中国地质大学(北京)地下水动力学试题
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中国地质大学(北京)2011年硕士研究生复试专业课笔试试题试题名称:地下水动力学 专业:地下水科学与工程 水文学及水资源考生姓名:一、概念阐述(共30分,每题10分) 1. 简述水头和水力梯度的关系 2. 简述贮水率和贮水系数的关系 3. 简述渗透系数和导水系数的关系 二、潜水稳定流分析(共35分)某河间地块问题如上图所示,左河与右河的间距为L ,左河水位h 1,右河水位h 2,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:)(22122212x Lx K wx L h h h h -+-+= (1)距离左河边界为x 处的单宽流量为dxdhKhx q -=)( (2) 试分析以下问题:1. Dupuit 假定的含义。
(5分)2. 如果h 1=h 2=10 m ,L =2000 m ,w =3 mm/d ,K=10 m/d ,请推算出潜水面分水岭的水位。
(10分)3. 如果抬高h 1,使h 1=20 m ,其它变量保持上述数值不变,用公式说明分水岭将如何移动?(10分)4. 左河水位抬高到h 1=20 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。
(10分) 三、承压含水层井流分析(共35分)上图表示一个无限延伸的水平承压含水层,只有一个抽水井以流量Q w 从该含水层抽出地下水,通过观测孔1和观测孔2观测抽水期间地下水的变化。
含水层的初始水头高度是H 0,顶板的高度是z 0。
含水层和井孔的其它条件满足Theis 公式的适应假设,因此地下水的降深s (r , t)可用如下的Theis 公式计算)(4),(u W TQ t r s w π=, Tt Sr u 42= (3)其中T 为含水层的导水系数,S 为其贮水系数,W (u )是Theis 井流函数。
地下水动力学习题1-1高等学校教材地质出版社第一章渗流理论基础习题1-1 一、填空题:1.地下水动力学是研究地下水_________、_________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_________的运动规律。
3.在多孔介质中,不连续的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是_________,但对贮存水来说却是________。
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,而实际流速是_________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。
() 11.地下水运动时的有效孔隙度等于排水(贮水)时的有效孔隙度。
地下水动力学习题及答案《地下水动力学》习题集第一章渗流理论基础二、填空题1.地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩洛岩石中运动规律的科学。
通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为骨架。
多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。
2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸養丞、薄膜水、毛管水和重力也而地下水动力学主要研究重力水的运动规律。
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空的, 但对贮水来说却是有效的。
4.地下水过水断面包括—空隙_和_固体颗粒一所占据的面积.渗透流速是—过水断上的平均速度,而实际速度是虐隙面积上—的平均速度。
在渗流中,水头一般是指测压管水头,不同数值的等水头面(线)永远止会相交。
5.在渗流场中,把大小等于—水头梯度值方向沿着—等水头西_的法线, 并指向水头—降低—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a三个分量分别为「& -、6.渗流运动要素包括—流量Q_、_渗流速度丫_、_圧强戸_和—水头也等等。
7.根据地下水渗透速度—矢量方向_与_空间坐标轴_的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。
8.达西定律反映了渗流场中的—能量守恒与转换「定律。
9.渗透率只取决于多孔介质的性质,而与液体的性质无关,渗透率的单位为cm?或da。
10.渗透率是表征岩石渗透性能的参数,而渗透系数是表征岩层透水能力的参数,影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及水的物理性质,随着地下水温度的升高,渗透系数增大。
