地下水動(dòng)力學(xué)概念總結(jié)

1、 地下水動(dòng)力學(xué)概念總結(jié) - 一水一環(huán)第0章地下水動(dòng)力學(xué)：Groundwater dynamics研究地下水在孔隙巖石、裂隙巖石和巖溶（喀斯特）巖石中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，它是模擬地下水流基本狀態(tài)和地下水中溶質(zhì)運(yùn)移過程，對地下水從數(shù)量上和質(zhì)量進(jìn)行定量評價(jià)和合理開發(fā)利用，以及興利除害的理論基礎(chǔ)。主要研究重力水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。第1章滲流：Seepage flow是一種代替真實(shí)地下水流的、充滿整個(gè)巖石截面的假想水流，其性質(zhì)（密度、粘滯性等）與真實(shí)地下水相同，充滿整個(gè)含水層空間（包括空隙空間和巖石顆粒所占據(jù)的空間），流動(dòng)時(shí)所受的阻力等于真實(shí)地下水流所受的阻力，通過任一斷面及任一點(diǎn)的壓力或水頭均與實(shí)際水流相同。越流

2、：Leakage 當(dāng)承壓含水層與相鄰含水層存在水頭差時(shí)，地下水便會(huì)從水頭高的含水層流向水頭低的含水層的現(xiàn)象。對于指定含水層來說，水流可能流入也可能流出該含水層。貯水系數(shù)：storativity又稱釋水系數(shù)或儲(chǔ)水系數(shù)，指面積為一個(gè)單位、厚度為含水層全厚度M的含水層柱體中，當(dāng)水頭改變一個(gè)單位時(shí)彈性釋放或貯存的水量，無量綱。m* = ms M。既適用于承壓含水層，也適用于潛水含水層。導(dǎo)水系數(shù)：Transmisivity 是描述含水層出水能力的參數(shù)；水力坡度等于1時(shí)，通過整個(gè)含水層厚度上的單寬流量；亦即含水層的滲透系數(shù)與含水層厚度之積，T=KM。它是定義在一維或二維流中的水文地質(zhì)參數(shù)。單位：m2/d。

3、非均質(zhì)介質(zhì)：如果在滲流場中，所有點(diǎn)不都具有相同的滲透系數(shù)，則稱該巖層是非均質(zhì)的。各向異性介質(zhì)：滲流場中某一點(diǎn)的滲透系數(shù)取決于方向，滲透系數(shù)隨滲流方向不同而不同。達(dá)西定律：Darcys Law 是描述以粘滯力為主、雷諾數(shù) Re< 110的層流狀態(tài)下的地下水滲流基本定律，指出滲流速度V與水力梯度J成線性關(guān)系，V=KJ，或Q=KAJ，為水力梯度等于1時(shí)的滲流速度。又稱線性滲透定律。它反映了滲流場中的能量守恒與轉(zhuǎn)換定律。滲流速度：Specific discharge/seepage velocity又稱滲透速度、比流量，是滲流在過水?dāng)嗝嫔系钠骄魉?。它不代表任何真?shí)水流的速度，只是一種假想速度。

4、記為v，單位m/d。穩(wěn)定流：steady flow在一定的觀測時(shí)間內(nèi)水頭、滲流速度等滲透要素不隨時(shí)間變化的地下水運(yùn)動(dòng)。非穩(wěn)定流：unsteady flow 水頭、滲透速度等任一滲透要素隨時(shí)間變化的地下水運(yùn)動(dòng)。層流：laminar flow水流流束彼此不相混雜、運(yùn)動(dòng)跡線呈近似平行的流動(dòng)。紊流：turbulent flow 水流流束相互混雜、運(yùn)動(dòng)跡線呈不規(guī)則的流動(dòng)。邊界條件：Boundary conditions滲透區(qū)邊界所處的條件，用以表示水頭H（或滲流量q）在滲流區(qū)邊界上所應(yīng)滿足的條件，也就是滲流區(qū)內(nèi)水流與其周圍環(huán)境相互制約的關(guān)系。初始條件：Initial conditions 某一選定的初始

5、時(shí)刻(t=0)滲流區(qū)內(nèi)水頭H的分布情況。數(shù)值解：Numerical solution 用數(shù)值方法求得的數(shù)值解，是一種近似解。解析解：Analytic solution 精確解，用解析方法求解數(shù)學(xué)問題所得到的解析表達(dá)式。多孔介質(zhì)：porous medium 指地下水動(dòng)力學(xué)中具有孔隙的巖石，能夠賦存流體且流體可在其中運(yùn)動(dòng)，包括孔隙和裂隙巖層，也包括一些巖溶化比較均勻的巖層?？紫督橘|(zhì)：pore medium 含有孔隙水的巖層；賦存流體且流體可在其中運(yùn)動(dòng)的孔隙巖層。裂隙介質(zhì)：fissure medium含有裂隙水的巖層；賦存流體且流體可在其中運(yùn)動(dòng)的裂隙巖層。巖溶介質(zhì)：karst medium 含有巖溶

