河北工程大學(xué)地下水復(fù)習(xí)題

一概念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)律的科學(xué)。2.多孔介質(zhì)：在地下水動力學(xué)中，把具有孔隙的巖石稱為多孔介質(zhì)。3.有效孔隙度：有效孔隙體積與多孔介質(zhì)總體積之比4.貯水系數(shù)：把貯水率乘上含水層厚度M，表示在面積為1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。5.貯水率：單位面積、單位厚度的含水層在水頭降低一個(gè)單位時(shí)釋放的水量6.滲流速度：多孔介質(zhì)中,流體通過整個(gè)巖層橫截面積的流動速度叫做滲流速度7.典型單元體：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8.水力坡度：在地下水動力學(xué)中，大小等于梯度值方向沿著等水頭面的法線指向水頭降低方向的矢量9.滲透系數(shù):導(dǎo)水系數(shù)位水力坡度，單位時(shí)間通過單寬介質(zhì)的水量10.導(dǎo)水系數(shù)：滲透系數(shù)與地下水流流經(jīng)的含水層厚度的乘積11.越流: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。12.越流系數(shù):當(dāng)主含水層和供給越流的含水層的水頭差為一個(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。13.漸變流：是指各流線接近于平行直線的流動14.水位降深:某點(diǎn)的初始水頭與抽水一定時(shí)間后水頭的差值15完整井：凡是貫穿整個(gè)含水層，在全部含水層厚度上都安裝有過濾器，并能全面進(jìn)水的井16不完整井：如果水井沒有貫穿整個(gè)含水層，只有井底和含水層的部分厚度上能進(jìn)水17影響半徑：降落漏斗的周邊在平面上投影的半徑18.滲出面:當(dāng)潛水從土壩（或河堤）流出時(shí)，浸潤曲線與堤壩斜坡（或岸邊）的交線高于地表水體的水面19.均勻流:當(dāng)水流流線為相互平行的直線時(shí)，該水流稱為均勻流20.疊加原理：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（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。21.井損:抽水井中水流通過濾水管和在井管內(nèi)運(yùn)動的水流所引起的水頭損失22.有效井徑:是由井軸到井管外壁某一點(diǎn)的水平距離在這一點(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23.水位恢復(fù)試驗(yàn)：為獲得某一水文地質(zhì)參數(shù)，規(guī)律性的進(jìn)行抽水與水位恢復(fù)24.定降深井流：在側(cè)向無限延伸的承壓含水層中抽水，如果在整個(gè)抽水期間保持井中水頭或降深不變，那么抽水量將隨著抽水時(shí)間的延續(xù)而逐漸減少25.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/α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。26.修正降深：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。27.跡線：把某一質(zhì)點(diǎn)在連續(xù)的時(shí)間過程內(nèi)所占據(jù)的空間位置連成線，就是跡線，跡線就是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡二簡答題1.潛水非穩(wěn)定井流的特點(diǎn)①潛水井流的導(dǎo)水系數(shù)隨距離Y和時(shí)間T變化②潛水井流降深較大時(shí)，垂向加速度不可忽略，在井附近為三維流③從淺水井抽出得水主要來自含水層的重力疏干。2.利用配線法求參數(shù)的原理步驟3.邊界條件初始條件有哪些如何表達(dá)4.非完整井的井流特征①流向不完整井的地下水流為三維流②不完整井的流量小于完整井的流量，且與過濾器的長度有關(guān)③必須考慮過濾器在含水層中的位置和頂?shù)装鍖λ鳡顟B(tài)的影響。5.為何把實(shí)際地下水作為滲流研究①單個(gè)地下水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動特征的研究很困難，而研究具有平均性質(zhì)的滲流規(guī)律相對容易、②地下水的運(yùn)動特征在通常情況下符合達(dá)西定律③把實(shí)際上并不處處聯(lián)系的水流當(dāng)做聯(lián)系水流來研究以便有可能利用現(xiàn)有水力學(xué)和流體力學(xué)的成果④研究時(shí)既避開了研究個(gè)別空隙中液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的困難而得到的流量阻力和水頭等又和實(shí)際水流相同，滿足了實(shí)際需要6.