河北工程大学地下水复习题

一概念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。2.多孔介质：在地下水动力学中，把具有孔隙的岩石称为多孔介质。3.有效孔隙度：有效孔隙体积与多孔介质总体积之比4.贮水系数：把贮水率乘上含水层厚度M，表示在面积为1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。5.贮水率：单位面积、单位厚度的含水层在水头降低一个单位时释放的水量6.渗流速度：多孔介质中,流体通过整个岩层横截面积的流动速度叫做渗流速度7.典型单元体：渗流场中其物理量的平均值能够近似代替整个渗流场的特征值的代表性单元体积8.水力坡度：在地下水动力学中，大小等于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9.渗透系数:导水系数位水力坡度，单位时间通过单宽介质的水量10.导水系数：渗透系数与地下水流流经的含水层厚度的乘积11.越流: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。12.越流系数:当主含水层和供给越流的含水层的水头差为一个长度单位时，通过主含水层和弱透水层间单位面积界面上的水流量。13.渐变流：是指各流线接近于平行直线的流动14.水位降深:某点的初始水头与抽水一定时间后水头的差值15完整井：凡是贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器，并能全面进水的井16不完整井：如果水井没有贯穿整个含水层，只有井底和含水层的部分厚度上能进水17影响半径：降落漏斗的周边在平面上投影的半径18.渗出面:当潜水从土坝（或河堤）流出时，浸润曲线与堤坝斜坡（或岸边）的交线高于地表水体的水面19.均匀流:当水流流线为相互平行的直线时，该水流称为均匀流20.叠加原理：指在数个抽（注）水井同时工作的渗流场内任一点的总水头（水位）的变化值为各抽（注）水井单独工作引起的该点水头（水位）变化值的代数和。21.井损:抽水井中水流通过滤水管和在井管内运动的水流所引起的水头损失22.有效井径:是由井轴到井管外壁某一点的水平距离在这一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23.水位恢复试验：为获得某一水文地质参数，规律性的进行抽水与水位恢复24.定降深井流：在侧向无限延伸的承压含水层中抽水，如果在整个抽水期间保持井中水头或降深不变，那么抽水量将随着抽水时间的延续而逐渐减少25.延迟指数：表征潜水含水层延迟给水效应影响持续时间的指标。一般来说延迟指数1/α随重力给水介质的粒度的减小而增大，延迟给水效应影响的持续时间延长。26.修正降深：水含水层中井流降深的一种线性化方法，修正降深s’与实际降深s之间的关系为。27.迹线：把某一质点在连续的时间过程内所占据的空间位置连成线，就是迹线，迹线就是质点的运动轨迹二简答题1.潜水非稳定井流的特点①潜水井流的导水系数随距离Y和时间T变化②潜水井流降深较大时，垂向加速度不可忽略，在井附近为三维流③从浅水井抽出得水主要来自含水层的重力疏干。2.利用配线法求参数的原理步骤3.边界条件初始条件有哪些如何表达4.非完整井的井流特征①流向不完整井的地下水流为三维流②不完整井的流量小于完整井的流量，且与过滤器的长度有关③必须考虑过滤器在含水层中的位置和顶底板对水流状态的影响。5.为何把实际地下水作为渗流研究①单个地下水质点的运动特征的研究很困难，而研究具有平均性质的渗流规律相对容易、②地下水的运动特征在通常情况下符合达西定律③把实际上并不处处联系的水流当做联系水流来研究以便有可能利用现有水力学和流体力学的成果④研究时既避开了研究个别空隙中液体质点运动的困难而得到的流量阻力和水头等又和实际水流相同，满足了实际需要6.地下水运动特征分类①按照运动要素和时间的关系；稳定运动和非稳定运动②按照地下水运动与空间坐标轴的关系：一维流二维流三维流7.达西定律的应用条件①上限，瑞雷数不超过1~10时②下限，实际水力坡度大于起始水力坡度8.岩层透水特征分类①按照岩层透水性随空间坐标的变化情况分为均质非均质②按照岩层的透水性和渗流方向的关系分为各向同性和各向异性9.地下水流折射规律①K1=K2时不发生折射②K1≠K2且K1K2均不为0时水流垂直通过界面时不发生折射③K1≠K2而且K1K2均为有限值时水流平行于界面时不发生折射④当水流斜向通过界面时，介质的渗透系数K值越大θ角也越大，流线也越靠近界面二介质的k值相差越大θ1θ2的差别也越大流线通过界面后的偏移程度也越大10.流网的特征和应用①计算水头和渗流压强，利用不同流线水头计算水头差利用公式p/r=h±z计算渗透压强②计算水力坡度和渗流速度，利用两条等水头线间的水头差△H，J=△H/△S，V=KJ③流量，整个渗流区单位宽度的流量q应等于各个流线间所夹条带的流量之和11.Dupuit假设的含义12.水井有哪些类型据井径与开凿方法，管井和筒井。②据揭露的地下水类型，潜水井和承压井③据揭露含水层的程度和进水条件，完整井和不完整井13.流量和水位降深的关系类型直线型抛物线型幂函数曲线型对数曲线型14.Theis公式的假设条件①含水层均质各向同性等厚侧向无限延伸产状水平②抽水前天然状态，下水力坡度为零③完整井定流量抽水井径无限小④含水层中水流服从达西定律⑤水头下降引起的地下水从贮存量中的释放是瞬时完成的15.利用Jacub直线图解法的原理步骤16.拐点法求参数需要哪些特征值①拐点处的时间Tp②拐点处的切线的斜率③拐点处降深17.