11.导水系数是描述含水层出水能力的参数,它是定义在平面一、二维流中的水文地质参数。
12.均质与非均质岩层是根据—蚩石透水性与空间坐*示_的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据—卧石透水性与水流方问—关系划分的。
13.渗透系数在各向同性岩层中是—标量在各向异性岩层是—量一。
在三维空间中它由丄个分量_组成,在二维流中则山」个分量_组成。
总分: 100分考试时间:分钟(1).(2). 参考答案: 岩石颗粒(3). 参考答案: 空隙面积上(1). 测压水头(2). 参考答案: 不会相交(1). 流量Q(2). 参考答案: 渗流速度v(3). 参考答案: 压强P(4). 参考答案: 水头H(1). 矢量方向(2). 参考答案: 空间坐标轴判断题5. 潜水含水层的给水度就是贮水系数。
(3分)正确错误参考答案:错误解题思路:6. 对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:7. 地下水可以从高压处流向低压处,也可以从低压处流向高压处。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:8. 在一定条件下,含水层的给水度可以是时间的函数,也可以是一个常数。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:9. 贮水率只用于三维流微分方程。
(3分)正确错误参考答案:错误解题思路:10. 达西定律是层流定律。
(3分)正确错误参考答案:错误解题思路:11. 贮水系数既适用承压含水层,也适用于潜水含水层。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:12. 某含水层的渗透系数很大,故可以说该含水层的出水能力很大。
(3分)正确错误参考答案:错误解题思路:13. 无论含水层中水的矿化度如何变化,该含水层的渗透系数是不变的。
(3分)正确错误参考答案:错误解题思路:14. 符合达西定律的地下水流,其渗透速度与水力坡度呈直线关系,所以渗透系数或渗透系数的倒数是该直线的斜率。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:15. 贮水率μs=ρg(α+nβ)也适用于潜水含水层。
(3分)正确错误参考答案:正确解题思路:16. 在均质含水层中,渗透速度的方向与水力坡度的方向都是一致的。
(3分)正确错误参考答案:错误解题思路:17. 分布在两个不同地区的含水层,其岩性、孔隙度以及岩石颗粒结构排列方式等都完全一致,那么可以肯定,它们的渗透系数也必定相同。
(3分)正确错误参考答案:错误解题思路:18. 达西公式中不含有时间变量,所以达西公式只适于稳定流。
地下水动力学(专升本)填空题1. 博尔顿第一模型主要是考虑了___(1)___ ;第二模型主要考虑了___(2)___ 。
(4分)(1). 参考答案: 井附近水流垂直分速度(2). 参考答案: 潜水的弹性释水和迟后给水2. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时,介质的渗透系数越大,则折射角就越___(3)___ 。
(2分)(1). 参考答案: 大3. 第一越流系统是指考虑___(4)___ 和忽略___(5)___ 的越流系数;第二越流系统是指考虑___(6)___ 而不考虑___(7)___ 的越流系统;第三越流系统是指考虑___(8)___ 而忽略___(9)___ 的越流系统。
(12分)(1). 参考答案: 弱透水层的弹性释放(2). 参考答案: 补给层水头变化(3). 参考答案: 弱透水层弹性释水(4). 参考答案: 补给层水头变化(5). 参考答案: 补给层水头的变化(6). 参考答案: 弱透水层弹性释水4. 渗透系数在各向同性岩层中是___(10)___ ,在各向异性岩层中是___(11)___ 。
在三维空间中它由___(12)___ 组成,在二维流中则由___(13)___ 组成。
(8分)(1). 参考答案: 标量(2). 参考答案: 张量(3). 参考答案: 九个分量(4). 参考答案: 四个分量5. 均质与非均质岩层是根据___(14)___ 的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据___(15)___ 的关系划分的。
(1). 参考答案: 岩层透水性与空间坐标(2). 参考答案: 岩层透水性与水流方向6. 在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度的方向是___(16)___ 。
(2分)(1). 参考答案: 不一致的;问答题7. 如下图所示的水文地质条件,已知水流为稳定一维流,画出1、2断面间的水头曲线。
