《地下水动力学》计算题10道
地下水动力学(专升本)

地下水动力学(专升本)填空题1. 博尔顿第一模型主要是考虑了___(1)___ ;第二模型主要考虑了___(2)___ 。
(4分)(1). 参考标准答案: 井附近水流垂直分速度(2). 参考标准答案: 潜水的弹性释水和迟后给水2. 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___(3)___ 。
(2分)(1). 参考标准答案: 大3. 第一越流系统是指考虑___(4)___ 和忽略___(5)___ 的越流系数;第二越流系统是指考虑___(6)___ 而不考虑___(7)___ 的越流系统;第三越流系统是指考虑___(8)___ 而忽略___(9)___ 的越流系统。
(12分)(1). 参考标准答案: 弱透水层的弹性释放(2). 参考标准答案: 补给层水头变化(3). 参考标准答案: 弱透水层弹性释水(4). 参考标准答案: 补给层水头变化(5). 参考标准答案: 补给层水头的变化(6). 参考标准答案: 弱透水层弹性释水4. 渗透系数在各向同性岩层中是___(10)___ ,在各向异性岩层中是___(11)___ 。
在三维空间中它由___(12)___ 组成,在二维流中则由___(13)___ 组成。
(8分)(1). 参考标准答案: 标量(2). 参考标准答案: 张量(3). 参考标准答案: 九个分量(4). 参考标准答案: 四个分量5. 均质与非均质岩层是根据___(14)___ 的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据___(15)___ 的关系划分的。
(1). 参考标准答案: 岩层透水性与空间坐标(2). 参考标准答案: 岩层透水性与水流方向6. 在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度的方向是___(16)___ 。
(2分)(1). 参考标准答案: 不一致的;问答题7. 如下图所示的水文地质条件,已知水流为稳定一维流,画出1、2断面间的水头曲线。
(18分)参考标准答案:8. 在无越流情况下,无限含水层中当个定流量承压含水层的Thise井流方程的假设条件是什么?并写出其数学模型。
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培训讲学

习题二 裘布依微分方程的应用1.在均质、各向同性的岩层中,地下水为稳定的二维流动,且无入渗、无蒸发(W=0)。
试判断下列两图(习题6—1图a 、b)的水头线形状是否正确?并用裘布依微分方程()dH dH q Kh Q KA dS dS =-=-或证明。
2.以下各图(习题6—2图)所示的含水层均为无入渗、无蒸发(W=0)的二维稳定流动。
岩层为均质各向同性。
试根据裘布依微分方程和水流连续性原理证明两钻孔间的水头线形状.并诈确地绘在图卜(标明是凹形、凸形或直线)。
3.如习题6—3图a 、b 所示为均质、各向同性的承压含水层,厚度沿流向变化(见习题6—3图a 中的l 、3、5段分别为等厚含水层,且1、5段的厚度相等),地下水为稳定的二维流动。
试应用习题6—2相同的原理,正确地画出承压含水层的水头线,并标明形状(凹形、凸形或直线)。
习题三 均匀稳定入渗的潜水二维流动1.某水库区经过水文地质工作后,得到如习题7—1图所示的水文地质剖面图(均质、稳定的二维流),已知河l 水位H 1=40m,河2水位H 2=35 m ,水平隔水底板的标高Z=20m ,孔3的水位H 3=41.28m 。
河间地段长度l=1 000m ,孔3至河l 距离l 1=l00m 。
(1)如在河1修建水库并蓄水至库水位H ,1=5000 m ,该水库是否会向邻谷渗漏?(渗透系数K 值和入渗强度W 未知,假定大气降水入渗强度是均匀和稳定的)(2)若K=10 m /d ,问水库与地下水问的补给量为多少?(3)若入渗停止,水库是否会渗漏?若渗漏,求其渗漏量。
2.习题7一l图所示的河间地块,河l蓄水后H,1远大于河2水位H2.有人说:该河问地块若无人渗补给,水库一定向河2渗漏;但若有入渗补给,则水库就不会向河2渗漏,你认为这句话正确吗?3.习题7—1图条件下,若存在分水岭,试说明分水岭处断面的水力特征(水力梯度,通过该断面的流量等)。
用水均衡法推导出计算分水岭位置的公式。
地下水动力学习题3 1

地下水动力学习题3 1地下水动力学习题3-14.影响半径r指-------------------,引用的影响半径r指-------------------。
5.对有侧向补给的含水层,引用影响半径是-----------,而对无限含水层,引用影响半径则是----------------------。
6.在承压含水层中进行稳流抽水时,从井轴线不同距离通过溢流段的流量为-----------,且均等于-----------。
2、判断问题7.只要给定边界水头和井内水头,就可以确定抽水井附近的水头分布,而不管渗透系数和抽水量大小如何。
()8.在无限含水层中,随着持续抽水时间的延长,下降漏斗继续向外扩展,参考影响半径是一个随时间变化的变量。
()9.无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跌。
()10.在无补给的无限含水层中抽水时,水位永远不会稳定。
()11.潜水井的流量和水位降深是二次抛物线关系。
这说明,流量随降深的增大而增大,但流量增加的幅度越来越小。