6、水的巖溶化巖層；賦存流體且流體可在其中運(yùn)動(dòng)的巖溶化若層。骨架：Matrix 多孔介質(zhì)中固體部分（固相）?？紫抖龋篜orosity 多孔介質(zhì)中孔隙體積與多孔介質(zhì)總體積之比（符號為n），可表示為小數(shù)或百分?jǐn)?shù)。有效孔隙：Effective pores多孔介質(zhì)中相互連通的、不為結(jié)合水所占據(jù)的那一部分孔隙。有效孔隙度：Effective Porosity 多孔介質(zhì)中有效孔隙體積與多孔介質(zhì)總體積之比（符號為ne），可表示為小數(shù)或百分?jǐn)?shù)。死端孔隙：Dead-end pores 多孔介質(zhì)中一端與其它孔隙連通、另一端是封閉的孔隙。壓縮系數(shù)：多孔介質(zhì)壓縮系數(shù)Coefficient of compressibili

7、ty表示多孔介質(zhì)在壓強(qiáng)變化時(shí)的壓縮性的指標(biāo)，用a 表示；多孔介質(zhì)固體顆粒壓縮系數(shù)as和孔隙壓縮系數(shù)ap的關(guān)系為 a=(1-n) as+napnap。固體顆粒壓縮系數(shù)表示多孔介質(zhì)中固體顆粒本身的壓縮性的指標(biāo)，用as表示。as<<ap?？紫秹嚎s系數(shù)Compressibility of the pores of a porous medium表示多孔介質(zhì)中孔隙的壓縮性的指標(biāo)，用ap表示。貯水率：Specific storativity指當(dāng)水頭下降（或上升）一個(gè)單位時(shí)，由于含水層內(nèi)骨架的壓縮（或膨脹）和水的膨脹（或壓縮）而從單位體積含水層柱體中彈性釋放（或貯存）的水量，量綱1/L。ms =

8、 rg (a+nb)。重力疏干：gravity drainage /yield 在無壓含水層中抽水或排水時(shí)，空隙中的水在重力作用下排出而使部分含水層疏干的現(xiàn)象。延遲給水：delayed drainage（滯后給水）在潛水含水層中抽水時(shí)潛水位下降后其上部新形成的包氣帶重力水緩慢逐漸排出的現(xiàn)象。滲流場：Flow domain假想水流所占據(jù)的空間區(qū)。典型單元體：REV/ Representative Elementary Volume 又稱代表性單元體，是滲流場中其物理量的平均值能夠近似代替整個(gè)滲流場的特征值的代表性單元體積。過水?dāng)嗝妫篊ross-sectional area滲流場中垂直于滲流方向的

9、任意一個(gè)巖石截面，包括空隙面積和固體顆粒所占據(jù)的面積。滲流平行流動(dòng)時(shí)為平面。彎曲流動(dòng)時(shí)為曲面。滲流量：Seepage discharge 流量，單位時(shí)間內(nèi)通過過水?dāng)嗝娴乃w積，同Q表示，單位m3/d。滲流速度：Specific discharge/seepage velocity又稱滲透速度、比流量，是滲流在過水?dāng)嗝嫔系钠骄魉?。它不代表任何真?shí)水流的速度，只是一種假想速度。記為v，單位m/d。實(shí)際平均流速：Mean actual velocity多孔介質(zhì)中地下水通過空隙面積的平均速度；地下水流通過含水層過水?dāng)嗝娴钠骄魉?，其值等于流量除以過水?dāng)嗝嫔系目障睹娣e，量綱為L/T。記為。測壓管水頭：

10、Piezometric head 位置水頭與壓力水頭之和。壓力水頭：pressure head 含水層中某點(diǎn)的壓力水頭（h）指以水柱高度表示的該點(diǎn)水的壓強(qiáng)，量綱為L，即：h =P/ g，式中 P為該點(diǎn)水的壓強(qiáng)；g為水的容重。速度水頭：velocity head 在含水層中的某點(diǎn)水所具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽軙r(shí)所達(dá)到的高度，量綱為L，即h =v2/2g，式中v為地下水在該點(diǎn)流動(dòng)的速度；g為重力加速度。總水頭：Total head 測壓管水頭和流速水頭之和。等水頭面：滲流場內(nèi)水頭值相同的各點(diǎn)所連成的一個(gè)面，它可以是平面，也可為曲面，等水頭面上任意一條線上的水頭都是相等的。等水頭線：Groundwater

