地下水動力學(xué)試題文檔良心出品

1、地下水動力學(xué)?鄒力芝?局部試題 姜太公編一、名詞解釋1. 滲透重力地下水在巖石空隙中的運(yùn)動2. 滲流不考慮骨架的存在,整個滲流區(qū)都被水充滿,不考慮單個孔隙的地下水的運(yùn)動狀 況,考慮地下水的整體運(yùn)動方向,這是一個假想的水流.3. 滲流量單位時間通過的過水?dāng)嗝婵障?、骨架的地下水的體積.4. 滲流速度單位通過過水?dāng)嗝婵障丁⒐羌艿臐B流量.5. 穩(wěn)定流 非穩(wěn)定流滲流要素不隨時間的變化而變化.滲流要素隨時間而變化.6. 均勻流非均勻流滲流速度不隨空間而變化.非均勻流分為緩變流和急變流緩變流：過水?dāng)嗝娼破矫鏉M足靜水壓強(qiáng)方程.急變流：流線彎曲程度大,流線不能近似看成直線過水?dāng)嗝娌荒芙破矫?7. 滲透系數(shù)表

2、征含水量的水平的參數(shù).數(shù)值上等丁水力梯度為 1的流速的大小8. 導(dǎo)水系數(shù)水力梯度為1時,通過整個含水層厚度的單寬流量.9. 彈性釋水理論含水層骨架壓密和水的膨脹釋放出來的地下水的現(xiàn)象為彈性釋水現(xiàn)象,反之為含水層的貯水現(xiàn)象.10. 貯水系數(shù)?率?當(dāng)承壓含水層水頭下降上升一個單位時,從單位水平面積?體積?的含水層 貯體積中,由丁水體積的膨脹壓縮和含水層骨架壓密回彈所釋放貯存 的地下水的體積.11. 重力給水度在潛水含水層中,當(dāng)水位下降一個單位時,從單位水平面積的含水層貯體中,由 丁重力疏干而釋放地下水的體積.二、填空題1. 地下水動力學(xué)是研究地下水在 孔隙巖石、裂隙巖石、和巖溶巖石中運(yùn)動規(guī)律 的科

3、學(xué).通常把 具有連通性的含水巖石 稱為多孔介質(zhì),而其中的巖石顆粒稱 為骨架.多孑I介質(zhì)的特點(diǎn)是多相性、孔隙性、許通性和壓縮性.2. 地下水在多孔介質(zhì)中存在的主要形式有 吸著水、薄膜水、豐管水和重力水, 而地下水動力學(xué)主要研究重力水的運(yùn)動規(guī)律.3. 假想水流的 密度、粘滯性、運(yùn)動時在含水層的中所受陽.力 以及流量和水頭 都 與真實(shí)的水流相同,假想水流充滿 整個含水層的空間.4. 在滲流中,水頭一般是指 測壓水頭,不同的數(shù)俏的等水頭面線永遠(yuǎn) 丕會 相交.5. 在滲流場中,把大小等丁 水頭梯度伯,方向沿著等水頭而的法線指向水頭降低的方向的欠量,稱為 水力梯度.6. 滲流運(yùn)動要素包括流量Q、滲流速度u

4、、壓強(qiáng)P、和水頭H等.7. 根據(jù)地下水的滲透速度矢量方向、與空間坐標(biāo)的關(guān)系,將地下水的運(yùn)動分為 一維、二維、和三維運(yùn)動.8. 粘滯力占優(yōu)勢的時液體服從達(dá)西定律,隨著運(yùn)動速度加快 慣性力相應(yīng)增大, 當(dāng)慣性力占優(yōu)勢時,達(dá)西定律不適用.9. 達(dá)西定律反映了滲流場中的能量守恒與轉(zhuǎn)換定律.10. 滲透率只取決于多孔介質(zhì)的性質(zhì),而與液體的性質(zhì)無關(guān),滲透率的單位為cm2 或da11. 滲客是表征 巖石滲透性能的參數(shù).而滲透系數(shù)是表征 巖層透水水平的參數(shù). 影響滲透系數(shù)大小的主要是 巖層顆粒大小 以及水的物理性質(zhì),隨著地下水的 溫度升高,滲透系數(shù)增大.12. 導(dǎo)水系數(shù)是描述含水層 出水水平的參數(shù)、它是定義在

