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《地下水动力学》习 题 集第一章 渗流理论基础一、解释术语1. 渗透速度2. 实际速度3. 水力坡度4. 贮水系数5. 贮水率6. 渗透系数7. 渗透率8. 尺度效应9. 导水系数二、填空题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通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为骨架多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性2．地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水，而地下水动力学主要研究 重力水的运动规律3．在多孔介质中，不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的，但对贮水来说却是 有效的4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度，而实际速度是_空隙面积上__的平均速度在渗流中，水头一般是指 测压管水头 ，不同数值的等水头面(线)永远 不会相交5. 在渗流场中，把大小等于_水头梯度值_，方向沿着_等水头面_的法线，并指向水头_降低_方向的矢量，称为水力坡度水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为__、_和__6. 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_和_水头H_等等。

7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律9. 渗透率只取决于多孔介质的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为cm2或da10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数，而渗透系数是表征岩层 透水能力 的参数，影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及 水的物理性质 ，随着地下水温度的升高，渗透系数增大 11. 导水系数是描述含水层 出水能力 的参数，它是定义在 平面一、二 维流中的水文地质参数12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的13. 渗透系数在各向同性岩层中是_标量_，在各向异性岩层是__张量_在三维空间中它由_9个分量_组成，在二维流中则由_4个分量_组成14. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是_不一致_15. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时，介质的渗透系数越大，则折射角就越_大_16. 地下水流发生折射时必须满足方程__，而水流平行和垂直于突变界面时则_均不发生折射_。

17. 等效含水层的单宽流量q与各分层单宽流量qi的关系：当水流平行界面时__，当水流垂直于界面时__18. 在同一条流线上其流函数等于_常数_，单宽流量等于_零_，流函数的量纲为____19. 在流场中，二元流函数对坐标的导数与渗流分速度的关系式为__20. 在各向同性的含水层中流线与等水头线_除奇点外处处正交_，故网格为_正交网格_21. 在渗流场中，利用流网不但能定量地确定_渗流水头和压强_、_水力坡度_、_渗流速度_以及_流量_，还可定性地分析和了解_区内水文地质条件_的变化情况22. 在各向同性而透水性不同的双层含水层中，其流网形状若在一层中为曲边正方形，则在另一层中为_曲边矩形网格_23. 渗流连续方程是_质量守恒定律_在地下水运动中的具体表现24. 地下水运动基本微分方程实际上是_地下水水量均衡_方程，方程的左端表示单位时间内从_水平_方向和_垂直_方向进入单元含水层内的净水量，右端表示单元含水层在单位时间内_水量的变化量_25. 越流因素Ｂ越大，则说明弱透水层的厚度_越大_，其渗透系数_越小_，越流量就_越小_26. 单位面积(或单位柱体)含水层是指_底面积为1个单位_，高等于_含水层厚度_柱体含水层。

27. 在渗流场中边界类型主要分为_水头边界_、_流量边界_以及_水位和水位导数的线性组合_四、分析计算题1. 试画出图1－1所示的各种条件下两钻孔间的水头曲线已知水流为稳定的一维流图1－12. 在等厚的承压含水层中，过水断面面积为400m2的流量为10000m3/d，含水层的孔隙度为0.25，试求含水层的实际速度和渗透速度解：3. 已知潜水含水层在1km2的范围内水位平均下降了4.5m，含水层的孔隙度为0.3，持水度为0.1，试求含水层的给水度以及水体积的变化量解：4. 通常用公式q=α(P－P0)来估算降雨入渗补给量q式中：α—有效入渗系数；P0—有效降雨量的最低值试求当含水层的给水度为0.25，α为0.3，P0为20mm，季节降雨量为220mm时，潜水位的上升值 　 解：5. 已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为15m/d，孔隙度为0.2，沿着水流方向的两观测孔A、B间距离l=1200m，其水位标高分别为HA=5.4m，HB=3m试求地下水的渗透速度和实际速度解：9. 试根据图1－2所示的降落漏斗曲线形状，判断各图中的渗透系数K0与K的大小关系 　　　　　　 图1－210. 试画出图1－3所示各图中的流线，并在图（c）中根据R点的水流方向标出A、B两点的水流方向。

　 　　　　　　　13. 图1－5为设有两个观测孔（A、B）的等厚的承压含水层剖面图已知HA=8.6m，HB=4.6m，含水层厚度M=50m，沿水流方向三段的渗透系数依次为K1=40m/d，K2=10m/d，K3=20m/d，l1=300m，l2=800m，l3=200m试求：（1）含水层的单宽流量q；（2）画出其测压水头线；（3）当中间一层K2=50m/d时，重复计算（1）、（2）的要求；（4）试讨论以上计算结果 　　图1－5第二章 地下水向河渠的运动一、填空题1. 将 单位时间，单位面积_上的入渗补给量称为入渗强度.2. 在有垂直入渗补给的河渠间潜水含水层中，通过任一断面的流量 不等3. 有入渗补给的河渠间含水层中，只要存在分水岭，且两河水位不相等时，则分水岭总是偏向_水位高_一侧如果入渗补给强度W>0时，则侵润曲线的形状为_椭圆形曲线_；当W<0时，则为_双曲线_；当W=0时，则为_抛物线_4. 双侧河渠引渗时，地下水的汇水点靠近河渠_低水位_一侧，汇水点处的地下水流速等于_零__5. 在河渠单侧引渗时，同一时刻不同断面处的引渗渗流速度_不等_，在起始断面x=0处的引渗渗流速度_最大_，随着远离河渠，则引渗渗流速度_逐渐变小_。