(18分)参考答案:8. 在无越流情况下,无限含水层中当个定流量承压含水层的Thise井流方程的假设条件是什么?并写出其数学模型。
地下水动力学试卷:A一、解释下列术语:(每小题4分,共20分)渗透系数:导水系数:非均质岩层:贮水系数:地下水的稳定运动:二问答题:(每小题10分,共30分)1. 利用Theis公式确定水文地质参数的配线法的步骤?1. 已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层,其孔隙度为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H A=5m,H B=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。
(10分)2. 某地区承压含水层厚20m,渗透系数为10m/d,地下水为一维流,沿地下水流向距离100m的两观测孔地下水位分别是80m和75m,试求单宽流量。
(10分)3. 在某承压含水层中有两口相距100m的抽水井,井径为0.152m。
已知含水层厚9.8m,渗透系数为4.2m/d,初始水位为17.4m,影响半径为150m。
试求抽水量为120m3/d时,井内稳定水位。
(10分)4.一河间地块,已知左右两河相距1000m,左、右两河水位分别为10m、9m,在距左河100m处设有观测孔,该含水层的渗透系数为10m/d,年平均降水量为400mm,入渗系数为0.3,地下水为稳定流。
试求:(1)观测孔的水位;(2)求分水岭的位置及分水岭处的水位;(3)求流入左、右河的流量分别是多少。
(20分)《地下水动力学》试卷A-答案一、解释下列术语(每小题4分,共20分)渗透系数:水力坡度等于1时的渗透流速。
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。
非均质岩层:在渗流场中,所有点具有不同的渗透系数,则称该岩层是非均质的。
贮水系数:在面积为1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。
地下水的稳定运动:地下水运动要素不随时间变化。
二、问答题(每小题10分,共30分)1. 答:(1)在另一张模数相同的透明双对数纸上绘制实测的s—t/r2曲线或s—t曲线。
4.影响半径R是指--------------------,而引用影响半径R是指------------。
5.对有侧向补给的含水层,引用影响半径是-----------,而对无限含水层,引用影响半径则是----------------------。
6.在承压含水层进行稳定流抽水时,通过距井轴不同距离的过水断面上流量--------------,且都等于------------------。
二.判断题7.只要给定边界水头和井内水头,就可以确定抽水井附近的水头分布,而不管渗透系数和抽水量大小如何。
()8.在无限含水层中,随着抽水时间的持续,降落漏斗不断向外扩展,引用影响半径是随时间而改变的变数。
()9.无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跌。
()10.在无补给的无限含水层中抽水时,水位永远达不到稳定。
()11.潜水井的流量和水位降深是二次抛物线关系。
这说明,流量随降深的增大而增大,但流量增加的幅度越来越小。
()12.按裘布依公式计算出来的浸润曲线,在抽水井附近往往高于实际的浸润曲线。
()13.由于渗出面的存在,裘布依公式中的抽水井水位hw应该用井壁外水位hs来代替。
()三.分析题14.试述地下水向潜水井运动的特点,说明在建立裘布依公式是如何进行处理的。
15.蒂姆公式的主要缺陷是什么?16.利用抽水试验确定水文地质参数时,通常都使用两个观测孔的蒂姆公式,而少用甚至不用仅一个观测孔的蒂姆公式,这是为什么?17试述抽水井渗出面存在的必然性。
18.在同一含水层中,由于抽水而产生的井内水位降深与以相同流量注水而产生的水位抬高是否相等?为什么?四.计算题19.在承压含水层中有一半径为0.076m的抽水井,已知含水层厚9.80m,渗透系数为4.20m/d,初始水位为17.40m,影响半径为150m。
试求井内稳定水位为13.40m时的流量。
20.某承压含水层厚30.50m,渗透系数为40m/d,初始水位为37.50m,抽水井半径为0.096m。
《地下水动力学》习題集第一章渗流理论基础二、填空題1. 地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂晾岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。
通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为骨架。
名孔介质舸特点是%相性、孔隙性、MUfnftOo2. 地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄除水、毛管水和重力A,而地下水动办学主要研究重力水的运动规律。
