地下水动力学 习题九 泰斯条件的井流计算
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三、泰斯公式的讨论一)各因素对降深的影响从方程( 5-1-8 )式可看出,承压完整井做定流量抽水时,值随的增大而减小,随的增大而也满足初始条件和边界条件。
降升与抽水流量呈正比关系,这是容易理解的。
在抽取地下水后无补给增量与排泄减量的条件下,开采量全部来自储存量的释放(体现在水头降深上),只要为常量且无滞后释水,则与呈正比。
降升随弹性给水度的增大而增减小,这是显然的。
当抽水流量和抽水延续时间一定时,含水层释水的体积一定。
若大,则下降漏斗浅,即小;反之,则下降漏斗深,即大。
,另一是。
随第一个的增大而减小,随第二个的增大而增大。
这两个对起着相反的作用,如何理解?第一个与组成因子,可以理解为内边界条件对的作用。
是定流量的内边界条件,而当井半径一定时,可以理解为水力坡度的内边界条件,即在抽水井壁处的水力坡度愈大,则也俞大,这是可以理解的。
第二个(与组成)对的影响,我们可以对任一均衡段(由与两个圆柱面围闭的含水层体积所构成)任一时刻的漏斗曲线的分析看出,下游断面的流出水量大于上游断面的流入水量,必由均衡段内含水层释放水量来均衡,为此导致水头下降。
在漏斗一定(即水力坡度一定)且值一定时,若大,则亦大;若小,则亦小。
这就是第二个对的影响。
说明:根据达西定律,,所以。
因此表示水力坡度的特征按照一般的因素分析方法,我们可以计算增大。
当或时,,故。
这些均是符合一般经验的,比较复杂的是含水层导水系数对水头降深的影响。
方程( 5-1-8 )式右端有两处出现一是由得 =0 、4347, 因此 < 0、4347 时,,则,s 随 T 的增大而减小;反之,>0、4347 时,,s 随 T 的增大而增大。
水文地质意义上可以这样理解,含水层具有导水和释水两个功能。
在抽水早期( t 比较小)或离抽水井较远的地方( r 较大),此时 u 趋小,含水层更多表现为释水功能。
T 越大,要求释放更多的水量,则降深 s 也就越大,而在抽水延续相当长时间( t较大)或在 r较小的一定范围内, u 较小,含水层更多表现为导水功能。
习 题 1-1一、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。
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。
( )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。
( )12.对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。
( )13.贮水率)(βαρμn g s +=也适用于潜水含水层。
( N )14.贮水率只适用于三维流微分方程。
( N )15.贮水系数既适用承压含水层,也适用于潜水含水层。
( )16.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。
( )17.潜水含水层的给水度就是贮水系数。
( )18.在其它条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中。
在补给期时,给水度μ大,水位上升大,μ小,水位上升小;在蒸发期时,μ大,水位下降大,μ小,水位下降小。
( )19.决定地下水流向的是( )。
(1)压力的大小;(2)位置高低;(3)水头的大小。
20.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。
( )21.具有渗流速度的水流是连续充满整个含水层空间的一种实际水流。