6. 在河渠单侧引渗中，同一断面上的引渗渗流速度随时间的增大_逐渐变小_，当时间趋向无穷大时，则引渗渗流速度_趋于零_7. 河渠单侧引渗时，同一断面上的引渗单宽流量随时间的变化规律与该断面上的引渗渗流速度的变化规律_一致_，而同一时刻的引渗单宽流量最大值在__x＝0_，其单宽渗流量表达式为___二、选择题1. 在初始水位水平，单侧引渗的含水层中，距河无限远处的单宽流量等于零，这是因为假设 (1) (4) )(1)含水层初始时刻的水力坡度为零；(2)含水层的渗透系数很小；(3)在引渗影响范围以外的地下水 渗透速度为零；(4)地下水初始时刻的渗透速度为零2. 河渠引渗时，同一时刻不同断面的渗流量( (2) )；随着远离河渠而渗流量( (4) )1)相同；(2)不相同；(3)等于零；(4)逐渐变小；(5)逐渐变大；(6)无限大；(7)无限小三、计算题3. 为降低某均质、各向同性潜水含水层中的底下水位，现采用平行渠道进行稳定排水，如图2—3所示已知含水层平均厚度H0=12m，渗透系数为16m/d，入渗强度为0.01m/d当含水层中水位至少下降2m时，两侧排水渠水位都为H=6m试求：（1）排水渠的间距L；（2）排水渠一侧单位长度上的流量Q。

解：据题意：H1=H2＝H=6m；分水岭处距左河为L/2,水位：H3=12－2＝10m；根据潜水水位公式：4. 如图2—2所示的均质细沙含水层，已知左河水位H1=10m，右河水位H2=5m，两河间距l=500m，含水层的稳定单宽流量为1.2m2/d在无入渗补给量的条件下，试求含水层的渗透系数解：据题意根据潜水单宽流量公式：5. 水文地质条件如图2—4所示已知h1=10m，H2=10m，下部含水层的平均厚度M=20m，钻孔到河边距离l=2000m，上层的渗透系数K1=2m/d，下层的渗透系数K2=10m/d试求（1）地下水位降落曲线与层面相交的位置；（2）含水层的单宽流量 6 在砂砾石潜水含水层中，沿流向打两个钻孔（A和B），孔间距l=577m，已知其水位标高HA=118.16m，HB=115.16m，含水层底板标高为106.57m整个含水层分为上下两层，上层为细砂，A、B两处的含水层厚度分别为hA=5.19m、hB=2.19m，渗透系数为3.6m/d下层为粗砂，平均厚度M=6.4m，渗透系数为30m/d试求含水层的单宽流量　第三章 地下水向完整井的稳定运动一、解释术语1. 完整井2. 降深3. 似稳定4. 井损5. 有效井半径6. 水跃二、填空题1. 根据揭露含水层的厚度和进水条件，抽水井可分为_完整井_和_不完整井__两类。

2. 承压水井和潜水井是根据_抽水井所揭露的地下水类型_来划分的3. 从井中抽水时，水位降深在_抽水中心_处最大，而在_降落漏斗的边缘_处最小4. 对于潜水井，抽出的水量主要等于_降落漏斗的体积乘上给水度_而对于承压水井，抽出的水量则等于_降落漏斗的体积乘上弹性贮水系数_5. 对潜水井来说，测压管进水口处的水头_不等于_测压管所在地的潜水位6. 填砾的承压完整抽水井，其井管外面的测压水头要_高于_井管里面的测压水头7. 地下水向承压水井稳定运动的特点是：流线为指向_井轴_;等水头面为_以井为共轴的圆柱面_；各断面流量_相等__8. 实践证明，随着抽水井水位降深的增加，水跃值_也相应地增大_；而随着抽水井井径的增大，水跃值_相应地减少_9. 由于逑裘布依公式没有考虑渗出面的存在，所以，仅当_r>H0_时，用裘布依公式计算的浸润曲线才是准确的12. 在承压含水层中进行稳定流抽水时,通过距井轴不同距离的过水断面上流量_处处相等_，且都等于_抽水井流量_13. 在应用Q～Sw的经验公式时，必须有足够的数据，至少要有_3_次不同降深的抽水试验14. 常见的Q～Sw曲线类型有_直线型_、_抛物线型_、_幂函曲线数型_和_对数曲线型_四种。

15. 确定Q～S关系式中待定系数的常用方法是_图解法_和_最小二乘法_16. 最小二乘法的原理是要使直线拟合得最好，应使_残差平方和_最小17. 在均质各向同性含水层中，如果抽水前地下水面水平，抽水后形成_对称_的降落漏斗；如果地下水面有一定的坡度, 抽水后则形成_不对称_的降落漏斗18. 对均匀流中的完整抽水井来说，当抽水稳定后，水井的抽水量等于_分水线以内的天然流量_19. 驻点是指_渗透速度等于零的点_20. 在均匀流中单井抽水时，驻点位于_分水线的下游_，而注水时，驻点位于_分水线的上游_21. 。