3. 在多孔介质巾,不连通的或一端封冈的孔晾对地下水运动来说是无如, 但对贮水来说却是有效的。
4. 地下水ii水斷面包括一空隙_和=a掘业所占据的面枳•渗透渣速是_过水断肚_上的平沟速度,而实际速度是空輕上—的平均速度。
在渗浦中,水头一股是指测圧管水头,不同数值的等水头面(线)永近不会相交。
5. 在渗流场中,把大小等于方向沿着/水头血_的法线,并指向水头_降低_方向的矢量,称为水力ffiHo水力玻度在空同直角坐标系中的三⑷心羞、6. 渗流运动要素包括』量Q_、_iJOJLv_.」十'强p一和—水头也等等。
7. 根据地下水渗透速度〜矢量方向—弓—空间坐标龜—的关系,将地下水运动分为一绒、二绒和三绒运动。
&达西定律反映了渗流场中的「龍量守与转换_定律。
9. 渗诱率只取决干名孔介质的性质,而与液休的111贯无关,渗透率的单位为cm'或da o10. 渗诱率是表征岩石渗透性能舸参数,而渗诱系数是表征岩层透水能力的参数,影响渗透系数大小的主要是岩层m小以及水的物理性质,随着地下水温度的开高,渗透系数增大。
11. 导水系数是描述含水层岀水能力的参数,它是定义在平面一、二绒流中的水文地质参数。
12. 血质与非血质岩层是根据_蚩石透水性与空间坐札_的关系则分的,各向同性和各向异性岩层是根据—蚩石透水性与水流方闻—关系划分的。
13. 渗透系数在各向同性岩层中是一标量在各向异性岩层是—壘,在三维空间中它由丿f分豊组戒,在二维流中则由_心迅一组成。
《地下水动力学》习题集第一章渗流理论基础一、解释术语1. 渗透速度2. 实际速度3. 水力坡度4. 贮水系数5. 贮水率6. 渗透系数7. 渗透率8. 尺度效应9. 导水系数二、填空题1.地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。
通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为骨架。
多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。
2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水,而地下水动力学主要研究重力水的运动规律。
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无效的,但对贮水来说却是有效的。
4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度,而实际速度是_空隙面积上__的平均速度。
在渗流中,水头一般是指测压管水头,不同数值的等水头面(线)永远不会相交。
5. 在渗流场中,把大小等于_水头梯度值_,方向沿着_等水头面_的法线,并指向水头_降低_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_Hx∂-∂_、Hy∂-∂_和_Hz∂-∂_。
6. 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_和_水头H_等等。
7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。
8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。
9. 渗透率只取决于多孔介质的性质,而与液体的性质无关,渗透率的单位为cm2或da。
10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数,而渗透系数是表征岩层透水能力的参数,影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及水的物理性质,随着地下水温度的升高,渗透系数增大。
11. 导水系数是描述含水层出水能力的参数,它是定义在平面一、二维流中的水文地质参数。
12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。
4.影响半径R是指--------------------,而引用影响半径R是指------------。
5.对有侧向补给的含水层,引用影响半径是-----------,而对无限含水层,引用影响半径则是----------------------。
6.在承压含水层进行稳定流抽水时,通过距井轴不同距离的过水断面上流量--------------,且都等于------------------。
二.判断题7.只要给定边界水头和井内水头,就可以确定抽水井附近的水头分布,而不管渗透系数和抽水量大小如何。
()8.在无限含水层中,随着抽水时间的持续,降落漏斗不断向外扩展,引用影响半径是随时间而改变的变数。
()9.无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跌。