5、平面一維、二維 流中的 水文地質(zhì)參數(shù).13. 均質(zhì)與非均質(zhì)巖層是根據(jù) 巖層透水性與空間坐標(biāo) 的關(guān)系劃分的、各向同性和 各向異性巖層是根據(jù)巖層的 透水性與水流的方向 的關(guān)系劃分的.14. 滲透系數(shù)在各向同性的巖層中是 標(biāo)量、在各向異性的巖層中是 張量.在三維 空間它由九個分量組成,在二維流中那么有 四個分量組成.15. 在各向異性巖層中,水力坡度與滲透速度的方向是 不一致的,互相平行的16. 地下水流發(fā)生折射時必須滿足的方程 而水流平行和垂直丁突變界面時那么均不發(fā)生折射.17. 當(dāng)水流平行層面時,層狀含水層的等效滲透系數(shù)為 ,各分層的水 力坡度為枇至；當(dāng)水流垂直丁巖層層面時,等效滲透系數(shù)為 ,各

6、分 層的水力坡度 不相等.18. 等效含水層單寬流量q與各分層單寬流量qi的關(guān)系是：當(dāng)水流平行界面時 q= ,當(dāng)水流垂直丁界面時 .19. 地下水平面二維、三維流根本微分方程的數(shù)學(xué)意義分別表示滲流區(qū)內(nèi)平面上任一點(diǎn)、空間上任一點(diǎn) 的滲流規(guī)律、它們的物理意義分別表示任 一單位面積 含水層、單位體積含水層 的水量均衡方程.20. 越流因素B越大,那么說明弱透水層的厚度 虹,其滲透系數(shù)就虹1,越流量 就越小.21. 在滲流場中邊界類型主要分為 水頭邊界、流量邊界、水位和水位導(dǎo)數(shù)的線性 邊界.22. 將單位時間、單位面積 上的入滲補(bǔ)給景:稱為入滲強(qiáng)度.23. 有入滲補(bǔ)給的河渠間的含水層中,只要存在分水嶺

7、,且兩河水位不相等時,分水嶺總是偏向高水位的一側(cè),如果入滲補(bǔ)給強(qiáng)度 好0,那么浸潤曲線形狀為 $防圓形曲線,當(dāng)WW 0時為雙曲線,當(dāng) W=爵為拋物線.24. 根據(jù)揭露含水層的程度和進(jìn)水條件,抽水井可分為完整井和不完整井.25. 承壓含水井和潛水含水井是根據(jù)抽水井揭露的地下水的類型來劃分的.26. 從井的抽水時,位降深在 抽水井中央處 最大,而在降落漏斗的邊緣 處最小.27. 有效的井半徑是指由并軸到井管外某一點(diǎn)的水平距離.28. 在地下水向完整井的穩(wěn)定運(yùn)動中,承壓含水井的等水頭面形狀為以并為共軸的圓杵而；而潛水井的等水頭面的形狀那么為以 井位共軸的旋轉(zhuǎn)曲潛.29. 在承壓含水層中進(jìn)行穩(wěn)定流抽水

8、時,通過距井軸不同的過水?dāng)嗝嫔狭髁刻幪幭嗟?且都等丁抽水井的流量.30. 在應(yīng)用QSw的經(jīng)驗(yàn)公式時,必須有足夠的數(shù)據(jù),至少要有 三次不同降深的 抽水試驗(yàn)資料.31. 常見的QSw曲線類型有直線型、拋物線型、幕函數(shù)類型和對數(shù)曲線型.32. 確定QSw關(guān)系中待定系數(shù)的常用方法是 圖解法和最小二乘法.33. 最小二乘法的原理是要是直線擬合得更好,應(yīng)使 殘差平方和為最小.34. 泰斯公式的適用條件中的要求含水層為均質(zhì)各向同性水平無限分布的承壓含 水層；天然水力坡度近為零；抽水井為完整井,井徑無限小,井流量為定流 量；水流非穩(wěn)定達(dá)西定律.35. 話一越流系統(tǒng)是指不考慮弱透水層的彈性釋放和忽略補(bǔ)給層水頭的

