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地下水动力学知识点总结地下水动力学这门学科呀，可真是充满了各种有趣又实用的知识！咱们今天就来好好总结总结。
先来说说地下水的流动。
想象一下，地下水就像一群调皮的孩子，在地下的通道里跑来跑去。
它们的流动速度和方向可不是随便乱来的，这和很多因素都有关系。
比如说，含水层的渗透性就像通道的宽窄，渗透性好，地下水跑得就快；渗透性差，它们就得慢悠悠地挪。
还记得有一次，我去一个地方考察，那里有一口古老的水井。
周围的人们都说这水井的水一直都很清澈，水量也很稳定。
我就好奇呀，仔细研究了一下周围的地质情况。
发现那里的含水层渗透性不错，地下水能够稳定地补充到水井里，所以才有了这样让人称赞的好水井。
这就让我更深刻地理解了渗透性对地下水流动的重要影响。
再说说水头和水力梯度。
水头就像是地下水的“能量高度”，水力梯度则是它们流动的“动力”。
水力梯度越大，地下水流动得就越起劲。
这就好比我们爬山，山坡越陡，我们往下滑的速度可能就越快。
地下水的储存和释放在实际生活中也很重要。
含水层就像是一个大水库，能储存大量的地下水。
当我们需要用水的时候，它又能释放出来。
我曾经在一个农村地区看到，在干旱的季节里，当地居民依靠着地下含水层储存的水，度过了艰难的时期。
还有地下水向井的流动。
井就像是一个大吸盘，把周围的地下水都吸引过来。
不同类型的井，吸引地下水的能力和方式也不一样。
地下水动力学的知识在很多领域都有应用呢。
比如在水资源管理方面，了解地下水的流动规律，就能更好地规划水资源的开发和保护，避免过度开采导致地下水资源枯竭。
在地质工程中，它能帮助工程师们预测地下水流对工程建设的影响，提前做好防范措施。
总之，地下水动力学的知识点虽然看起来有点复杂，但只要我们用心去理解，多结合实际生活中的例子，就能发现其中的乐趣和实用价值。
就像我们通过那口古老的水井，明白了渗透性的重要；通过农村的用水情况，理解了储存和释放的意义。
希望大家都能掌握好这些知识，为我们更好地利用和保护地下水资源出一份力！。
地下水动力学复习题精简一、名词解释：1. 贮水率（要求写出贮水率的表达式）：单位面积、单位厚度的含水层，水头降低一个单位时所能释出的水量，包括含水层压缩和水的体积膨胀两部分水量，S S=g (+n)，其量纲为[L-1]。
2.降深：含水层中某点的原始水头与抽水一段时间后的水头差称为水位降深，简称降深。
3.饱和度：岩石的空隙空间中被水占据部分所占的比例。
4.水力坡度：地下水流场中，大小等于水头梯度值，方向沿等水头面法线，并指向水头降低方向的矢量称为水力坡度。
5.井损：利用水井抽取地下水时，井内的各项水头损失统称井损，包括水流通过过滤器产生的水头损失、井内流速调整引起的水头损失、井管内的沿程水头损失。
6.水动力弥散：由溶质在多孔介质中的机械弥散和分子扩散所引起的，在多孔介质内观察到的两种成分不同的可混溶液体之间过渡带的形成和演化过程，称为水动力弥散，这是一个不可逆的不稳定过程。
7. 渗透速度：表示渗流在过水断面上的平均流速。
8. 实际速度：水流在岩石孔隙内的流动速度。
9. 贮水系数：面积为1单位面积，厚度为含水层全厚度M的承压含水层柱体中，当水头改变一个单位时弹性释放或贮存的水量，用S表示。
10. 渗透系数：水力坡度等于1时的渗透速度，取决于岩石的性质和渗流液体的物理性质。
11. 渗透率：表征岩石渗透性能的常数，与渗流液体的物理性质无关。
12. 尺度效应：某些参数值随试验范围的变化而变化，称为尺度效应。
