地下水动力学阶段性作业1
地下水动力学习题及答案
地下水动力学习题及答案《地下水动力学》习题集第一章渗流理论基础二、填空题1.地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩洛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養丞、薄膜水、毛管水和重力也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空的, 但对贮水来说却是有效的。
4.地下水过水断面包括—空隙_和_固体颗粒一所占据的面积.渗透流速是—过水断上的平均速度,而实际速度是虐隙面积上—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）永远止会相交。
5.在渗流场中，把大小等于—水头梯度值方向沿着—等水头西_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a三个分量分别为「& -、6.渗流运动要素包括—流量Q_、_渗流速度丫_、_圧强戸_和—水头也等等。
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cm?或da。
10.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—蚩石透水性与空间坐*示_的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据—卧石透水性与水流方问—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—量一。
在三维空间中它由丄个分量_组成,在二维流中则山」个分量_组成。
地下水动力学习题及答案
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_ _。
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。
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1－2
地下水动力学习题及答案--李
地下水动力学习题及答案--李《地下水动力学》第一章渗流理论二、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_Hx∂-∂_、Hy∂-∂_和_Hz∂-∂_。
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cm 2或da 。
10. 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_。
地下水动力学习题及答案(1)
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_。
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_ _。
31.在均质各向同性的介质中，任何部位的流线和等水头线都正交。(×)
32.地下水连续方程和基本微分方程实际上都是反映质量守恒定律。(√)
33.潜水和承压水含水层的平面二维流基本微分方程都是反映单位面积含水层的水量均方程。(√)
34.在潜水含水层中当忽略其弹性释放水量时，则所有描述潜水的非稳定流方程都与其稳定流方程相同。(×)
27.沿流线的方向势函数逐渐减小，而同一条等势线上各处的流函数都相等。(×)
28.根据流函数和势函数的定义知，二者只是空间坐标的函数，因此可以说流函数和势函数只适用于稳定流场。(×)
29.在渗流场中，一般认为流线能起隔水边界作用，而等水头线能起透水边界的作用。(√)
30.在同一渗流场中，流线在某一特定点上有时候也可以相交。(√)
地下水动力学(专升本)阶段性作业1
地下水动力学(专升本)阶段性作业1总分: 100分考试时间:分钟判断题1. 地下水可以从高压处流向低压处，也可以从低压处流向高压处。
(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：2. 地下水运动时的有效孔隙度等于排水（贮水）时的有效孔隙度。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：3. 承压含水层中两断面间的水力坡度的大小等于两断面间的水头面（假设为平面）倾角的正切。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：4. 达西定律是层流定律。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：5. 渗流是连续充满整个含水层空间的水流，其中没有岩石颗粒，因此也就不存在与固体的摩擦阻力。
所以，渗流所受的阻力小于实际水流所受的阻力。
(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：6. 达西定律是层流定律。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：7. 达西公式中不含有时间变量，所以达西公式只适用于稳定流。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：8. 对水力坡度可定义为：单位渗流路径上的水头下降值。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：9. 承压含水层中两断面间的水力坡度的大小等于两断面间的水头面（假设为平面）倾角的正切。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：填空题10. 地下水过水断面包括___(1)___ 和___(2)___ 所占据的面积。