9、變化的越 流系統(tǒng)；第二越流系統(tǒng)是指考慮弱透水層的彈性釋水而不考慮補(bǔ)給層水頭的 坦匕的越流系統(tǒng)；第三越流系統(tǒng)是指考慮 補(bǔ)給層水頭的變化而忽略弱透水層 的彈性釋水.36. 用第一越流系統(tǒng)公式確定水文地質(zhì)參數(shù)的主要方法有配線法、拐點(diǎn)法、切線法,以及直線圖解法等,其中拐點(diǎn)法乂分單孔拐點(diǎn)法 和多孔拐點(diǎn)法.37. 根據(jù)過濾器在含水層中進(jìn)水部位的不同,將完整井分為：井底進(jìn)水、井壁進(jìn)空、井底和井壁同時進(jìn)水.38. 試驗(yàn)證實(shí)在r< 1.52.0范圍內(nèi),地下水流是 三維流,而在此范圍外的, 水流為二維流,因此,在二維流區(qū)可按 完整井流的方法確定水位地質(zhì)參數(shù).39. 不完整井的流量與過濾器在含水層的中的位置有

10、關(guān).當(dāng)過濾器位丁含水層中巡時,流量最大,而過濾器與隔水頂、低板相聯(lián)時,流量最小.三、判斷題1. 對丁含水層的來說其壓縮性主要表現(xiàn)在空隙和水的壓縮性上/2. 貯水系數(shù)既適用丁承壓含水層,也適用丁潛水含水層./3. 潛水含水層的給水度就是貯水系數(shù).X4. 其他條件相同而只是巖性不同的兩個潛水含水層中,在補(bǔ)給期時,給水度 u大,水位上升大；u小,水位上升小.在蒸發(fā)期,u大水位下降達(dá)；u小水位 下降小.X5. 承壓含水層中兩斷面間的水力坡度的大小等丁兩斷面的水頭面假設(shè)為水平 面傾角的正切. X6. 水力坡度定義為：單位滲流路徑上的水頭下降值.X7. 符合達(dá)西定律的地下水流,其滲透速度與水力坡度呈直線關(guān)

11、系,所以滲透系 數(shù)或滲透系數(shù)的倒數(shù)是該直線的斜率.V8. 在均質(zhì)含水層中,滲透速度的方向和水利坡度的方向都是一致的.X9. 某含水層的滲透系數(shù)很大,故可以說該含水層的出水水平很大.X10. 導(dǎo)水系數(shù)在二維流中無意義,那么只有在一、二維流中才有意義.x11. 無論含水層水中的礦化度如何變化,該含水層的滲透系數(shù)是不變的.X12. 在均質(zhì)各向異性、等厚、無限分布的承壓含水層中,以定流量抽水時,形成 的等降深線為橢圓形.長軸方向水力坡度小、滲流速度大,短軸方向水力坡 度大,滲流速度小./13. 平行和垂直層面的等效滲透系數(shù)的大小, 主要取決丁各分層滲透系數(shù)的大小.V14. 對丁同一層狀含水層來說,水平

12、方向的等效滲透系數(shù)大丁垂直方向的等效滲透系數(shù).V15. 在滲流場中,一般認(rèn)為流線能起隔水邊界作用,而等水頭線能起透水邊界的 作用./16. 越流系統(tǒng)必須包括主含水層、弱含水層以及相鄰含水層等三個含水層.x17. 在實(shí)際計算中,如果邊界面上的流量和水頭都,那么該邊界既可以做第一類邊界也可作為第二類邊界.V18. 但凡邊界上存在的著的河渠或湖泊等地表水體時,都可以將該邊界作為第一 類邊界.X19. 同一時刻在潛水井流的觀測孔中測得的平均水位降深值總是大于該處潛水滿的降深值.V20. 在無限含水層中,當(dāng)含水層的導(dǎo)水系數(shù)相同是,開采同樣多的水在承壓含水層中形成的降落漏斗體積要比在潛水含水層大.V21.