13. 导水系数：水力坡度等于1时，通过整个含水层厚度上的单宽流量，T=KM。
14. 完整井：贯穿整个含水层、在全部含水层厚度上都安装有过滤器，并能全面进水的井，称为完整井。
15. 似稳定：水井抽水时，若降落漏斗内的水位降深速率很小，以至于在一个较短的时间间隔内几乎观测不到明显的水位下降，此时漏斗区内的水流可近似作为稳定运动来研究。
这种情况称为似稳定状态，简称似稳定。
16. 有效井半径：由井轴到井管外壁某一点的水平距离，在该点，按稳定流计算的理论降深正好等于过滤器外壁的实际降深。
◆考试大纲模版：中国地质大学研究生院硕士研究生入学考试《地下水动力学》考试大纲一、试卷结构（一）内容比例地下水动力学 100%（二）题型比例填空题和判断对错题约40%分析作图题约20％计算题约40%二、其他地下水动力学一、地下水运动的基本概念与基本定律考试内容1、地下水运动的基本概念：渗流与典型体元；渗流的运动要素；孔(空)隙平均流速(地下水实际流速)与渗透流速(达西流速)；压强水头和水力坡度。
2、渗流基本定律：线性渗流定律及渗透系数；线性渗流定律；各向异性岩层中地下水的运动规律；地下水通过非均质岩层突变界面的折射现象。
3、流网：各向同性岩层地下水的流网特征；各向异性岩层地下水的流网特征。
重难提示典型体元的概念和地下水运动基本定律；流网的应用。
考试要求掌握渗流基本概念、流网的特征及其在实际中的应用，详细叙述研究地下水运动规律所遵循的基本定律－达西定律。
掌握典型体元、非均质各向异性、非均质各向同性、均质各向异性、均质各向同性的概念，正确区分地下水质点实际流速、空隙平均流速和渗透流速。
二、地下水运动的基本微分方程及定解条件考试内容渗流连续性方程；水和多孔介质的压缩性；渗流基本微分方程基本形式和各种条件下（非均质各向异性、非均质各向同性、均质各向异性、均质各向同性、非稳定流、稳定流）的基本微分方程；潜水流动的布西涅斯克微分方程：裘布依假定，布西涅斯克微分方程；定解条件及数学模型。
重难提示重点掌握地下水弹性储存的含义，理解弹性给水度的定义；了解地下水三维流动基本微分方程的基本形式以及几种简单条件下的流动微分方程。
掌握裘布依假定的内涵。
考试要求重点理解地下水弹性储存的含义，掌握弹性释水系数和重力给水度的概念；掌握渗流的连续性方程，潜水、承压水和越流含水层中地下水非稳定运动的基本微分方程的推导过程；熟悉定解条件，并能够正确建立数学模型。
要求在此理解地下水非稳定运动基本微分方程形式的基础上，掌握如何在水文地质实体概化为水文地质模型后，建立与水文地质模型相对应的数学模型方法。
地下水动力学2021考研《地下水动力学》考试大纲一、考试形式和试题类型1.试卷满分及考试时间试卷满分为100分，考试时间为120分钟．2、考试方式：TKT、笔试。
3、考试范围及试题类型：考试内容主要有：（1）渗流理论基础；（2）地下水向河渠的稳定运动；（3）地下水向完整井的稳定运动；（4）地下水向完整井的非稳定运动；（5）地下水向边界附近井的稳定和非稳定运动。
其它内容如地下水向非完整井的运动、非饱和带的地下水运动、地下水非线性运动、裂隙水运动、水动力弥散理论和地下水运动的实验模拟方法等，不作为考试的重点。
重点考核地下水运动的基本概念、基本原理和方法。
题目类型存有名词解释、简答题、绘制流网、分析阐释和计算题等，其中计算题占到试题总分数的60%。
4、教材及参考书（1）薛禹群主编，《地下水动力学》（第二版），地质出版社，1997；（2）吴吉春，薛禹群主编，《地下水动力学》，中国水利水电出版社，2021（3）其它《地下水动力学》教材一般会。
