地下水思考题

1、地下水动力思考题解释区分以下概念:导水系数和渗透系数；贮水系数和贮水率；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二KM。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。贮水系数：面积为1单位面枳，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。贮水率：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。弹性释水和重力释水；第一类边界和第二类边界条件；重力释水在整个水源中含有的矿物质远远人于弹性释水。第一类边界条件:如果在某一部分边界上,各点在每一时刻的

2、水头都是已知的，则这部分边界就称为第一类边界或给搜索定水头的边界，给定水头边界不一定就是定水头边界.第二类边界条件：当知道某一部分边界单位面枳上流入的流量q时,称为第二类边界或给定流量的边界.各向同性介质和各向异性介质；均质介质和非均值介质；各项同性介质：渗流场中的渗透系数各向相同，不随渗流反向不同而不同。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。均值介质：多孔介质在渗流场中的渗透性与空间位置无关，在研究的区域内其性质在各处相同。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。地下水稳定性运动和非稳定性运动；完整井和非完整井

3、；地卜水稳定运动：是指含水层各要素（如水位、水屋、水温、水质等）不随时间的变化而变化简单说就是水位，源、汇项不随时间变化,没有时间因素.相反就是非稳定运动.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断面进水的井。非完整井：未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。越流因数和越流系数；越流含水层和弱透水层；越流因数：为主含水层的导水系数与弱透水层的越流系数之比的方根，即8=廐,B值大时越流量小；越流系数：表征弱透水层垂直方向上传导越流水量能力的参数。指弱透水层上、下含水层之间的水头差为一个单位时，垂直渗透水流通过弱透水层与含水层单位界

4、面的流量。由弱透水层和含水层组成的承压含水系统，含水层之间可通过越流发生联系，将弱透水层称之为越流含水层或半承压含水层。实井和虚井；孔隙度与有效孔隙度；实井：实际的抽水井或注水井。虚井：虚构的抽（注）水井，用以代替边界的作用。孔隙度:是指岩样中所有孔隙空间体枳之和与该岩样体枳的比值，称为该岩石的总孔隙度,以百分数表示。有效孔隙度：是指那些互相连通的，在一般压力条件卞，允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值，以百分数表示。显然，同一岩石有效孔隙度小于其总孔隙度。给水度和贮水率；过水断面与水力坡度。给水度是饱和介质在重力排水作用下可以给出的水体积与多孔介质体枳之比。过水断面：渗流场中垂

5、直于渗流方向的任意一个岩石截面，包扌舌空隙面积和固体颗粒所占据的面积。渗流平行流动时为平面，弯曲流动时为曲面。水力坡度：流体从机械能较人的断面向机械能较小的断面流动时，沿流程每单位距离的水头损失，即总水头线的坡度。简答丿Theis和Dupuit公式有哪些相同和不同点？（地大）Theis*sequation描述无补给的承压水完整井非稳定运动过程中降深与抽水虽之间关系的方程式，亦即式中s抽水井的水位降深，m：Q抽水井的流蚩:，m/d：T律水层的导水系数，m:/d；W（u）一一泰斯井函数：r一一到抽水井的距离，m：a一一含水层的导压系数，m2/d：*含水层的弹性是水系数：t一一11抽水开始起算的时间

6、，d.heis公式本身不包含“影响半径”的概念Dupuit：式中R一一潜水井的影响半径，其倉义和承压水井的相同;h犢一井中水柱高度，m：*一井中水位降深，m：Q抽水井流屋,m3/d；M-侖水层厚度，m；K渗透系数，mdg井半径，对于无限含水层，町以当作似稳定处理，R取从抽水井到明显观测不出水位降深处的径向距离。但是，对于无限含水层，难以确定R。当有一个观测孔时，可用一个观测孔的水位或降深。试述抽水井渗出面（水跃）存在的必然性？水跃：抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象。井损是由于抽水井管所造成的水头损失。井损的存在：渗透水流由井壁外通过过滤器或缝隙进入抽水井时要克服阻力，产生一部分水

7、头损失扎。水进入抽水井后，井内水流井水向水泵及水笼头流动过程中要克服一定阻力，产生一部分水头差h：o井壁附近的三维流也产生水头差h3o通常将（h,+h3）统称为水跃值.简述利用Theis公式确定水文地质参数的配线法步骤？（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st曲线。（2）将实际曲线置于标准曲线上，在保持对应坐标轴彼此平行的条件卞相对平移，直至两曲线重合为止。（3）任取一配点（在曲线上或曲线外均可），记下匹配点的对应坐标：W（u）.1/u、s、t/r2T=4W（U）4Trt计（或t）,代入下式求参数：或心迪氓简述根据河渠引渗时的动态资料用配线法求参数的步骤?1）绘制