11、 contour 滲流場內(nèi)等水頭面與某一平面的交線，不同數(shù)值的等水頭線不會(huì)相交。水力坡度：Hydraulic gradient 在滲流場中，大小等于梯度值，方向沿著等水頭面的法線，并指向水頭降低方向的矢量。滲流運(yùn)動(dòng)要素：Seepage elements 表征滲流運(yùn)動(dòng)特征的物理量，主要有滲流量Q、滲流速度V、壓強(qiáng)P、水頭H等。一維流：one-dimensional flow也稱單向運(yùn)動(dòng)，指滲流場中水頭、流速等滲流要素僅隨一個(gè)坐標(biāo)變化的水流，其速度向量僅有一個(gè)分量、流線呈平行的水流。二維流：two-dimensional flow也稱平面運(yùn)動(dòng)，地下水的滲透流速沿空間二個(gè)坐標(biāo)軸方向都有分速度、僅僅一

12、個(gè)坐標(biāo)軸方向的分速度為零的滲流；水頭、流速等滲流要素隨兩個(gè)坐標(biāo)變化的水流，其速度向量可分為兩個(gè)分量，流線與某一固定平面呈平行的水流。三維流：three-dimensional flow 也稱空間運(yùn)動(dòng)，地下水的滲透流速沿空間三個(gè)坐標(biāo)軸的分量均不等于零的滲流；水頭、流速等滲流要素隨空間三個(gè)坐標(biāo)而變化的水流。單寬流量：Discharge per unit width 滲流場中單位寬度的滲流量，等于總流量Q與寬度B之比，q=Q/B。滲透系數(shù)：Coefficient of permeability, hydraulic conductivity也稱水力傳導(dǎo)系數(shù)，是表征巖層透水性的參數(shù)，影響滲透系數(shù)大小的

13、主要是巖石的性質(zhì)以及滲透液體的物理性質(zhì)，記為K。是水力坡度等于1時(shí)的滲透速度。單位：m/d或cm/s。滲透率：Intrinsic permeability 表征巖層滲透性能的參數(shù)；滲透率只取決于巖石的性質(zhì)，而與液體的性質(zhì)無關(guān)，記為k。單位為cm2或D。尺度效應(yīng)：滲透系數(shù)與試驗(yàn)范圍有關(guān)，隨著試驗(yàn)范圍的增大而增大的現(xiàn)象，K=K(x)。非線性滲流定律：Non-linear seepage law描述雷諾數(shù)大于110的流體的滲透流速與水力坡度之間非線性關(guān)系的方程，包括Forchheimer公式J=av+bv2, J=av+bvm, Chezy公式v=KcJ1/2。滲流折射定律：1aw of seepa

14、ge flow refraction 描述地下水流斜向穿過兩種滲透性巖層的分界面時(shí)流線發(fā)生折射的定律，指流線偏離分界面法線角度的正切與巖層滲透系數(shù)呈正比關(guān)系，即tg1/tg2=K1/K2。滲透系數(shù)張量：Tensor of hydraulic conductivity 表示透水性各不相同的薄層相互交錯(cuò)組成的層狀巖層滲透性能的參數(shù)；平行層面的等效滲透系數(shù)Kp為等效導(dǎo)水系數(shù)Tp與巖層總厚度M之比；垂直層面的等效滲透系數(shù)Kv為巖層總厚度M與各層巖層厚度與滲透系數(shù)比值之和之比。因此Kp>Kv。流網(wǎng)：flownet滲流場內(nèi)由一組流線和一組等勢線所組成的網(wǎng)格。對各向同性介質(zhì)組成正交網(wǎng)。流線：Strea

15、mline滲流場內(nèi)處處與滲流速度矢量相切的曲線。流線方程：Streamline equation描述流線的方程式，亦即vxdyyydx=0；。流函數(shù)：Stream fuction表示流線特征的函數(shù)值，為常數(shù)，量綱為L2T-1，。在平面運(yùn)動(dòng)中，兩流線間的單寬流量等于和這兩條流線相應(yīng)的流函數(shù)之差。地下水狀態(tài)方程：表示水的體積變化或密度變化與壓強(qiáng)之間的關(guān)系式。（1）體積變化：，式中V0為初始壓強(qiáng)P0下水的體積，為水的壓縮系數(shù)。（2）密度變化：，式中r0為初始壓強(qiáng)P0下水的密度。滲流的連續(xù)方程：continuity equation of seepage flow表示滲流場內(nèi)單元體內(nèi)液體質(zhì)量的變化量等