13、 只要給定邊界水頭和井內(nèi)水頭,就可以確定抽水井附近的水頭分布,而不管 滲透系數(shù)和抽水量的大小如何./22. 無論是潛水井還是承壓水井都可以產(chǎn)生水躍.X 23. 潛水井的流量和水位降深之間是二次拋物線關(guān)系.這說明,流量隨降深的增大而增大,但流量增加的幅度愈來愈小./網(wǎng)上局部模擬試題一一判斷題每題1分,共20分1. 在地下水運(yùn)動計算中,其水頭就等于測壓管水頭.V2. 地下水總是從壓力大處向壓力小處流動.X3. 有效孔隙度是指孔隙體積與多孔介質(zhì)總體積之比.X4. 貯水系數(shù)的大小與含水層和水的彈性性質(zhì)有關(guān).V5. 潛水面某點(diǎn)的水頭等于該點(diǎn)的位置高度.V6. 在其它條件相同而只是巖性不同的兩個潛水含水層

14、中,在補(bǔ)給期時,給水度大,水位上升大,小,水位上升小；在蒸發(fā)期時,出大,水位下降大,小, 水位下降小.x 7. 達(dá)西定律實(shí)質(zhì)上就是滲流的能量守恒或轉(zhuǎn)換定律.V 8. 滲透系數(shù)是表征巖層滲透性能的一個參數(shù).V 9. 導(dǎo)水系數(shù)與單寬流量具有相同的量綱. V 10. 潛水含水層被疏十時,全部水都是重力作用下排出的.x 11. 黃土屆于非均質(zhì)各向同性含水層.x 12. 上、下兩層含水介質(zhì)的K值相差愈大,那么水流斜向通過界面時,流線偏移的程度也愈大.V 13. 流網(wǎng)線稀疏,說明水力坡度小,流速小,徑流微弱./14. 滲流的連續(xù)性方程也稱為滲流的質(zhì)量守恒定律.V 15. 弱透水層的滲透性愈小,厚度越大,那

15、么越流系數(shù) b/就愈大.X 16. 取流線作為研究區(qū)邊界時可作為隔水邊界來處理.V 17. 用Dupuit公式計算出的浸潤曲線總是比實(shí)際浸潤曲線偏低.V 18. Theis理論中,由于瞬時釋放的假設(shè),使得抽水初期的實(shí)測曲線總是低于標(biāo)準(zhǔn) 曲線x 19. 潛水井附近的觀測孔中的水面比該處潛水面低.V 20. 對十?dāng)_井群,當(dāng)流量不變時,十?dāng)_井的降深比它單獨(dú)工作時的降深要小.X 二簡做題每題6分,共30分1. 試述滲透系數(shù)K,滲透率k,導(dǎo)水系數(shù)T的主要區(qū)別.6分K定義略.與巖性和滲透液體的物理性質(zhì)有關(guān).2分k定義略.只與巖性有關(guān),與滲透液體性質(zhì)無關(guān).2分T定義略.與巖性、滲透液體的物理性質(zhì)和含水層厚度

16、有關(guān).2分2. 地下水流是怎樣在巖層界面上折射的？ 6分增&二治折射服從折射定律,*2即2分當(dāng)K1=K2,那么9 1=0,2均質(zhì)巖層中不發(fā)生折射；1分水流垂直通過界面時,不發(fā)生折射；1分水流平行丁界面時,不發(fā)生折射；1分水流斜向通過界面時,產(chǎn)生折射.1分1口/ 7 /7 /3. 以下圖中斷面I和斷面II相比,哪個斷面上的水力坡度大？說明理由,并示意 性畫出水頭線.6分分由達(dá)西公式處= KM2J2八7 丁 7 / 了/ 7 了 11分M1>M2 二 J1< J24. 給水度是時間t的函數(shù)這種說法是否正確？并說明理由.6分正確 由丁飽水帶中水分的運(yùn)動滯后丁地下水位的降落速度,存

17、在滯后疏干.潛水面雖然下降了,但潛水面以上的非飽和帶內(nèi)的水繼續(xù)向下不斷地補(bǔ)給潛水.(2分)因此,給水度在抽水期間是以一個遞減的速率逐漸增大的. 當(dāng)時間足夠長時, 給水度才趨丁一個常數(shù)值.(2分)5. 鏡象法中虛井的反射原那么是什么？ ( 6分)(1) 虛井和實(shí)井的位置對邊界是對稱的；(2) 虛井的流量和實(shí)井相等；(3) 虛井的性質(zhì)取決丁邊界性質(zhì).三作圖題(每題5分,共10分)(1)在直線補(bǔ)給邊界附近有一抽水計,請圓出其流網(wǎng)示意圖補(bǔ)給邊界抽水井O補(bǔ)給邊界抽水井5分(2) 試畫出以下圖所示的水文地質(zhì)條件下的滲流流網(wǎng)圖.含水層為均質(zhì)各向 同性.水流為二維穩(wěn)定流./(2)四計算題共25分1. 如以下圖