8、w（u）标准曲线：（2绘制St实侧资料关系曲线:（3）拟合：（D选配合点；*个边界。边的存金.井b晌其它边界豪件“金时所待到的酗舉（WI初葩簽件也足如此.不同妄山悍簽ft所加|&的於果2闻樓统曲以不Mit.ISIe不冋熨妙昇簸竹的体&结果零丁齐单卜边评聚代”独作用所丹怙!ft用也足孩立的.住齐汝疋解条竹F等！m败产生wnui.倉运功m分方wnu.G仍可稅朗如比.边界的影响町用虚井的影响代替，把实际上有界的渗流区化为虎构的无限渗流区，把求解边界附近的单井抽水问题，化为求解无限含水层中实井和虚井同时抽（注）水问题。但要求仍保持原有的其他边界条件和水流状态。利用叠加原理，可求得原问题的解。数学上可以

9、证明这是合理的。这样，利用虚井把有界含水层的解和无界含水层的解联系起来，后者有现成的解析解，因此有界含水层的求解就比较容易了。这种方法称为镜像法应用镜像原理时，虚井应具备哪些特征？（1）虎井和实井的位置对称于边界；（2）虎井的流量和实井相等；（3）虎井性质取决于边界性质：对于定水头补给边界，虚井性质和实井相反。如实井为抽水井，则虚井为注水井；对于隔水边界（抽水井），虚井和实井性质相同，都是抽水井。（4）虎井与实井的结构相同；（5）虎井的工作时间和实井相同。镜像原理在扇形含水层中的映射原则是怎样的？1）扇形含水层有两条边界，对于某一条边界而言，不仅映出井的像，而且也映出另一条边界的像。这样就要连

10、续映像，直到虚井和虚边界布满整个平面为止；2）井必须是整数，所以在扇形含水层应用镜像法时，对其夹角有一定的要求，即扇形的夹角o必须能整除360。当含水层中只有一II实井时，平面上总井数为360/o:3）实井和虚井在平面上处于以扇形顶点为圆形、半径为水井至扇形顶点的同一个圆周上；4）夹角和边界性质必须符合以下组合规律：边界性质相同时，0角必须能整除180度；边界性质相异时，0角必须能整除90度；夹角为120度时，两条边界必须均为隔水边界且水井必须处于角平分线上。当然，自然界中的扇形含水层不可能正好具有上述夹角。只要夹角相近，应用镜像法不至于引起很犬的误差，可以用来进行近似的计算。画图题如图为均质

11、、各向同性含水层，其中河水位保持不变，河流右侧区域上部有均匀入渗补给,试绘出该含水层的流网图（已知水流为稳定流）。/120计算题重点：灵活运用达西定律求解简单的地下水运动问题，如求解流量及单宽流量、渗透速度、实际速度.水力坡度等。1.含水层厚23m,渗透系数为2m/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156m和13如试求单宽流量。据题意，J二22/100二0.22（4分）根据Darcy定律：q二KMJ得:q二KMJ二2X23X0.22=10.12m2/d（6分）答：该地区含水层的单宽流量为10m2/do2.条件：孔隙度为0.33沿着水流方向的两观测孔A、B间距离

12、l=756m,其水位标高分别为HA=250m,HB=150,地下水的渗透流速为0.8m/d。试求含水层的渗透系数和地下水实际速度。_电-瑪=2505005200据题意，根据Darcy定律:V二KJ得:（3分）.V_0.8J0.5=1.6n/d（3分）n0.80.33.4m/d（4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120m7d时,井内稳定水位。2Mrwm旦2x3.14x4.2x9.80.076=3.52ni旦in畧旦一in里=0.窗2尬Mr2x3.14x4.2

13、x9.8100（4分）（4分）所以，井的降深：s=Si+s2=3.71mh=Ho-s=17.4-3.71=13.69m（2分）答：井内稳定水位为13.69mo4.一河间地块，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lOm/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。(1)(7分)年平均入渗量为：W=ZW=0.00033111/d365因为h2=h：4-%*+贽lx_x2)将已知数据代入上式，得h2=1024-910 x100+000033(1000 xl00-1002)=101.07100010h=10.05m所以观测孔水位为：10.05m。(2)(7分)分水岭位置：1Khf-h；100010IO2-92a丄-?_2W21_20.000332x1000一八分水岭处的潜水流厚度为：11=店+均；a+(la_a2)9,-101000 x212+0.0003310(1000 x212-212?)=10.07m分水岭处水位为：也=10.07m分水岭的位置距左河212m,分水岭处的水位为10.07m。(6分)流