16、于流入與流出該單元體的液體質(zhì)量之差的微分方程式，它是研究地下水運(yùn)動(dòng)的基本方程。亦即：滲流的基本微分方程：承壓水運(yùn)動(dòng)的基本微分方程根據(jù)地下水流連續(xù)方程和達(dá)西定律建立的描述承壓水運(yùn)動(dòng)的微分方程式，表示單位時(shí)間內(nèi)流入、流出單位體積含水層的水量之差等于同一時(shí)間內(nèi)單位體積含水層彈性釋放（彈性貯存）的水量，反映了承壓含水層中地下水運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量守恒、能量守恒與轉(zhuǎn)化關(guān)系。有垂直方向補(bǔ)給強(qiáng)度w時(shí)，方程式變?yōu)椋涸搅骱畬映袎核\(yùn)動(dòng)的基本微分方程根據(jù)地下水流連續(xù)方程和達(dá)西定律建立的描述越流含水層中承壓水運(yùn)動(dòng)的微分方程式，表示單位時(shí)間內(nèi)流入、流出單位體積含水層的水量之差與越流量的和等于同一時(shí)間內(nèi)單位體積含水層彈性釋放（

17、彈性貯存）的水量，反映了越流含水層中承壓含水層中地下水運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量守恒、能量守恒與轉(zhuǎn)化關(guān)系。潛水運(yùn)動(dòng)的基本微分方程根據(jù)地下水流連續(xù)方程和達(dá)西定律建立的描述潛水運(yùn)動(dòng)的微分方程式，表示單位時(shí)間內(nèi)流入、流出單位體積含水層的水量之差等于同一時(shí)間內(nèi)單位體積含水層貯放或排出的水量，反映了潛水含水層中地下水運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量守恒、能量守恒與轉(zhuǎn)化關(guān)系。對非均質(zhì)含水層： 半承壓含水層：Semi-confined aquifer 上、下巖層并不是絕對隔水的，其中一個(gè)或兩個(gè)可能是弱透水層，通過弱透水層可能與相鄰含水層發(fā)生水力聯(lián)系的承壓含水層。越流含水層：Leakage aquifer 亦即半承壓含水層。越流：Leakage

18、當(dāng)承壓含水層與相鄰含水層存在水頭差時(shí)，地下水便會(huì)從水頭高的含水層流向水頭低的含水層的現(xiàn)象。對于指定含水層來說，水流可能流入也可能流出該含水層。越流系數(shù)：Coefficient of leakage當(dāng)含水層與供給越流的含水層間的水頭差為一個(gè)長度單位時(shí)，通過主含水層和弱透水層間單位面積界面上的水流量，相當(dāng)于弱透水層的滲透系數(shù)與其厚度之比，亦即b=K1/m1。表征弱透水層垂直方向上傳輸越流水量能力的參數(shù)；指弱透水層上下含水層之間水頭差變化一個(gè)單位時(shí)通過單位面積弱透水層噸的水量。其值等于弱透水層的垂直滲透系數(shù)與其厚度的比值量綱為1/T。越流因數(shù)：Leakage factor（阻越流系數(shù)） leaky

19、factor為主含水層的導(dǎo)水系數(shù)與弱透水層的越流系數(shù)之比的方根，亦即，B值大時(shí)越流量??；在越流系統(tǒng)中表征越流作用的綜合參數(shù)，其與抽水含水層的導(dǎo)水系數(shù)和弱透水層的越流系數(shù)有關(guān)。滲出面：Seepage face 在下游界面上潛水面以下、下游水面以上的地段。越流：Leakage 在相鄰含水層之間存在弱透水層和水頭差時(shí)地下水從水頭高的含水層（包括弱透水層）向水頭低的含水層流動(dòng)的現(xiàn)象。越流系統(tǒng)：Leakage system由主含水層、弱含水層以及相鄰供給水量的含水層所組成的含水系統(tǒng)。定解條件：邊界條件和初始條件的合稱。定解問題：給定了方程（或方程組）和響應(yīng)定解條件的數(shù)學(xué)物理問題。數(shù)學(xué)模型：Mathema