18、河間地塊,底板標(biāo)高10m K=1x1QT幽fs , W=3.&10*梆/八其它條件 如以下圖.如果在左河修建水庫,其正常水位設(shè)計標(biāo)高為 22.0m 如圖,水庫 邊岸可能產(chǎn)生滲漏的計算寬度B=2.8kmi試評價修建水庫前后的滲漏情況.15 分1500m.首先根據(jù)判別式判定是否會發(fā)生滲漏：如果：k不發(fā)生滲漏2分.W ,妒護(hù) 二戶如果：艮 發(fā)生滲漏2分計算得:W .-I2 = 85 5K2分12三(1) 修建水庫前： "i 2 12 855不存在滲漏問題(2分)(2) 修建水庫后：. _:.故產(chǎn)生滲漏(2分)其滲漏量為?也虹 _土= 182 xlO*2 / s1212Q=.亦1&q

19、uot;叩廣八",匚濕M3分2分2.在某平原地區(qū)由丁地下水埋藏較淺, 致使大片農(nóng)田鹽漬化,為了促使耕地種植條件好轉(zhuǎn),方案設(shè)計兩條平行的渠道進(jìn)行穩(wěn)定排水,條件如以下圖.試求：(1)排水渠的問距,'；W=10 W/ F / F Z、- *(2)排水渠道一側(cè)的單寬流量,.(10分)z j2 X* w n 、二 M+濃_ a.1J R2 分I 町=1.幽 禹二知=6沖23分心苻d = 640撇_£2一 - L地下水對兩河的補(bǔ)給量相同五論述題共15分2分3分1 .簡述根據(jù)非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)資料,用配線法求參數(shù)的主要步驟.5分1繪制W u-1/u標(biāo)準(zhǔn)曲線；1分2繪制St實(shí)側(cè)資料關(guān)

20、系曲線；1分3擬合；1分4選配合點(diǎn)；1分5求參數(shù)公式略.1分2. 某區(qū)地下水運(yùn)動服從如下微分方程其中 b為隔水底板高程,請按以下圖所示 的邊界條件建立該定解問題的數(shù)學(xué)模型.條件缺乏可自己設(shè)定補(bǔ)充.10分9_5xdHdHKH ij + KH +W P fi 灰 加dydtH 時* =為時祖知2分2分H x 況=2分&xy£|cc 二 %2分2分試卷二判斷題每題1分,共20分1. 給水度值的大小只與水位變動帶的巖性有關(guān).X 2. 貯水系數(shù)的大小與含水層和水的彈性性質(zhì)有關(guān).V 3. 水力坡度值的大小與方向無關(guān).x 4. 地下水運(yùn)動是一維的、二維的還是三維的與所選取的坐標(biāo)系有關(guān).V

21、5. 滲透系數(shù)大的含水層,其出水水平亦大.X 6. 導(dǎo)水系數(shù)在三維條件下是無意義的.V 7. 黃土屆于均質(zhì)各向同性含水層. X 8. 各向同性介質(zhì)中,無論均質(zhì)還是非均質(zhì)流線和等水頭線都處處正V 9. 在有垂直入滲的穩(wěn)定流動中,潛水浸潤曲線是隨時間變化的.x 10. 貫穿整個含水層的水井均稱為完整井.x 11. 水平等厚的承壓完整井流,等水頭面是一系列同心圓柱面. V 尸 日,r*敗"時,河間地塊白勺透水性是漸變的,X 那么潛水分水嶺13. 假設(shè)要修建一個水庫,從考慮滲漏這個角度看,水庫應(yīng)修在降雨量小的地方.X 14. Dupuit公式的假設(shè)條件之一是抽水前地下水是不流動的. V 15