渗透速度是过水断面上的平均速度，而实际速度是___(3)___ 的平均速度。
(15分)(1). 参考答案: 空隙(2). 参考答案: 岩石颗粒(3). 参考答案: 空隙面积上(1).(2). 参考答案: 不会相交(1). 流量Q(2). 参考答案: 渗流速度v(3). 参考答案: 压强P(4). 参考答案: 水头H(1). 矢量方向(2). 参考答案: 空间坐标轴。
地下水动力学习题及答案
21.突变界面上任一点的水力特征都同时具有界面两侧岩层内的水力特征。(√)
22.两层介质的渗透系数相差越大，则其入射角和折射角也就相差越大。(√)
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。
15.某含水层的渗透系数很大，故可以说该含水层的出水能力很大。(×)
16.在均质含水层中，渗透速度的方向与水力坡度的方向都是一致的。(×)
17.导水系数实际上就是在水力坡度为1时，通过含水层的单宽流量。(√)
18.各向异性岩层中，渗透速度也是张量。(√)
19.在均质各向异性含水层中，各点的渗透系数都相等。(√)
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。
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_。
地下水动力学习题及答案
《地下水动力学》习題集第一章渗流理论基础二、填空題1. 地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂晾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。
名孔介质舸特点是％相性、孔隙性、MUfnftOo2. 地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄除水、毛管水和重力A，而地下水动办学主要研究重力水的运动规律。
3. 在多孔介质巾，不连通的或一端封冈的孔晾对地下水运动来说是无如, 但对贮水来说却是有效的。
4. 地下水ii水斷面包括一空隙_和=a掘业所占据的面枳•渗透渣速是_过水断肚_上的平沟速度,而实际速度是空輕上—的平均速度。
在渗浦中，水头一股是指测圧管水头，不同数值的等水头面（线）永近不会相交。
5. 在渗流场中，把大小等于方向沿着/水头血_的法线，并指向水头_降低_方向的矢量，称为水力ffiHo水力玻度在空同直角坐标系中的三⑷心羞、6. 渗流运动要素包括』量Q_、_iJOJLv_.」十'强p一和—水头也等等。
7. 根据地下水渗透速度〜矢量方向—弓—空间坐标龜—的关系，将地下水运动分为一绒、二绒和三绒运动。
&达西定律反映了渗流场中的「龍量守与转换_定律。
9. 渗诱率只取决干名孔介质的性质，而与液休的111贯无关，渗透率的单位为cm'或da o10. 渗诱率是表征岩石渗透性能舸参数,而渗诱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m小以及水的物理性质,随着地下水温度的开高，渗透系数增大。
11. 导水系数是描述含水层岀水能力的参数,它是定义在平面一、二绒流中的水文地质参数。
12. 血质与非血质岩层是根据_蚩石透水性与空间坐札_的关系则分的，各向同性和各向异性岩层是根据—蚩石透水性与水流方闻—关系划分的。
13. 渗透系数在各向同性岩层中是一标量在各向异性岩层是—壘，在三维空间中它由丿f分豊组戒,在二维流中则由_心迅一组成。
地下水动力学习题及答案
地下水动力学习题及答案地下水动力学习题及答案地下水动力学是研究地下水流动规律的一门学科，涉及到许多复杂的数学模型和方程。
为了更好地理解和应用地下水动力学，下面将提供一些相关的学习题及答案，帮助读者更好地掌握这门学科。
一、选择题1. 地下水动力学是研究地下水的哪个方面？A. 地下水的来源B. 地下水的质量C. 地下水的流动D. 地下水的利用答案：C2. 地下水动力学中最常用的数学模型是哪个？A. 黏性流体模型B. 不可压缩流体模型C. 渗流模型D. 渗透模型答案：C3. 地下水动力学中，以下哪个因素对地下水流动速度影响最大？A. 温度B. 地下水位C. 地下水压力D. 地下水的渗透性答案：D4. 地下水动力学中，以下哪个因素对地下水流动方向影响最大？A. 地下水位B. 地下水的渗透性C. 地下水压力D. 地下水的温度答案：A5. 地下水动力学中，以下哪个因素对地下水流动速度和方向都有影响？A. 地下水位B. 地下水的渗透性C. 地下水压力D. 地下水的温度答案：C二、填空题1. 地下水动力学中，地下水流动的基本方程是_______方程。
答案：达西-里奇达方程2. 地下水动力学中，地下水的流动速度通常用_______表示。
答案：Darcy速度3. 地下水动力学中，_______是指地下水流动的主导方向。
答案：流向4. 地下水动力学中，_______是指地下水流动的主导力量。
答案：压力5. 地下水动力学中，_______是指地下水流动的主要阻力。
答案：摩擦阻力三、简答题1. 请简要解释地下水动力学中的达西-里奇达方程。
答案：达西-里奇达方程是地下水动力学中的基本方程，描述了地下水流动的速度与渗透性、梯度和流体的粘性之间的关系。
方程的形式为Q = -K·A·(dh/dl)，其中Q是单位时间内通过单位截面积的地下水流量，K是渗透系数，A是截面积，dh/dl是水头梯度。
2. 地下水动力学中，地下水位和地下水压力之间的关系是怎样的？答案：地下水位是指地下水的高度，地下水压力是指地下水对地下岩石或土壤施加的压力。
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中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院