二、地下水动力学主要考核内容一、渗流理论基础1、考试内容渗流的基本概念、渗流基本定律、岩层透水特征分类、渗透系数张量、等效渗透系数、流网、渗流连续性方程、承压水运动的基本微分方程、越流含水层（半承压含水层）中地下水非稳定运动基本微分方程、潜水运动的基本微分方程、定解条件、描述地下水运动数学模型及解法。
2、考试建议（1）掌握渗流的基本概念，包括多孔介质、渗流、渗流速度、渗透系数、渗透率、导水系数、给水度、弹性给水度（储水系数或释水系数）、储水率、渗透系数张量、越流系数、水流折射、等效渗透系数、流网等；（2）掌控渗流的基本定律（达西定律），时能用其展开有关排序；（3）掌控流网的性质及其应用领域，能徒手绘制地下水平衡运动的流网，能用流网定性和定量分析水文地质条件；（4）掌握渗流连续性方程、地下水非稳定运动基本微分方程和定解条件，能够依据给定的水文地质物理模型，建立描述地下水运动的数学模型及定解条件；（5）介绍解地下水数学模型的非常有限差分方法。
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。
1494247821第一章1多孔介质(Porous medium)：地下水动力学中具有空隙的岩石。
广义上包括孔隙介质、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。
2多孔介质的性质(1) 孔隙性：有效孔隙和死端孔隙。
孔隙度：是多孔介质中孔隙体积与多孔介质总体积之比（符号为n），n=Vv/V ，可表示为小数或百分数。
有效孔隙：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：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），ne=V e/V 。
死端孔隙：是多孔介质中一端与其它孔隙连通、另一端是封闭的孔隙。
(2) 压缩性：固体颗粒和孔隙的压缩系数推导。
多孔介质中固、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。
3理想渗流等效简化原则：质量等效能量等效4渗流的运动要素：流速压强与水头水力坡度5过水断面：垂直于所有流线的断面，称为渗流断面(过水断面)。
单位时间内通过渗流断面的地下水体积称为渗透流量。
6渗流分类：（1）.按运动要素(v,p,H)是否随时间变化，分：稳定流与非稳定流（2）.按渗流速度在空间上变化的特点，分一维流、二维流、三维流（3）.按地下水质点运动状态的混杂程度，分：层流、紊流与过渡区流态（4）.按地下水有无自由表面，分为：承压流、无压流、承压—无压流（5）.按岩层透水性以及对地下水所起作用，分隔水层、含水层、透水层（弱透水层）7水力坡度:（1）沿等水头面(线)法线方向的水头变化率，称为水力坡度,（2）：大小等于梯度值(dH/dn)，方向沿着等水头线的法线方向指向水头降低的方向的矢量定义为水力坡度，记为J。
8：影响渗透系数大小的因素：①岩层空隙性质（孔隙大小、多少）；②流体的物理性质决定；渗透率k：表征岩层透水性能的常数，仅仅取决于岩石的性质而与液体的性质无关。
9尺度效应：是指渗透系数与试验范围有关，随着试验范围的增大而增大的现象，K=K(x)。
1
第1章 渗流理论基础
1、多孔介质的性质
孔隙性：孔隙度，有效孔隙，有效孔隙度，死端孔隙
压缩性：压缩系数（），固体颗粒压缩系数(),孔隙压缩系(
),
2、贮水率()、贮水系数()与给水度()