()10.在无补给的无限含水层中抽水时,水位永远达不到稳定。
()11.潜水井的流量和水位降深是二次抛物线关系。
这说明,流量随降深的增大而增大,但流量增加的幅度越来越小。
()12.按裘布依公式计算出来的浸润曲线,在抽水井附近往往高于实际的浸润曲线。
()13.由于渗出面的存在,裘布依公式中的抽水井水位hw应该用井壁外水位hs来代替。
()三.分析题14.试述地下水向潜水井运动的特点,说明在建立裘布依公式是如何进行处理的。
15.蒂姆公式的主要缺陷是什么?16.利用抽水试验确定水文地质参数时,通常都使用两个观测孔的蒂姆公式,而少用甚至不用仅一个观测孔的蒂姆公式,这是为什么?17试述抽水井渗出面存在的必然性。
18.在同一含水层中,由于抽水而产生的井内水位降深与以相同流量注水而产生的水位抬高是否相等?为什么?四.计算题19.在承压含水层中有一半径为0.076m的抽水井,已知含水层厚9.80m,渗透系数为4.20m/d,初始水位为17.40m,影响半径为150m。
试求井内稳定水位为13.40m时的流量。
20.某承压含水层厚30.50m,渗透系数为40m/d,初始水位为37.50m,抽水井半径为0.096m。
一九九一年攻读硕士学位研究生入学考试《地下水动力学》试题
一、试讨论潜水含水层中的导水系数与给水度之间的关系。
(10分)
二、试说明下列概念及相互关系:渗透流速、地下水流速。
(10分)
三、试论述潜水含水层中按规范进行的稳定流抽水试验是否可求给水度。
(20分)
四、试论水均衡法与数值法在计算中有何异同。
(20分)
五、如题五图所示,假定河床切割深度为X,河水位至潜水含水层隔水底板的高度为H1,潜水均质含水层的渗透系数为K。
试讨论,在河岸旁距离L处有一完整井以定水位H0抽水时,河床切割深度对完整井抽水量的影响。
(20分)
六、如题六图所示,为一垂直剖面,河床切割含水岩层,此含水岩层分为上、下两层,下层含水层厚度为M,渗透系数较上层的小,假定A点的水位是固定的。
试示意绘出不同河水位时的河流左岸侵润曲线,并加以讨论。
(20分)
一九九二年攻读硕士学位研究生入学考试《地下水动力学》试题
一、说明地下水渗透流速与实际流速的意义和关系。
在进行地下水的溶质运移计算时,应采用哪种流速?为什么?(10分)
二、假设在潜水的平面稳定流动中,忽略垂向分速度,试推导和讨论隔水底板对潜水面的影响。
(15分)
三、如图所示,在扇形区域内有一井,若用映射法求解此问题,问θ为何种角度才可求解,它们对边界的性质(补给边界或隔水边界)有无要求?(15分)
四、在未切割整个潜水含水层的河流岸边取水,除考虑河流的流量、河水位、河床淤积外,在计算其对开采井的开采流量时,对河流补给量计算,还应考虑哪些因素?试加以说明。
(20分)
五、某冲积扇地区,在粘性土隔水层分布起始地段,潜水与承压水的水头线几乎一致,当钻孔位置A点开采承压水,形成降落漏斗如图所示,若位置移至B点开采承压水时,部分影响已经超过隔水层,此时降落漏斗形状应如何?试绘图表示。
(20分)
六、在承压水超采的情况下,承压水水位H2已比上层潜水水位H1低,若不考虑水平方向的迳流坡度混采井串通上下两层时,(1)试计算潜水通过钻孔注入承压含水层的流量;(2)若从混采井抽出一定的流量Q,试分析该流量来自哪个含水层,建立数学表达式来表示。
(20分)
一九九三年攻读硕士学位研究生入学考试《地下水动力学》试题
一、试叙述流线、迹线和等水头线的定义,并说明它们之间的联系。
(20分)
二、说明下列概念的意义和内容:(1)初始条件和边界条件;(2)给水度和渗透系数.(20分)
三、试列举井流稳定流出现的条件,在评价开采量中有什么意义?(15分)
四、水源地计算区,处于水文地质单元内,边界上有长观孔的多年地下水水位动态观测资料,是否有利用价值?并对此作出评价。
(25分)
五、有两个互相无水力联系的均质等厚承压含水层,相应一、二层的承压水位分别为H1、H2,含水层厚度分别为M1、M2,含水层渗透系数分别为K1、K2。
采用一个贯穿两个含水层的完整等井径的井,进行开采。
要求该井分别从相应的第一层承压含水层中取出流量为Q1,从相应的第二层承压含水层中取出流量为Q2。
试问在稳定抽水时,应如何进行?(列出数学表达式并加以说明)(20分)
一九九五年攻读硕士学位研究生入学考试《地下水动力学》试题
一、试述多孔介质中空隙度和典型单元体(REV)的概念。
二、按地下水动力学中对抽水井的分类,简述各类井的井流特征。
三、野外进行定流量非稳定流抽水试验,观测孔的降深-时间(s-t)曲线在双对数坐标纸上如题三图所示,即抽水试验初期水位下降较快、中期较缓、后期又较快。
问:1、该曲线与泰斯曲线不一样的原因?2、哪些类型的含水层具有这种现象?
四、河间地块均质潜水含水层二维剖面上侵润曲线方程为:
式中K为渗透系数,W为入渗强度,其它变量含义见题四图。
问:1、当W>0或W<0时,侵润曲线有何特征?2、当W=0时,侵润曲线形状是否与K有关,为什么?