地下水運(yùn)動特征分類①按照運(yùn)動要素和時(shí)間的關(guān)系；穩(wěn)定運(yùn)動和非穩(wěn)定運(yùn)動②按照地下水運(yùn)動與空間坐標(biāo)軸的關(guān)系：一維流二維流三維流7.達(dá)西定律的應(yīng)用條件①上限，瑞雷數(shù)不超過1~10時(shí)②下限，實(shí)際水力坡度大于起始水力坡度8.巖層透水特征分類①按照巖層透水性隨空間坐標(biāo)的變化情況分為均質(zhì)非均質(zhì)②按照巖層的透水性和滲流方向的關(guān)系分為各向同性和各向異性9.地下水流折射規(guī)律①K1=K2時(shí)不發(fā)生折射②K1≠K2且K1K2均不為0時(shí)水流垂直通過界面時(shí)不發(fā)生折射③K1≠K2而且K1K2均為有限值時(shí)水流平行于界面時(shí)不發(fā)生折射④當(dāng)水流斜向通過界面時(shí)，介質(zhì)的滲透系數(shù)K值越大θ角也越大，流線也越靠近界面二介質(zhì)的k值相差越大θ1θ2的差別也越大流線通過界面后的偏移程度也越大10.流網(wǎng)的特征和應(yīng)用①計(jì)算水頭和滲流壓強(qiáng)，利用不同流線水頭計(jì)算水頭差利用公式p/r=h±z計(jì)算滲透壓強(qiáng)②計(jì)算水力坡度和滲流速度，利用兩條等水頭線間的水頭差△H，J=△H/△S，V=KJ③流量，整個(gè)滲流區(qū)單位寬度的流量q應(yīng)等于各個(gè)流線間所夾條帶的流量之和11.Dupuit假設(shè)的含義12.水井有哪些類型據(jù)井徑與開鑿方法，管井和筒井。②據(jù)揭露的地下水類型，潛水井和承壓井③據(jù)揭露含水層的程度和進(jìn)水條件，完整井和不完整井13.流量和水位降深的關(guān)系類型直線型拋物線型冪函數(shù)曲線型對數(shù)曲線型14.Theis公式的假設(shè)條件①含水層均質(zhì)各向同性等厚側(cè)向無限延伸產(chǎn)狀水平②抽水前天然狀態(tài)，下水力坡度為零③完整井定流量抽水井徑無限小④含水層中水流服從達(dá)西定律⑤水頭下降引起的地下水從貯存量中的釋放是瞬時(shí)完成的15.利用Jacub直線圖解法的原理步驟16.拐點(diǎn)法求參數(shù)需要哪些特征值①拐點(diǎn)處的時(shí)間Tp②拐點(diǎn)處的切線的斜率③拐點(diǎn)處降深17.鏡像法原理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虛井性質(zhì)取決于邊界性質(zhì)，對于定水頭補(bǔ)給邊界，虛井性質(zhì)和實(shí)井相反，如實(shí)井為抽水井則虛井為注水井對于隔水邊界，虛井和實(shí)井的性質(zhì)相同都是抽水井④須經(jīng)工作時(shí)間和實(shí)井相同邊界的影響可以用虛井的影響代替，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中實(shí)井和虛井同時(shí)抽水問題，但要求仍保持原有的其他邊界條件和水流狀態(tài)，利用疊加原理可求得原問題的解18.扇形會水層使用鏡像法滿足的條件19.河渠內(nèi)分水嶺的移動規(guī)律五.分析1.分析Theis公式反映的流量和水頭變化規(guī)律2.疊加原理的應(yīng)用條件、方面條件：以地下水運(yùn)動特征所建立的數(shù)學(xué)模型的微分方程必須是線性的或利用線性化后可以轉(zhuǎn)化為線性應(yīng)用方面：用于求解干擾井問題和邊界附近的井流問題。3.配線法、直線圖解法優(yōu)缺點(diǎn)如何提高精度①配線法的最大優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用抽水試驗(yàn)的全部觀測資料，避免個(gè)別資料的偶然誤差，提高計(jì)算精度。缺點(diǎn)：抽水初期實(shí)際曲線常與標(biāo)準(zhǔn)曲線不符，因此，非穩(wěn)定抽水試驗(yàn)不宜過短；當(dāng)抽水后期曲線比較平緩時(shí)，同標(biāo)準(zhǔn)曲線不容易擬合標(biāo)準(zhǔn)，常因個(gè)人判斷不同引起誤差。②直線圖解法的優(yōu)點(diǎn)是既可以避免配線的隨意性，又能充分利用抽水后期的所有資料，缺點(diǎn)是只有在r較小，而t值較大的情況下才能使用。否則抽水時(shí)間短，直線斜率小，截距小，所得的t值偏大，而u值偏小。③為了提高精度，在關(guān)鍵點(diǎn)要有足夠的數(shù)據(jù)，一個(gè)對數(shù)周期要有3-5個(gè)觀測點(diǎn)等。4.