20、tical model 從物理模型出發(fā)，用簡潔的數(shù)學(xué)語言，即一組數(shù)學(xué)關(guān)系式來刻畫它的數(shù)學(xué)關(guān)系和空間形式，從而反映所研究地質(zhì)體的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和地下水運(yùn)動(dòng)的基本特征，達(dá)到復(fù)制或再現(xiàn)一個(gè)實(shí)際水流系統(tǒng)基本狀態(tài)的目的的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。第2章潛水回水：潛水水位壅高，在地表水與兩岸潛水存在水力聯(lián)系的情況下，河（庫）水位的抬高引起潛水位相應(yīng)抬高的現(xiàn)象。河渠引滲回水：引滲回灌，利用河渠地表水的側(cè)滲作用來補(bǔ)充地下水以達(dá)到灌溉農(nóng)田的目的的過程。浸潤曲線：潛水降落曲線，depression curve 潛水面或承壓水的測壓水面與水流方向剖面的交線。對潛水又稱潛水浸潤曲線。浸潤曲線方程：表示河渠間潛水位與河渠水位關(guān)

21、系的地下水流方程。河渠間有入滲（取正）或蒸發(fā)（取負(fù)）時(shí)潛水的浸潤曲線方程為： 單寬流量公式：距離左河x處任意斷面上的潛水流的單寬流量公式為： 第3章完整井：completely penetrating well 貫穿整個(gè)含水層，在全部含水層厚度上都安裝有過濾器并能全斷面進(jìn)水的井。非完整井：partially penetrating well 未揭穿整個(gè)含水層、只有井底和含水層的部分厚度上能進(jìn)水或進(jìn)水部分僅揭穿部分含水層的井。管井: Pipe well 直徑通常小于0.5m、深度比較大、采用鉆機(jī)開鑿的水井。筒井: 直徑通常大于0.5m甚至數(shù)米、深度比較淺、通常用人工開挖的水井。潛水井: Well

22、 in a phreatic aquifer 揭露潛水含水層的水井。承壓水井: Well in a confined aquifer揭露承壓含水層的水井。水位降深：Drawdown 簡稱降深，抽水井及其周圍某時(shí)刻的水頭比初始水頭的降低值， 亦即s(x,y,t)=H0(x,y,0)- H(x,y,t)。降落漏斗：cone of depression抽水井周圍總體上形成的漏斗狀水頭下降區(qū)；亦即由抽水（排水）而形成的漏斗狀的水頭（水位）下降區(qū)。擬穩(wěn)定流: quasi-steady flow 流速不變而水頭隨時(shí)間變化的地下水不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。有效井半徑: Effective well radius 由井軸到

23、井管外壁某一點(diǎn)的水平距離。在該點(diǎn)，按穩(wěn)定流計(jì)算的理論降深正好等于過濾器外壁的實(shí)際降深。影響半徑: Radius of influence 抽水井周圍圓形島的半徑，該處降深為零；可看作是從抽水井起到實(shí)際上觀測不出（或可忽略）水位降深處的距離。Dupuit公式: Dupuit formula表示地下水向完整井運(yùn)動(dòng)的水流方程。承壓水井的Dupuit公式為；潛水井的Dupuit公式為。Thiem公式: Thiem equation 表示抽水井不同距離r1和r2處的兩個(gè)觀測孔中降深s1, s2與流量Q關(guān)系的方程式，對承壓水完整井為；對潛水完整井為 。注水井: Injection well / recha

24、rge well 補(bǔ)給井，進(jìn)行人工補(bǔ)給地下水或利用含水層貯能的水井。修正降深: 潛水含水層中井流降深的一種線性化方法，修正降深s與實(shí)際降深s之間的關(guān)系為。承壓-無壓井: 承壓水井中大降深抽水過程井水位低于含水層頂板、井附近出現(xiàn)無壓區(qū)時(shí)的水井。承壓-無壓井公式: Hantush-Jacob 公式: 描述越流含水層中地下水向承壓水井穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的方程，亦即疊加原理: Principal of superposition 如果H1, H2, ，Hn是關(guān)于水頭H的線性偏微分方程的特解，C1, C2, ，Cn為任意常數(shù)，則這些特解的線性組合仍是原方程的解。指在數(shù)個(gè)抽（注）水井同時(shí)工作的滲流場內(nèi)任一點(diǎn)的總水頭

