
(4) 多相性：固、液、气三相可共存。其中固相的成 为骨架，气相主要 分布在非饱和带中，液相的地下水可以吸着水、薄膜水、毛管水和重力 水等形式存在。
固相—骨架 matrix
气相—空气，非饱和带中
§1—1 地下水运动的基本概念
（3）渗流速度（Specific discharge/seepage velocity）又称渗透速度、比流 量，是渗流在过水断面上的平均流速。它不代表任何真实水流的速度，只是一种 假想速度。它描述的是渗流具有的平均速度，是渗流场空间坐标的连续函数，是 一个虚拟的矢量。单位m/d，表示为:
等于测压水头(piezometric head)，即:
通常称为渗流水头。 在水力学中定义总水头(total head):
式中右端三项分别称为位头（potential head）、压头(pressure head)和 速头(velocity head)。
总水头（Total head ）为测压管水头和流速水头之和。