形成穩(wěn)定流的條件①在有側(cè)向補(bǔ)給的有限含水層中，當(dāng)降落漏斗護(hù)展到補(bǔ)給邊界后，側(cè)向補(bǔ)給量和抽水量平衡時(shí)，地下水向井的運(yùn)動便可達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動，②在有垂向補(bǔ)給的無限含水層中隨著降落漏斗的擴(kuò)大，垂向補(bǔ)給量不斷增大，當(dāng)它增大到與抽水量相等時(shí)將形成穩(wěn)定的抽水漏斗，地下水向井的運(yùn)動也進(jìn)入穩(wěn)定的狀態(tài)③在沒有補(bǔ)給的無限含水層中嚴(yán)格來說不可能出現(xiàn)穩(wěn)定流，但隨著抽水時(shí)間的延長，水位降深的速率會越來越小，降落漏斗的擴(kuò)展也極其緩慢，當(dāng)降落漏斗內(nèi)的水位降深速率變得如此小時(shí)，如果延長觀測時(shí)間間隔仍能看到水位在緩慢下降，可當(dāng)做穩(wěn)定流。5.井徑與流量的關(guān)系①當(dāng)降深Sw相同時(shí)，井徑增加同樣的幅度，強(qiáng)透水巖層中井的流量增加得比弱透水層中的井多；②對于同一巖層，井徑增加同樣的幅度，大降深抽水的流量增加的多，小降深抽水時(shí)流量增加的少③對于同樣的巖層和降深，小井徑時(shí)由井徑增加所引起的流量增長率大，中等井徑時(shí)增長率減小，大井徑時(shí)流量隨井徑的增加就不明顯了。6.滲出面對Dupuit公式計(jì)算的影響因滲出面的存在按Dupuit公式算出的浸潤曲線在井附近低于實(shí)際的浸潤曲線，這是因?yàn)闈B出面存在時(shí)①井附近的流線是曲線，等水頭面是曲面。只有當(dāng)井壁和井中存在水頭差時(shí)，滲出面附近的水才能進(jìn)入井內(nèi)。②滲出面的存在保持了適當(dāng)高度的過水?dāng)嗝嬉员ＷC把流量Q輸入井內(nèi)，另外，當(dāng)滲出面存在時(shí)用Dupuit公式計(jì)算流量時(shí)，用井內(nèi)水位Hw是正確的，用井壁水位反而是錯(cuò)的。7.彈性釋水與重力排水的區(qū)別①重力釋水是由于重力作用產(chǎn)生的，而彈性釋水是由于水頭降低減壓作用產(chǎn)生的效果。②重力釋水所影響的范圍常常較大，彈性釋水則往往較小，③重力釋水具有一定的滯后性，而彈性釋水幾乎是瞬時(shí)釋放。，④重力釋水往往具有很大的量，與之相對應(yīng)的彈性釋水常常微不足道8.分析Boulifon模型考慮遲后給水的合理性合理①遲后疏干排水量與t-τ的關(guān)系符合一般經(jīng)驗(yàn)。②τ時(shí)刻后，單位水面積含水層內(nèi)降深為一個(gè)單位時(shí)，遲后重力排水的總體積等于含水層的給水度，在水量均衡上沒有矛盾，符合實(shí)際。③延遲指數(shù)1/α說明α大，則τ到t時(shí)間內(nèi)排水量大，即遲后性小或者說延遲指數(shù)小，遲后性小。一.填空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)律的科學(xué)。2.假想水流運(yùn)動中，其阻力、流量、水頭都與真實(shí)水流相同，假想水流充滿即包括含水層空隙的空間，也包括巖石顆粒所占的空間。3.在滲流場中，把大小等于梯度值方向沿著等水頭面的法線指向水頭降低方向的矢量稱為水力坡度。4.滲透率只取決于巖石的性質(zhì)，而與液體的性質(zhì)無關(guān)，滲透率的單位為c㎡或D.5.在同一條流線上其流函數(shù)為常數(shù)，流函數(shù)的量綱為6.在滲流場中邊界類型主要分為定水頭邊界、定流量邊界以及混合邊界。7.在應(yīng)用Q-Sw的經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)，至少需要有3次不同降深的抽水實(shí)驗(yàn)。8.泰斯公式所反映的降速變化規(guī)律是抽水初期水頭降速快（由小逐漸增大），當(dāng)1/u=1時(shí)達(dá)最大，而后又減慢（由大變?。┲笥众呌谒降人傧陆?。9.干擾井的特點(diǎn)是①在同樣降深情況下一個(gè)干擾井的流量比它單獨(dú)工作時(shí)的流量要?、谠诟蓴_井流量相同的情況下井的降深會增加。10不完整井的流量與過濾器在含水層中的位置有關(guān)，當(dāng)過濾器位于1.地下水問題解決有解析法、數(shù)值法、模擬法。2.水井的類型按條件分類分為：管井筒井潛水井承壓井完整井不完整井。3.側(cè)向流入量與抽水井流量的比例僅和徑向距離R和越流因素B的比值有關(guān)4.井損的三部分內(nèi)容5.按過濾器在含水層中的進(jìn)水部位不同不完整井分為：井底進(jìn)水、井壁進(jìn)水、井底井壁同時(shí)進(jìn)水。6.在滲流場中邊界類型分為：給定水頭邊界、給定流量邊界、混合邊界條件。7.Q-S的經(jīng)驗(yàn)公式分為直線型、拋物線形、冪函數(shù)曲線形、對數(shù)曲線型。8.泰斯公式的應(yīng)用條件中要素含水層為均值各相同性的承壓含水層天然水力坡度為零抽水井為完整井進(jìn)流量為定值。9.不完整井的流量與過濾器在含水層中的位置有關(guān)，在過濾器位于井壁流量最大，位于井底流量最小。10.根據(jù)滲流速度方向與空間坐標(biāo)的關(guān)系，把地下水流分為一維流二維流三維流。11.按巖土的滲流性是否隨方向變化，將巖土分為各向同性各向異性。12.反映法的基本要求是：反映后所得到的虛