25、（水位）的變化值為各抽（注）水井單獨(dú)工作引起的該點(diǎn)水頭（水位）變化值的代數(shù)和。均勻流: uniform flow 流速和水力坡度的大小或方向沿流程保持不變的水流；水力坡度與滲透系數(shù)為常數(shù)的地下水流。井損: well loss Dh包括三部分，（1）水流通過過濾器時(shí)所產(chǎn)生的水頭損失；（2）水流穿過過濾器時(shí)因水流方向偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的水頭損失，水流在濾水管內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)因流量流速不斷增加所引起的水頭損失；（3）水流在井管內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)至水泵吸水口的沿程水頭損失。含水層損失: 地下水在含水層中向水井流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的水頭損失。井損常數(shù): Well loss constant 井損Dh與抽水靜流量Q的平方成正比的比例系

26、數(shù)C, Dh=CQ2。第4章泰斯影響半徑：導(dǎo)壓系數(shù)：hydraulic diffusivity壓力傳導(dǎo)系數(shù)，表征承壓含水層水頭變化傳遞速度的參數(shù)。其值為導(dǎo)水系數(shù)T與貯水系數(shù)m*的比值，量綱為L2/T。配線法：type-curve method標(biāo)準(zhǔn)曲線法，在雙對數(shù)坐標(biāo)中利用抽水試驗(yàn)實(shí)測曲線與理論曲線的匹配求解水文地質(zhì)參數(shù)的一種圖解方法，可分為降深-時(shí)間距離配線法、降深-時(shí)間配線法和降深距離配線法。直線圖解法：linear method 在半對數(shù)坐標(biāo)中，利用抽水試驗(yàn)實(shí)測資料繪制的直線斜率和截距求解水文地質(zhì)參數(shù)的圖解方法。水位恢復(fù)法：利用抽水試驗(yàn)的恢復(fù)水位資料求解水文地質(zhì)參數(shù)方法。拐點(diǎn)法：infle

27、cted point method 利用半對數(shù)坐標(biāo)上時(shí)間-降深曲線拐點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間、降深和斜率計(jì)算有越流的含水層的導(dǎo)水系、釋水系數(shù)和越流系數(shù)的一種圖解方法。定降深流量公式：（1）降深公式：,，其中為無越流補(bǔ)給承壓含水層定降深井流的降深函數(shù)，無量綱徑向距離，無量綱時(shí)間。（2）流量公式：Q=2pTswG(l)，其中G(l)為無越流補(bǔ)給承壓含水層定降深井流的流量函數(shù)。Hantush-Jacob公式：為1955年建立的優(yōu)越流補(bǔ)給的承壓水完整井公式：第一越流系統(tǒng)：不考慮弱透水層的彈性釋水，忽略補(bǔ)給含水層水頭變化的越流系統(tǒng)。第二越流系統(tǒng)：考慮弱透水層的彈性釋水，不考慮補(bǔ)給含水層水頭變化的越流系統(tǒng)。第三越流系

28、統(tǒng)：不考慮弱透水層的彈性釋水，考慮補(bǔ)給含水層水頭變化的越流系統(tǒng)。Boulton模型：潛水完整井考慮遲后疏干的公式：抽水早期：， 抽水中期：抽水晚期：，Neuman模型：這個(gè)不能考吧 式中： 其中，o，n分別為下列兩個(gè)方程的根： 此處， 在實(shí)際工作中，在完整觀測孔所觀測到的降深是降深在整個(gè)含水層厚度上的平均值s （r，t）。此時(shí)，上述解仍可用(4-86)式來表達(dá)，只是。(y)和創(chuàng)n(y)需要按下式重新定義： 延遲系數(shù)：delayed index延遲指數(shù)，表征潛水含水層延遲給水效應(yīng)影響持續(xù)時(shí)間的指標(biāo)。一般來說延遲指數(shù)1/隨重力給水介質(zhì)的粒度的減小而增大，延遲給水效應(yīng)影響的持續(xù)時(shí)間延長。泰斯井流公式

29、（Theis 公式）：Theiss eqation描述無補(bǔ)給的承壓水完整井非穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)過程中降深與抽水量之間關(guān)系的方程式，亦即,Theis井函數(shù)：Jacob公式：第5章實(shí)井：real well實(shí)際的抽水井或注水井。虛井：Virtual well 虛構(gòu)的抽（注）水井，用以代替邊界的作用。映射法：image method鏡像法，利用滲流迭加原理，處理地下水邊界問題時(shí)的一種計(jì)算方法。邊界的影響可用虛井的影響代替，把實(shí)際上有界的滲流區(qū)化為虛構(gòu)的無限滲流區(qū)，把求解邊界附近的單井抽水問題，化為求解無限含水層重實(shí)井和虛井同時(shí)抽水（注水）問題，從而求得原問題的解。當(dāng)直線邊界附近有井或井群工作時(shí)，以邊界對稱面，在