定义，量纲，表达式：，，弹性释水与重力排水
3、渗流、典型单元体
渗流定义与性质(特点)，典型单元体(理解)
4、过水断面、渗流速度、实际平均流速：
，
5、水头和水头坡度
测压管水头、总水头：
等水头面、等水头线、水力坡度：大小等于水头梯度值，方向沿着等水头面的法线指向水头降
低方向的矢量。
6、地下水运动特征的分类
稳定流和非稳定流，维数（1维、2维和3维运动）,流态(层流和紊流)
Reynolds数:,临界水力坡度。
7、Darcy定律及其适用范围
Darcy定律：，或
微分表示：，，，矢量表示：
Darcy定律适用范围：Reynolds数判别，起始水力坡度（）
8、渗透系数、渗透率和导水系数
渗透系数定义，影响渗透系数的因素，渗透系数与渗透率关系：，导水系数，单
宽流量，量纲
9、非线性运动定律
Forchheimer公式、Chezy公式
2
10、岩层透水特征分类
均质、非均质岩层，各向同性和各向异性。
渗透系数张量：，主渗透方向
11、水流折射和等效渗透系数
渗流折射定律与分析，层状岩层等效渗透系数：
水平： ，垂直：
12、流网
流线与迹线，流线方程：
流函数，流函数的全微分： ，流函数性质
流网与性质，流网的应用
13、渗流的连续性方程：
14、承压水运动的基本微分方程：
三维：
各向异性介质：
坐标轴方向与主渗透方向一致时：
有源汇项：
各向同性介质：
柱坐标：
轴对称问题：
二维：或
坐标轴方向与主渗透方向一致时：
或
稳定流：微分方程的右端项等于零。
15、越流含水层中地下水非稳定运动的基本微分方程
越流、越流含水层（半承压含水层）
3
微分方程：
坐标轴方向与主渗透方向一致时：
均质各向同性介质：
有源、汇项：
越流系数、越流因素。
16、潜水运动的基本微分方程
Dupuit假设、适用范围
Boussinesq方程
一般方程：
三维流时微分方程同承压水流微分方程。
17、定解条件
数学模型与定解条件，边界条件分类与表示，初始条件
18、地下水运动的数学模型及其解法
数学模型、正问题和逆问题、地下水流问题的解法
煤层气与常规天然气的区别？
主要有四点区别：
1.储集机理不同
常规天然气是以游离状态储集在储层的孔隙空间当中，在气源充足的情况下，其据计量主
要与孔隙空间的大小有关。煤层气则以吸附状态赋存在孔隙的表面之上，其据计量与煤层的吸
附性密切相关。
2.成藏过程不同
常规天然气由源岩生成后，经过一定距离的一次运移和二次运移在储层中聚集成藏，运移
4
方向受流体动力场控制，即天然气主要是在浮力和流体压力的驱使下进行运移；煤层气由煤源
岩生成之后直接被煤储层吸附而聚集，这种聚集不受流体动力场的控制而受温压场的控制。
3.气藏边界不同
常规天然气有明显的气藏边界，并且气藏边界内外天然气含气是具有“有”和“无”质的
变化；而煤层气藏与常规天然气藏最大的区别之一就是气藏边界不确定，只要有煤就有煤层气
的存在，在某些地质条件下，煤层气相对富集形成煤层气藏。因此，煤层气藏内外是含气丰度
的差别，而不是有气和无气的差别。
4.流体状态不同
常规天然气藏和煤层气藏都有气、水两相存在，但二者所处的状态不同：常规天然气藏一
般以气相为主，即储集空间被游离的气相所占据，存在少量束缚水，水主要以边水和底水的形
式存在于气藏的边部和底部，具有统一的气-水界面；而煤储层中大的孔隙空间主要是被水所
占据，水中含有一定量的溶解气，部分孔隙中存在游离气相，气藏中的大部分气体以吸附相存
在，占80%以上，即煤层气藏中有吸附气、游离气和溶解气三种存在形式。
作业：