22、 .由于沒有考慮水躍現(xiàn)象,按 Dupuit公式算出的浸潤曲線和流量都是不準(zhǔn)確 的.X 16專穩(wěn)定井流中,只要給定邊界水頭和井中的水頭, 抽水井附近的水頭分布就確 定了. V 17. 越流系統(tǒng)的穩(wěn)定井流,主含水層的貯水系數(shù)越大,降深就越 X18. 對十?dāng)_廿群,當(dāng)流量不變時,十?dāng)_井的降深比它單獨(dú)工作是的降深要小.x 19. 當(dāng)涌水量Q為定值時,Theis公式中的時間與降深成正比./20由算雄Jhejs面的水頭速度的變化規(guī)律是先由小變大,后二簡做題每題6分,共30分1. 達(dá)西定律適用于層流范圍是否正確？為什么？ 6分不正確.由J v的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系曲線說明,當(dāng)v很小時,v與J呈線性關(guān)系,此 時RU 110

23、,地下水的運(yùn)動符合達(dá)西定律；2分當(dāng)v增大,v與J的關(guān)系 曲線不符合達(dá)西定律,但此時地下水運(yùn)動仍為層流運(yùn)動.2分2. 如以下圖的水文地質(zhì)條件,水流為穩(wěn)定的二維流,問斷面1和2哪個水力坡度大？說明理由并示意畫出水頭線.6分7k 7k立X向右逐漸爽大由達(dá)西定律,% "皿% = KiMJ2-：=蕓 K1J1=K2J2K1<K2 J1>J22 分3. 如以下圖水文地質(zhì)模型,河渠根本平行,潛水流可視為一維流,地下水做穩(wěn) 定運(yùn)動,請寫出上述問題的數(shù)學(xué)模型.6分Mi4. Dupuit公式的假設(shè)條件有哪些？ 6分 含水層均質(zhì)同性,產(chǎn)狀水平,無限延伸； 天然水力坡度為零,為穩(wěn)定流； 服從達(dá)西

24、定律；影響半徑處有定水頭補(bǔ)給；二維流.5、潛水流中的滯后現(xiàn)象是由丁滲透系數(shù)值變小而引起的嗎？為什么？ 6分不正確.由于潛水含水層被疏干時,大局部水是在重力作用下排出的一一即重力疏干,重力疏干不能瞬時完成,而是逐漸被排放出來,即出現(xiàn)滯后現(xiàn)象.2分滲透系數(shù)只影響給水度的大小,而不會影響滯后現(xiàn)象的發(fā)生.2分三作圖題每題5分,共10分1請試?yán)L出雙層地基中的流網(wǎng)圖, k1<k2k？四計算題共25分1、在以下圖中,A河常年水位保持在 14.5m, B河常年水位保持在21.6m,兩 河之間距離為80m C區(qū)是典型的沖積層二元結(jié)構(gòu),其下部為河床相沉積,物質(zhì) 較粗大,滲透系數(shù)K 1= 35m/d,上部為河

25、漫灘相沉積,物質(zhì)較細(xì)小,滲透系數(shù) K2=25m/d設(shè)隔水底板近似為水平,不考慮 C區(qū)降水補(bǔ)給及潛水蒸發(fā),求A、B河之間地下水流的單寬流量q.將分界面作為基準(zhǔn)面10分q = 土 二 25x21°T4.5 =40.0知&22 2Z2x30<？ = % + 知=62.13 + 4004 = 102.18w3 / d 2.在厚度為30m的均質(zhì)承壓含水層中有一抽水井和兩觀測井,抽水井的半徑為 0.1m,觀測井1、2至抽水井的距離分別為30m和90m在井中進(jìn)行了抽水試驗(yàn), 抽水井出水量為2500m3/日,當(dāng)抽水穩(wěn)定時,觀測井1的降深為0.14m,觀測井2 的降深為0.08m,求抽水井降深為1.5m時的出水量如圖.15分頌血t井 I*2Jn rf" £ 哀 ,一 一,f,# " * 八廠447S1 一k <上、遍,V Q一一-S2G L k 工, 一 一 ,一一# 濕 / /,/: t I:"IvhSJm : = /:|：站：土：己" E*. =：_*； L ' 1 * 4 " U r 1'PB"1"J"U!1？!Zt4'Zrt>11 P1.'J,*P1.'J ,*'：r：n：； ：t ,*：r ：,r ： |&