30、邊界的另一側(cè)虛設(shè)流量相同的井或井群時(shí)工作時(shí)，保持原水流條件，這樣就以虛設(shè)的井或井群代替邊界的作用。隔水邊界：不透水邊界confining boundary 滲透性極差的舍水層邊界即法線方向水力梯度（或流量）等于零的邊界。弱透水邊界：weakly-permeable boundary 能通過一定流量的滲透性較弱的含水層邊界。透水邊界：permeable boundary補(bǔ)給邊界，供水邊界，滲透在良好的含水層邊界。無限含水層：Unlimited aquifer 沒有邊界限制的、平面上無限分布的含水層。半無限含水層：Semi-limited aquifer有一側(cè)邊界限制的、另一側(cè)在平面上呈現(xiàn)無限分布

31、的含水層。扇形含水層：Fan-shape aquifer兩個(gè)會(huì)聚邊界所組成的呈扇型的含水層。條形含水層：兩條平行邊界中間的含水層。第6章飽和度：表示巖石的空隙空間中水所占據(jù)部分所占的比例： (6-2)式中，Sw為飽和度，無量綱；(V0) 0為典型單元體中的空隙體積。田間持水量：在長時(shí)間重力排水后仍然保留在土中的水量稱為田間持水量毛管壓力：土壤水分特征曲線：反映毛管壓強(qiáng)pc或毛管壓力水頭hc和土壤含水率或飽和度Sw關(guān)系的曲線，稱為水分特征曲線機(jī)械彌散：液體通過多孔介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，由于速度不均一所造成的這種物質(zhì)運(yùn)移現(xiàn)象稱為機(jī)械彌散。分子擴(kuò)散：分子擴(kuò)散是由于液體中所含溶質(zhì)的濃度不均一而引起的一種物質(zhì)運(yùn)移

32、現(xiàn)象。水動(dòng)力彌散：水動(dòng)力彌散就是多孔介質(zhì)中所觀察到的兩種成分不同的可混溶液體之間過渡帶的形成和演化過程。彌散系數(shù)：縱向彌散系數(shù)：Dxx稱為縱向彌散系數(shù)橫向彌散系數(shù)：Dzz稱為橫向彌散系數(shù)。對流一彌散方程(水動(dòng)力彌散方程)：上式稱為對流一彌散方程(水動(dòng)力彌散方程)。它右端后三項(xiàng)表示水流運(yùn)動(dòng)(習(xí)慣地把它喻為對流)所造成的溶質(zhì)運(yùn)移，前三項(xiàng)表示水動(dòng)力彌散所造成的溶質(zhì)運(yùn)移。再來奉上幾道簡述題序號簡述題答 案1試分析在相同條件下進(jìn)行人工回灌時(shí)，承壓含水層和潛水含水層的貯水能力的大小。潛水含水層的貯水能力可表示為Q=mDHF；承壓含水層的貯水能力可表示為Q=m*DHF；式中Q為含水層水位變化時(shí)DH的貯水能力

33、，DH為水位變化幅度；F為地下水位受人工回灌影響的范圍。從中可以看出，因?yàn)槌袎汉畬拥膹椥葬屗禂?shù)m*遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于潛水含水層的給水度m，因此在相同條件下進(jìn)行人工回灌時(shí)，潛水含水層的貯水能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于承壓含水層的貯水能力。2等水位線的疏密程度可以反映出哪些水文地質(zhì)條件? 由達(dá)西定律Q=KJH可以知，在含水層的單寬流量Q保持不變時(shí)，等水位線的密集表示水力坡度J大，反映含水層滲透系數(shù)較小或含水層厚度較大；等水位線的稀疏表示水力坡度J小，反映含水層滲透系數(shù)較大或含水層厚度較小。3寫出泰斯公式及各項(xiàng)符號的含義；泰斯公式的主要用途是什么？Theiss equation描述無補(bǔ)給的承壓水完整井非穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)過程中降深

34、與抽水量之間關(guān)系的方程式，亦即，式中s-抽水井的水位降深(m)；Q-抽水井的流量(m3/d)；T-含水層的導(dǎo)水系數(shù)(m2/d)；W(u)-泰斯井函數(shù)；r-到抽水井的距離(m)；a-含水層的導(dǎo)壓系數(shù)(1/d)；m*-含水層的彈性是水系數(shù)；t-自抽水開始起算的時(shí)間(d)。4潛水井流的運(yùn)動(dòng)與承壓含水層中徑流的運(yùn)動(dòng)有哪些不同?(1) 潛水井流特征： 流線與等水頭線都是彎曲的曲線，井壁不是等水頭面，抽水井附近存在三維流，井壁內(nèi)外存在水頭差值； 降落漏斗位于含水層內(nèi)部，水位降落漏斗的曲面就是含水層的上部界面，導(dǎo)水系數(shù)T隨時(shí)間t和徑向距離r變化； 潛水含水層水位下降伴有彈性釋水和重力疏干，為緩慢排水過程，抽