1. 什么是多相渗流？地下水运动的连续性方程对推导连续介质的流体方程有用吗？
2. 煤层气解析的机理；
3. 煤层气排采孔的设计；
4. 水文地质条件对煤层气排采有影响吗？
5. 如何通过控制煤层气孔的液压控制煤层气的开采？
5
第2章 地下水向河渠的运动
1、河渠间地下水的稳定运动
有入渗或蒸发时的潜水流浸润曲线方程：
断面的单宽流量为：，
有入渗时河渠间分水岭的移动规律，分水岭位置
排水渠间距的确定，河流渗漏量计算，非均质介质中的流量计算
承压水、承压—无压问题
2、河渠间地下水的非稳定运动
潜水回水
河渠水位迅速上升（或下降）为定值时，河渠间地下水的非稳定运动规律。
1
第3章 地下水向完整井的稳定运动
1、水井类型划分、水位降深、降落漏斗
2、抽水时，地下水能达到稳定运动的水文地质条件
3、水井内外的水位降深与有效井半径
4、承压井的Dupuit公式
，或
5、潜水井的Dupuit公式
，，或
6、巨厚含水层中的潜水井，承压—潜水井，注水井和补给井
7、求含水层参数
无观测孔时，需已知、、
有一个观测孔时，需已知、、、
有两个观测孔时，需已知、、、 、
8、预报流量或降深
9、Dupuit公式的讨论
井径和流量关系，渗出面（水跃）
10、越流含水层中地下水的承压水井的稳定流动
解：
在抽水井附近，，可得下近似式：
配线法求参，直线图解法
11、流量和水位降深关系的经验公式
2
常见的几种曲线类型有：
直线型：
抛物线型：
幂函数曲线型：
对数曲线型：
变形形式，最小二乘法，作图法。
外推不能超过抽水最大降深的1.5倍，其它为1.75—3.0倍。
12、叠加原理
线性定解问题：线性微分方程，线性定解条件。
叠加原理应用条件，
干扰井群的计算
承压水叠加降深，潜水叠加
13、均匀流中的井
捕俘区
渐近线方程，通过分水线之间的流量，驻点坐标
14、井损与有效井径的确定方法
井损Δh组成，井损值与抽水井流量的关系，稳定流抽水试验井损值和有效半径的确定：要
求有三个以上降深抽水。
第4章 地下水向完整井的非稳定运动
1、定流量抽水的泰斯公式：
模型假设，
模型：
解：
3
，，
Theis公式的近似表达式
当时，Jacob公式：
Theis公式反映的降深变化规律，水头下降速度的变化规律，流量和渗透速度变化规律，
“影响半径”问题，假设井径和天然水力坡度为零的问题，拐点
2、利用Theis公式确定水文地质参数：
配线法，Jacob直线图解法，水位恢复试验法。
3、定降深井流
解：
，
流量降深规律。
4、有越流补给的完整井流
假设条件
数学模型：
解：
曲线规律：早期，中期，后期
利用抽水试验资料确定越流系统的参数：配线法，拐点法
5、有弱透水层弹性释水补给和越流补给的完整井流
考虑弱透水层弹性释水的越流系统的三种情况
4
假设条件
数学模型：
上弱透水层：
抽水含水层：
下弱透水层：
解：初期的解，抽水时间较长的解
公式讨论
曲线规律
利用抽水试验资料确定水文地质参数
6、潜水完整井流
潜水井流与承压水井流的区别
潜水井流的近似处理
考虑迟后排水的Boulton第二潜水井流模型，假设，模型，曲线规律
考虑流速垂直分量和弹性释水的Neuman模型，假设，模型，曲线规律
第5章 地下水向边界附近井的运动
1、补给边界（供水边界）和隔水边界（不透水边界）。
2、镜象法原理
3、直线边界附近的井流
稳定流、非稳定流
承压水、潜水
5
根据非稳定流抽水试验资料求参数。配线法、直线图解法
4、扇形含水层中的井流
对井映射，对边界映射。
映射的规则
第6章 地下水向不完整井的运动
地下水向不完整井运动的特点