()12.根据Chubyi公式计算的潜水曲线通常高于抽油井附近的实际潜水曲线。
(13)由于渗水面的存在,楚布依公式中抽水井的水位HW应替换为井壁外的水位HS。
(三)分析问题14.试述地下水向潜水井运动的特点,说明在建立裘布依公式是如何进行处理的。
15.蒂姆公式的主要缺陷是什么?16.抽水试验确定水文地质参数时,通常使用两个观测孔的Tim公式,而很少使用甚至不使用一个观测孔的Tim公式。
为什么?17.尝试解释泵井渗水面存在的必然性。
18.在同一含水层中,抽水引起的井水位下降是否等于相同流量下注水引起的水位上升?为什么?4、计算问题19。
承压含水层中有一口半径为0.076m的抽水井。
已知含水层厚度9.80m,渗透系数4.20m/d,初始水位17.40m,影响半径150m。
试计算井内稳定水位为13.40m时的流量。
20.承压含水层厚度30.50m,渗透系数40m/D,初始水位37.50m,抽水井半径0.096m。
地下水动力学习题3-1

4.影响半径R是指--------------------,而引用影响半径R是指------------。
5.对有侧向补给的含水层,引用影响半径是-----------,而对无限含水层,引用影响半径则是----------------------。
6.在承压含水层进行稳定流抽水时,通过距井轴不同距离的过水断面上流量--------------,且都等于------------------。
二.判断题7.只要给定边界水头和井内水头,就可以确定抽水井附近的水头分布,而不管渗透系数和抽水量大小如何。
()8.在无限含水层中,随着抽水时间的持续,降落漏斗不断向外扩展,引用影响半径是随时间而改变的变数。
()9.无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跌。
()10.在无补给的无限含水层中抽水时,水位永远达不到稳定。
()11.潜水井的流量和水位降深是二次抛物线关系。
这说明,流量随降深的增大而增大,但流量增加的幅度越来越小。
()12.按裘布依公式计算出来的浸润曲线,在抽水井附近往往高于实际的浸润曲线。
()13.由于渗出面的存在,裘布依公式中的抽水井水位hw应该用井壁外水位hs来代替。
()三.分析题14.试述地下水向潜水井运动的特点,说明在建立裘布依公式是如何进行处理的。
15.蒂姆公式的主要缺陷是什么?16.利用抽水试验确定水文地质参数时,通常都使用两个观测孔的蒂姆公式,而少用甚至不用仅一个观测孔的蒂姆公式,这是为什么?17试述抽水井渗出面存在的必然性。
18.在同一含水层中,由于抽水而产生的井内水位降深与以相同流量注水而产生的水位抬高是否相等?为什么?四.计算题19.在承压含水层中有一半径为0.076m的抽水井,已知含水层厚9.80m,渗透系数为4.20m/d,初始水位为17.40m,影响半径为150m。
试求井内稳定水位为13.40m时的流量。
20.某承压含水层厚30.50m,渗透系数为40m/d,初始水位为37.50m,抽水井半径为0.096m。
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。
地下水动力学习题集

《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:代表渗流在过水断面上的平均流速2. 实际速度;平均速度。
3. 水力坡度;在地下水动力学中,把大小等于梯度值,方向沿着等水头面的法线指向水头降低方向的矢量称为水力坡度。
4. 贮水系数:把贮水率乘上含水层厚度(M)称为贮水系数或释水系数。
5. 贮水率:面积为1个单位、厚度为1个单位的含水层,当水头降低1个单位时,所释放出的水量。
6. 渗透系数:K为比例系数,称为渗透系数。
(p13)7. 渗透率:(p15)8. 尺度效应:近来研究证实,弥散度、渗透系数值和试验范围有关,随着他的变化而变化,这种现象称为尺度效应。
9. 导水系数:T=KM,物理含义是水力坡度等于1时,通过整个含水层厚度上的单宽流量。
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_____和喀斯特岩石_______中运动规律的科学,通常把_______具有孔隙的岩石________称为多孔介质。
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__,地下水动力学主要研究_重力水___的运崐动规律。
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____,但对贮水来说却是_____。
4. 地下水过水断面包括_空隙面积_和_固体颗粒______所占据的面积.渗透流速是___渗流在过水断面_____上的平均速度,而实际速度是___渗流_______的平均速度。
5. 在渗流场中,把大小等于__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_p11___、____和____。
6. 渗流运动要素包括_渗流量___、__渗流速度__、__压强__和_水头___等等。
7. 根据地下水渗透速度_矢量的方向____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。
地下水动力学习题3-1(试题大类)