35、水量主要來源于含水層疏干，稱為潛水含水層的遲后效應(yīng)。(2) 承壓水井流特征：流線與等水頭線在剖面上的形狀不相同，等水頭線近似直線，等水頭面即為鉛垂面，降深不太大時(shí)承壓井流為二維流；降落漏斗在含水層外部，成虛擬狀態(tài)變化，但導(dǎo)水系數(shù)不隨時(shí)間t變化；承壓井流的抽水量來自承壓含水層水頭降落漏斗范圍內(nèi)由于減壓作用造成的彈性釋放，是瞬時(shí)完成的。5穩(wěn)定井流與非穩(wěn)定井流的區(qū)別穩(wěn)定井流中，當(dāng)無垂向補(bǔ)給時(shí)，地下水流向井的過程中任一斷面的流量都相等，并等于抽水井流量，地下水位h不隨時(shí)間t變化。非穩(wěn)定井流中，地下水流向井的過程中，沿途不斷得到含水層釋放補(bǔ)給，通過任一斷面的流量都不相等，井壁處流量最大并等于抽水井流量，

36、地下水位h隨時(shí)間t而變化，初期變化大，后期變化減小。6考慮潛水含水層遲后疏干的Boulton模型的假設(shè)條件是什么?（1）均質(zhì)、各向同性、隔水底板水平的無限延伸的含水層；（2）初始自由水面水平；（3）完整井、井徑無限小，降深s<<H0（含水流初始厚度）的定流量抽水；（4）水流服從Darcy定律；（5）抽水時(shí)，水位下降，含水層的水不能瞬時(shí)排出，存在著遲后現(xiàn)象。7地下水流向井的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)和非穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)別是什么？（1）從流量看，穩(wěn)定井流不同斷面的流量處處相等，都等于抽水井的流量；而任一斷面非穩(wěn)定井流的流量都不相等，沿著地下水流向流量逐漸增大，直至抽水井處為最大（抽水井的出水量）。（2）

37、只要給定邊界水頭和井內(nèi)水頭，就可以確定穩(wěn)定井流抽水井附近的水頭分布，且水頭分布不隨時(shí)間發(fā)生變化；非穩(wěn)定井流抽水井附近的水頭分布是隨抽水時(shí)間而不斷發(fā)生變化的，例如Theis井流，在抽水初期水頭降速快，1/u=1時(shí)達(dá)到最大，之后降速由大減小，最后趨于等速下降。8地下水流向不完整井的井流特點(diǎn)是什么？（1）流向不完整井的水流形式與完整井流的水流形式有所不同，由于受井的不完整性影響，流線在井附近有很大彎曲，垂向分速度不可忽略，地下水流為三維流。（2）在其它條件相同時(shí)，不完整井的流量小于完整井的流量，流量大小與不完整井過濾器長度L與含水層厚度M之比的增大而增大，當(dāng)L/M=1時(shí)變成完整井。（3）過濾器在含水層中的位置和頂、底板對水流狀態(tài)有明顯的影響，必須予以考慮。9流網(wǎng)的性質(zhì)包括哪些？在各向同性介質(zhì)中，流線與等水頭線處處垂直，流網(wǎng)為正交網(wǎng)格。在均質(zhì)各向同性介質(zhì)中，流網(wǎng)中每一網(wǎng)格的邊長比為常數(shù)。若流網(wǎng)中各相鄰流線的流函數(shù)差值相同，且每個(gè)網(wǎng)格的水頭差值相等時(shí)，通過每個(gè)網(wǎng)格的流量不同。若兩個(gè)透水性不同的介質(zhì)相鄰時(shí)，在一個(gè)介質(zhì)中為曲邊正方形的流網(wǎng)，越過界面進(jìn)入另一個(gè)介質(zhì)時(shí)則變成曲邊矩形。10承壓水井的Dupuit公式的水文地質(zhì)概念模型(1)含水層為均質(zhì)、各向同性，產(chǎn)狀水平、厚度不變（等厚）、，分布面積很大，可視為無限延伸；或呈圓島狀分布，島外有定水頭補(bǔ)給；(2)抽水前地下水面是水平