镜像法原理①虚井和实井的位置对边界是对称的②虚井的流量和实井相等③虚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，虚井和实井的性质相同都是抽水井④须经工作时间和实井相同边界的影响可以用虚井的影响代替，把实际上有界的渗流区化为虚构的无限渗流区，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18.扇形会水层使用镜像法满足的条件19.河渠内分水岭的移动规律五.分析1.分析Theis公式反映的流量和水头变化规律2.叠加原理的应用条件、方面条件：以地下水运动特征所建立的数学模型的微分方程必须是线性的或利用线性化后可以转化为线性应用方面：用于求解干扰井问题和边界附近的井流问题。3.配线法、直线图解法优缺点如何提高精度①配线法的最大优点是可以充分利用抽水试验的全部观测资料，避免个别资料的偶然误差，提高计算精度。缺点：抽水初期实际曲线常与标准曲线不符，因此，非稳定抽水试验不宜过短；当抽水后期曲线比较平缓时，同标准曲线不容易拟合标准，常因个人判断不同引起误差。②直线图解法的优点是既可以避免配线的随意性，又能充分利用抽水后期的所有资料，缺点是只有在r较小，而t值较大的情况下才能使用。否则抽水时间短，直线斜率小，截距小，所得的t值偏大，而u值偏小。③为了提高精度，在关键点要有足够的数据，一个对数周期要有3-5个观测点等。4.形成稳定流的条件①在有侧向补给的有限含水层中，当降落漏斗护展到补给边界后，侧向补给量和抽水量平衡时，地下水向井的运动便可达到稳定运动，②在有垂向补给的无限含水层中随着降落漏斗的扩大，垂向补给量不断增大，当它增大到与抽水量相等时将形成稳定的抽水漏斗，地下水向井的运动也进入稳定的状态③在没有补给的无限含水层中严格来说不可能出现稳定流，但随着抽水时间的延长，水位降深的速率会越来越小，降落漏斗的扩展也极其缓慢，当降落漏斗内的水位降深速率变得如此小时，如果延长观测时间间隔仍能看到水位在缓慢下降，可当做稳定流。5.井径与流量的关系①当降深Sw相同时，井径增加同样的幅度，强透水岩层中井的流量增加得比弱透水层中的井多；②对于同一岩层，井径增加同样的幅度，大降深抽水的流量增加的多，小降深抽水时流量增加的少③对于同样的岩层和降深，小井径时由井径增加所引起的流量增长率大，中等井径时增长率减小，大井径时流量随井径的增加就不明显了。6.渗出面对Dupuit公式计算的影响因渗出面的存在按Dupuit公式算出的浸润曲线在井附近低于实际的浸润曲线，这是因为渗出面存在时①井附近的流线是曲线，等水头面是曲面。只有当井壁和井中存在水头差时，渗出面附近的水才能进入井内。②渗出面的存在保持了适当高度的过水断面以保证把流量Q输入井内，另外，当渗出面存在时用Dupuit公式计算流量时，用井内水位Hw是正确的，用井壁水位反而是错的。7.弹性释水与重力排水的区别①重力释水是由于重力作用产生的，而弹性释水是由于水头降低减压作用产生的效果。②重力释水所影响的范围常常较大，弹性释水则往往较小，③重力释水具有一定的滞后性，而弹性释水几乎是瞬时释放。，④重力释水往往具有很大的量，与之相对应的弹性释水常常微不足道8.分析Boulifon模型考虑迟后给水的合理性合理①迟后疏干排水量与t-τ的关系符合一般经验。②τ时刻后，单位水面积含水层内降深为一个单位时，迟后重力排水的总体积等于含水层的给水度，在水量均衡上没有矛盾，符合实际。③延迟指数1/α说明α大，则τ到t时间内排水量大，即迟后性小或者说延迟指数小，迟后性小。一.填空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。2.假想水流运动中，其阻力、流量、水头都与真实水流相同，假想水流充满即包括含水层空隙的空间，也包括岩石颗粒所占的空间。3.在渗流场中，把大小等于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称为水力坡度。4.渗透率只取决于岩石的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为c㎡或D.5.在同一条流线上其流函数为常数，流函数的量纲为6.在渗流场中边界类型主要分为定水头边界、定流量边界以及混合边界。7.在应用Q-Sw的经验公式时，至少需要有3次不同降深的抽水实验。8.泰斯公式所反映的降速变化规律是抽水初期水头降速快（由小逐渐增大），当1/u=1时达最大，而后又减慢（由大变小）之后又趋于水平等速下降。9.干扰井的特点是①在同样降深情况下一个干扰井的流量比它单独工作时的流量要小②在干扰井流量相同的情况下井的降深会增加。10不完整井的流量与过滤器在含水层中的位置有关，当过滤器位于1.地下水问题解决有解析法、数值法、模拟法。2.水井的类型按条件分类分为：管井筒井潜水井承压井完整井不完整井。3.侧向流入量与抽水井流量的比例仅和径向距离R和越流因素B的比值有关4.井损的三部分内容5.按过滤器在含水层中的进水部位不同不完整井分为：井底进水、井壁进水、井底井壁同时进水。6.在渗流场中边界类型分为：给定水头边界、给定流量边界、混合边界条件。7.Q-S的经验公式分为直线型、抛物线形、幂函数曲线形、对数曲线型。8.泰斯公式的应用条件中要素含水层为均值各相同性的承压含水层天然水力坡度为零抽水井为完整井进流量为定值。9.不完整井的流量与过滤器在含水层中的位置有关，在过滤器位于井壁流量最大，位于井底流量最小。10.根据渗流速度方向与空间坐标的关系，把地下水流分为一维流二维流三维流。11.按岩土的渗流性是否随方向变化，将岩土分为各向同性各向异性。12.反映法的基本要求是：反映后所得到的虚