4.影响半径R是指--------------------,而引用影响半径R是指------------。
5.对有侧向补给的含水层,引用影响半径是-----------,而对无限含水层,引用影响半径则是----------------------。
6.在承压含水层进行稳定流抽水时,通过距井轴不同距离的过水断面上流量--------------,且都等于------------------。
二.判断题7.只要给定边界水头和井内水头,就可以确定抽水井附近的水头分布,而不管渗透系数和抽水量大小如何。
()8.在无限含水层中,随着抽水时间的持续,降落漏斗不断向外扩展,引用影响半径是随时间而改变的变数。
()9.无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跌。
()10.在无补给的无限含水层中抽水时,水位永远达不到稳定。
()11.潜水井的流量和水位降深是二次抛物线关系。
这说明,流量随降深的增大而增大,但流量增加的幅度越来越小。
()12.按裘布依公式计算出来的浸润曲线,在抽水井附近往往高于实际的浸润曲线。
()13.由于渗出面的存在,裘布依公式中的抽水井水位hw应该用井壁外水位hs来代替。
()三.分析题14.试述地下水向潜水井运动的特点,说明在建立裘布依公式是如何进行处理的。
15.蒂姆公式的主要缺陷是什么?16.利用抽水试验确定水文地质参数时,通常都使用两个观测孔的蒂姆公式,而少用甚至不用仅一个观测孔的蒂姆公式,这是为什么?17试述抽水井渗出面存在的必然性。
18.在同一含水层中,由于抽水而产生的井内水位降深与以相同流量注水而产生的水位抬高是否相等?为什么?四.计算题19.在承压含水层中有一半径为0.076m的抽水井,已知含水层厚9.80m,渗透系数为4.20m/d,初始水位为17.40m,影响半径为150m。
试求井内稳定水位为13.40m时的流量。
20.某承压含水层厚30.50m,渗透系数为40m/d,初始水位为37.50m,抽水井半径为0.096m。
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P54
4•图2-17为一河间地块,已知左右侧河水位分别为10m和8m o在距左河100m处设有观测孔,其水位为10.87m,该含水层的渗透系数为10m/d,两河间距为1000m。
现拟在左河修建一水库,如果在入渗强度(闻不变的情况下,试求水库
不发生渗漏时的最高水位。
标高hi=11.1m,右侧河水位标高h2=8.5m,含水层底板标高为4.1m。
求含水层的单宽流量,并绘制降落曲线图。
P78
7.均质无限承压含水层有一完整井,井半径r =0.1m o承压含水层厚度;观1孔距主孔n=10m,观2孔距主孔r2=100m。
第一落程时,井出水量Q仟273m*d,观1孔降深Si=1m,主孔降深So二3m:第二落程时,观1孔降深Si=3m,观2孔降深
S2=1m o求第二落程时的涌水量,并利用两个观测孔资料计算影响半径(R)参考答案:K =10m/d > Q=546m3/d > R=316m>
8•某井揭露整个潜水含水层、含水层厚度为14m、渗透系数为10m/d、井径为
0.305m,根据岩性可近似取影响半径为300m。
试确定:⑴水位降深为4m时的涌水量;(2)如果长期稳定地从井中抽取5 l/s的水量,井中水位降深值为多大?(参考答案:Q=398.12m3/d,sw=4.4m)。
14•某承压含水层中的完整井定流量抽水 > 同时对邻近的两个观測孔观測,观测记录见表1
试计算含水层的渗透系数及导水系数=
16凜潜水含水层中有一口抽水井和两个观测孔。
请根据表1给出的抽水试验资
料确定含水层的渗透系数。
P143 19•某承压含水层厚度为50m >渗透系数为20m/d、贮水系数为10 4 <>为供水需要、在边长为200m的等边三角形顶点布3 口井,抽水井半径为0.20m。
试求抽水1000d后,各井具有相同的水位降深4.26m时的井涌水量。
P161
6•有一承压含水层、厚度为14m,含水层一侧为补给边界,在距边界100m处
布有一完整抽水井,井半径为0.20 m o另有一观测孔,该孔位于抽水井到边界的垂
直线段上(在抽水井与边界之间),并距抽水井40m feo当以3400m3/d流量抽水时/井中降深为5m「试求:(1)含水层的渗透系数;⑵ 观测孔中的水位降深o
8•在距河岸a=50m处的一级阶地上打1 □半径r =0.2m的潜水完整井 > 并进行抽水试验。
已知:含水层厚度;水位降深So=2m ;涌水量Q=3500m3/d。
求渗透系数K值(参考答案:115.25m/d) o
11 •某承压含水层被2条近于正交的河流和阻水断层所切割 >构成象限含水层 > 在位于距河流55m,距断层82m处有一完整抽水井,其井半径为0.15m。
现以
2600m3/d的定流量进行稳定抽水,井内水位降深为 2.3m。
试求:(1)含水层的
导水系数;(2) A点的降深。
A点位于抽水井到河流边界的垂线上,且距河流边界31m 处o
a
复2 h 2 -
W
、
h' = h[ --------- - - x + —x(/ - x)
W h 2 -办f hj -科
T = r(/ - a:) ~ 1(1 - x)
h = 1O.S7m+hi = IOvn A hi = Bm J = 1(X)0. J = 100E 代入计算:
分水岭(水位最高)位置:
1 用用// (1=——一3
2 W21 h ;二喝 + -yr [h —
柑二0. "2=8,代入求出 hi 17.4855/jf.