五、在均质等厚无限承压含水层中进行定流量非稳定流抽水试验,现有两个观测孔,距抽水井距离分别为r1、r2,根据Jacob公式可求得在t时刻两个观测孔的降深为:
两式相减可得
该表达式形式上与稳定流抽水试验中的Thiem公式一样,由此,请谈谈Jacob公式和Thiem 公式的异同点。
六、某矿区水文地质情况见剖面图(题六图),含水层为图中的奥陶系灰岩和上覆的第四系冲积层,左边的花岗岩和右边的石炭系地层为隔水层。
矿开采后,第四系潜水含水层厚度为H0,灰岩含水层中的地下水接受潜水含水层补给垂直向下流动,最后进入亢道。
假定灰岩中的地下水流为平行于剖面的稳定二维流。
亢道部位的矿体均已采空,灰岩含水层从其顶部开始,渗透系数随深度具有负指数变化规律,即
——常数;——常数;——深度。
问:1、垂直于剖面
式中:——渗透系数;
单位长度上,亢道内的流量Q的计算公式?2、随深度的水位计算公式?3、在其它条件不变的情况下,如L加大(即开采深度增加),流量是否增大?
一九九六年攻读硕士学位研究生入学考试《地下水动力学》试题
一、何谓含水层的均质、非均质、各向同性和各向异性特征?并举例说明。
(10分)
二、何谓抽水试验的单位涌水量?何种情况下与渗透系数成正比?(15分)
三、根据非稳定流抽水试验资料确定含水层参数S、T时,常用配线法。
以泰斯公式为例,说明配线法的原理。
(15分)
四、推导上部有均匀入渗时潜水稳定井流公式。
条件(题四图):含水层为圆岛状潜水含水层,圆岛半径为R;含水层均质各向同性;井半径为r w;井水位H w;含水层四周为地表水体,水位为H0;上部均匀入渗,入渗强度为N。
(20分)
五、已知某一非均质介质的渗透系数有以下变化形式:
和均为常数。
求长方形区域(题五图)
式中
介质沿x和y两方向上的等效渗透系数。
(20分)
六、在某一承压含水层,含水层厚度为M,渗透系数为K,有三个不在同一直线上的水位孔,三孔的连线构成一个三角形单元,各孔的坐标为
,水位
为(题六图)。
假定三角形单元内承压水头面为一平面,求:(1)单元内沿x和y方向上的水力坡度分量;(2)单元内沿x和y方向上的水流速度分量。
(20分)
一九九七年攻读硕士学位研究生入学考试《地下水动力学》试题
一、何为含水层的空隙度、地下水的渗透流速和实际平均流速?并说明三者之间的关系。
(10分)
二、请说明双重介质渗流理论及其基本假定。
(10分)
三、在潜水含水层中进行完整井的非稳定流抽水试验时,一般情况下,观测孔的降深
—时间曲线有何特征?描述这种条件下渗流场的Boulton(博尔顿)第二模型和Neuman(纽曼)模型有何不同?(15分)
四、有一海底隧道(见图),直径为d,隧道中心与海底的垂直距离为L,海水深度为h0
;假定海底以下的均质透水岩层向下无限延伸,渗透系数为K,岩层中的地下水为剖面二维流。
试推导单位长度隧道涌水量Q的计算公式。
(20分)
五、某一细砂承压含水层中有一粗砂透镜体,为提高井产量,准备将抽水井打在粗砂透镜体的中心部位,请按题图概化条件,给出井产量Q的计算公式。
有关参数见题图及以下说明:K1为粗砂渗透系数;K2为细砂渗透系数;H0为抽水前水位;h w为抽水稳定后井水位;R为影响半径;L为粗砂透镜体等效半径;r w为井半径;M为含水层厚度。
(20分)
六、有一厚度为M的承压含水层,其中有一抽水孔和观测孔,均为完整井,观测孔距抽水孔中心的距离为R,抽水孔的半径为r w,并以流量Q抽水;当流场稳定后,从观测孔中投放示踪剂,经过时间t后,示踪剂到达抽水孔。
假定示踪剂的运动速度等于地下水的实际平均流速,试求含水层的空隙度。
(25分)。