地下水动力学(第三章 地下水向完整井的稳定运动-2-专)
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地下水动力学习题
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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。
第四章 地下水向完整井的稳定运动
一、名词解释
1. 潜水完整井:贯穿整个潜水层,在全部潜水层上都安装过滤器,并能全面进水的水井。
2. 承压不完整井:不完全贯穿,没有完全揭露承压含水层,只有井底和部分含水层能进水的水井。
3. 降深:从井中抽水,井周围附近含水层的水流入井中,井中和井附近的水位将降低,水位降低值称为水位降深,简称降深。
4. 井损:井管外面的水通过过滤器的孔眼进入井内造成的水头损失和井管内部水向上运动至水泵吸水口的途中造成的水头损失,两者统称为井损。
5. 有效井半径:有限井半径是从井轴到井管外壁某一点的水平距离。在该点上,按稳定流理论计算的降深等于过滤器外壁的实际降深。
7. 叠加原理:如H1,H2,……,Hn是关于水头H的线性偏微分方程的特解,C1,C2,……,Cn为任意常数,则这些特解的线性组合:niiiHCH1,也是该非齐次方程的解。
8. 干扰井:各井之间的距离小于影响半径时,彼此的降深和流量会发生干扰,这样的井称为干扰井。
二、填空题
1. 根据揭露含水层的厚度和进水条件,抽水井可分为完整井和非完整井两类。
2. 承压水井和潜水井是根据水井所揭露的含水层类型来划分的。
3. 从井中抽水时,水位降深在井中心处最大,而在降落漏斗的边缘处最小。
4. 对于潜水稳定井流,抽出的水量主要等于降落漏斗的体积乘以给水度;而对于承压水井,抽出的水量则等于降落漏斗的体积乘以弹性贮水系数。
5. 对潜水井来说,测压管进水口处的水头不等于测压管所在地的潜水位。
6. 填砾的承压完整抽水井,其井管外面的测压水头要高于井管里面的测压水头。
7. 地下水向承压水井稳定运动的特点是:流线为指向井轴的径向直线;等水头面为以井为共轴的圆柱面;各断面流量相等。
8. 由于裘布依公式没有考虑渗出面的存在,所以,仅当r>H0时,用裘布依公式计算的浸润曲线才是准确的。
9. 在承压含水层中进行稳定流抽水时,通过距井轴不同距离的过水断面上流量处处相等,且都等于井的流量 。
第三章 地下水向河渠的稳定运动
一、填空题
1.当水流平行层面时,层状含水层的等效渗透系数为 ,各分层的水力坡度
为 ,水流垂直于岩层层面时,等效渗透系数为 ,各分层的水力坡
度 。
2.等效含水层的单宽流量q与各分层单宽流量qi的关系:当水流平等界面时 ,当
水流垂直于界面时 。
3.将 上的入渗补给量称为入渗强度。
4.在有垂直入渗补给的河渠间潜水含水层中,通过任一断面的流量 。
5.有入渗补给的河渠间含水层中,只要存在分水岭,且两河水位不相等时,则分水岭总
是偏向 一侧。如果入渗补给强度W>0时则浸润曲线的形状为 ,当W<0时则
为 ,当W=0时则为 。
6.双侧河渠引渗时,地下水的汇水点靠近河渠 一侧,汇水点处的地下水流速等
于 。
7.在河渠单侧引渗时,同一时刻不同断面处的引渗渗流速度 ,在起始断面x=0处
的引渗渗流速度 ,其计算式为 ,随着远离河渠,则引渗渗流速
度 。
8.在河渠单侧引渗中,同一断面上的引渗渗流速度随时间的增大 ,当时间t→∞o
时,则引渗渗流速度 。
9.河渠单侧引渗时,同一断面上的引渗单宽流量随时间的变化规律与该断面上的引渗渗
流速度的变化规律 。而同一时刻的引渗单宽流量最大值在 ,其单宽渗流量表达
式为 。 二、判断选择题
1.可以把平行和垂直层面方向的等效渗透系数的计算方法直接类比串联和并联电阻的计
算方法。( )
2.平行和垂直层面的等效渗透系数的大小,主要取决于各分层渗透系数的大小。( )
3.对同一层状含水层来说,水平方向的等效渗透系数大于垂直方向的等效渗透系数。( )
4.当河渠间含水层无入渗补给,但有蒸发排泄(设其蒸发强度为ε)时,则计算任一断面的单宽流量公式只要将式:中的W用( )代替即可。
(1)ε;(2)0;(3)-ε;(4)ε+W
5.在有入渗补给,且存在分水岭的河渠间含水层中,已知左河水位标高为H1,右河水位
标高为H2,两河间距为l,当H1>H2时,分水岭( );当H1=H2时,分水岭( )。 (1)位于l/2处;(2)靠近右河;(3)靠近左河;(4)不存在;(5)位于l=0处;(6)
《地下水动力学》课程教学大纲
课程编号:19054 课程性质:学科核心课程
课程学分:5
课内总学时:80
授课方式:课堂讲授
一、 课程目的与要求:
地下水动力学是水文学及水资源专业或水文地质工程地质专业的一门重要的专业基础理论课。学习本课程的目的在于掌握地下水运动的基本理论,能初步运用这些基本理论分析水文地质问题,并能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。同时对一些地下水运动的专门问题,如海水入侵,裂隙介质中的地下水运动,非饱和带地下水的运动,水动力弥散理论等有一定初步认识,了解基本原理及基本研究方法。本课程要求学生重点掌握各种条件下地下水稳定流和非稳定流的解析解的原理和方法,深刻理解其适用条件。
二、 课程内容和学时分配:
第一章 渗流理论基础(20学时)
第一节 渗流的基本概念
第二节 渗流基本定律
第三节 岩层透水特征分类和渗透系数张量
第四节 实变界面的水流折射和等效渗透系数
第五节 流网
第六节 渗流的连续性方程
第七节 承压水运动的基本微分方程
第八节 越流含水层中地下水非稳定运动的基本微分方程
第九节 研究潜水运动的基本微分方程 第十节 定解条件
第十一节 描述地下水运动的数学模型及其解法
第二章 地下水向河渠的运动(8学时)
第一节 河渠间地下水的稳定运动
第二节 一侧有河流渗漏时河渠附近潜水的非稳定运动
第三节 两侧有河流渗透时,河渠间潜水的非稳定流动
第三章 地下水向完整井的稳定运动(14学时)
第一节 导论
第二节 地下水向承压水井和潜水井的运动
第三节 越流含水层中地下水向完整井的稳定运动
第四节 非浅性流情况下,地下水向完整井的稳定运动
第五节 流量和水位降深关系的经验公式
第六节 补给井(注水井)
第七节 叠加原理
第八节 地下水向完整井群的稳定运动
第九节 均匀流中的井
第十节 井损与有效井半径及其确定方法