地下水动力学课程作业1（共 4 次作业）
学习层次：专升本涉及章节：第1-2章
一、填空题
1、地下水动力学是研究地下水在、和中运动规律的科学，通常把称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为。
多孔介质的特点是、、和。
2、地下水在多孔介质中存在的主要形式有、、和，而地下水动力学主要研究的运动规律。
3、假想水流的、、以及都与真实水流相同，假想水流充满。
4、地下水过水断面包括和所占据的面积。
渗透速度是上的平均速度，而实际速度是的平均速度。
5、在渗流中，水头一般是指，不同数值的等水头面(线)永远。
6、在渗流场中，把大小等于，方向沿着的法线，并指向水头方向的矢量，称为水力坡度。
水力坡度在空阀直角坐标系中的三个分量分别为、和。
7、渗流运动要素包括、、和等等。
8、根据地下水渗透速度与的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。
二、计算题
1、如图所示的铅直圆筒，筒内装满了粒径为0．5mm的砂子，
已知砂柱体长度L=120cm，横截面积为2002
cm，孔隙度为
0．36，渗透系数为20m／d。
温度为10℃的水从圆筒内流过，
当进水口与出水口之间的水头差为120cm时，试求:(1)达西
定律能否适用?(2)沿圆筒轴向的水力坡度J；(3)总流量
Q；(4)渗透速度υ;(5)实际平均流速μ。
2、若含水层为各向异性，其渗透系数为
206
610
⎡⎤
⎢⎥
⎣⎦单位为m／d，试求： (1)含水层的渗透
速度υ；(2)速度υ与水力坡度J的夹角 a;(3)各向异性介质的主渗透方向； (4)主渗透系数。
三、作图题
试画出下图所示的各种条件下两钻孔问的水头曲线。
参考答案
一、填空题
1、孔隙岩石，裂隙岩石，裂隙-岩溶岩石，具有连通性的含水岩石，骨架，多相性，孔隙性、连通性、压缩性；
2、吸着水，薄膜水、毛管水、重力水，重力水；
3、密度，粘滞性，运动时在含水层中所受阻力，流量和水头，整个含水层空间；
4、空隙，岩石颗粒，过水断面，空隙面积上；
5、测压水头，不会相交；
6、水头梯度值，等水头面，降低，,,H H H x y z ϑϑϑϑϑϑ---；
7、流量Q ，渗流速度v ，压强P ，水头H ；
8、矢量方向，空间坐标轴；
二、计算题
解：
(1)达西定律是描述以粘滞力为主、雷诺数Re<1—10的层流状态下的地下水渗流基本定律。
液体运动时的粘滞力随着液体温度的升高而减少，通常用运动粘滞系数来描述运动液体的粘滞力大小。
故应先求出水在10℃时的运动粘滞系数γ：
20.01775
10.03370.000221t γ=++
当t=10℃时，代入(1一1)式计算，求得γ=0．013062cm ／s 或γ=0．113m2／d ，根据下式计算雷诺数Re ：
120
200.0005120Re 0.0880.113d υγ⨯⨯=== 由此可见0．088d 小于临界雷诺数1—10，故图l 一6的实验符合达西定律。
(2)沿圆柱轴向的水力坡度为：
121201120
H H H J L L -∆====
(3)通过断面的总流量为：
342002010.4(/)10Q K A J m d =⋅⋅=⨯⨯=
(4)渗透速度为：
0.420(/)0.02
Q m d A υ=== (5)实际速度为： 2055.56(/)0.36m d n
υμ=== 答：符合达西定律；沿圆筒轴向的水力坡度为1；通过圆柱筒的总流量为30.4m ／d ；圆柱体中水流的渗透速度为20m ／d ，实际平均速度为55．56m ／d 。
解：已知20/,6/,10/xx xy yx yy K m d K K m d K m d ==== (1)x 、y 方向的水力坡度分别为：
(11.510)0.005300
x H J x ϑϑ--=-==- 8.510)0.0075200
y H J y ϑϑ-=-=-=- 根据水力坡度分量，求渗流速度分量x y υυ、:
20(0.005)60.00750.055(/)x xx y xy y K J K J m d υ=+=⨯-+⨯=-
100.007560.0050.045(/)y yy y yx x K J K J m d υ=+=⨯-⨯=
所以
0.071(/)m d υ=== 答：含水层的渗透速度分别为：x υ=-0．055m ／d ，y υ=0．045m ／d ，υ =0．071m ／d 。
(2)设水力坡度、渗透速度的方向与x 轴方向的夹角分别为12a a 、，所以有：
10.0075 1.50.005y
x
J tga J ===-- 查表得：15618o a '=- 20.0450.81820.055y
x tga υυ===-
查表得：23918o a '=- 213918561817o o o a a a ''∴=-=-+= 答：渗透速度υ与水力坡度J 之间的夹角为17o 。
(3)设各向异性含水层的最大主渗透方向与xy 坐标系中x 轴方向夹角为θ，故依 (1—3)式有：
2262 1.2()(2010)
xy
xx yy K tg K K θ⨯===-- 查表得:256o θ'= 答：各向异性介质最大主渗透方向与x 轴方向间的夹角为256o '。
(4)依式(1—5)计算主渗透系数x x K ''，和y y K ''：
122222x x xx yy xx yy xy y y K K K K K K K ''''⎡⎤+-⎛⎫=±+⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦
11 1
22220102010622⎡⎤+-⎛⎫=±+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦
22.81157.81(/)7.19m d ⎧⎫=±=⎨⎬⎩⎭
答：含水层主渗透系数分别为22．81m ／d 和7．19m ／d 。
三、作图题。