7.
/)=仃Omtfo = 45mjl = h + 仏=215m,KI 二 40TH/J,辰』ow/(/ 潜水流 厚度: /n=11.1 —4 丄=7nt, «2=8.5 —4.1 = 4.4vn 得: 法[:
F7 十
A'J
十 15
q = kv*MJ = K v *
・4 A = 2.0441 rn 2/(Z
由公式/・ 龙 一— 出r
2/2
於=冶圧+盍卅=31.6248
九二5.623()
分段画抛物线。
法2:
由公式疋二舒十巒二人‘2遗如’求出 昭6砸
h. = 5.6236
分段画抛物线。
q = K\ *^=2,04417n 2/d P78 7.
已知:
r w = 0.1.厂 i= 10, T2 = 100, M= 10
第一落程:
反—(拦二
雹]t =
29.6552ni/d
si = 1 A J F.=3,Q=27A]
血一切二寻l H ±
心瓯禹1唏二曲曲加]%
第二落程:
甘\ 3«占空-1
叫■跑二吕「】【L乎
Q ==54C
r l
1117?=叫期片临-Q 7565
$115!
R-316J278 8.
⑴
已知:
K = yt)m/d, HO= 14m,= 0Jfi25rn,R= 300 叫% = 4m 脇此二纟1,1£
Q = ^=397.65rnV A
,n ruj
⑵
Q = 0 f^=^^J A2m3/d
碍-庇二糸如普二W4 .2920
lirje = 9,57Glj?tj % = HJ —加二4*4236 丽
14.
抽水孔与观1孑L:
Hi- Ha二寤hi ±
—打纣门In =67.74VJ A/J,K二3・(I G JN/(Z
抽水孔与观2孔:
虽・Hw二寻1【】壬
r—112 ・ ifw) In r 42*01./ 就,2 • 2 了
观1孔与观2孔:
场-Hx = In
T n =刘川阪?/认K = 1.57m/d
由于抽水孔有井损 ' 所以用观1孔与观2孔求出参数较可靠
16.
观1孔与观2孔:
局-卅二臬】”7?
«二丽編=2如M
P143 19.
M二禺KF二需
川爲山蝶I绳幣•必001
首先验证能否使用Jacob公式:
r w = 0»2m»/W = SOr A t, A = 20m/d+二10 L r = 200m, /= lOOOd
* 1 ■- n, ;: m I j 可使用Jacob 公式。
根据叠加原理:
制加瞬+泊瞬+山辭) 计算得:,/
P161 6.
先画图。
已知:
=160tn*Q ;MOO^Vd AZ = 1 — 100m}r w = 0.2m,為二fitn, ri = 40m,
(1)
弘二寻1】】斛T二岛hi尹二函5如詳/仏K二召二53Am/d
ft = Aph\6 = \; n. JSTfPi
8.
ha = 16m,a = 50m, = 0.2m, «w = 2m A h w = 14,Q = 5500n?/d 屁•此一氽h燈K=:农Hi/?站715.3933人
11.
先画图。
⑴
((=55m t6 =■ 82m, r w = OASm, %• = 2.3m Q = 2600nz*d 抽水井距虚抽水井距离:
宀=IG Im
抽水井距虚注水井距离:
■rj - rj = + 164*= 197,174?fi
根据叠加原理:
趾二点r (hi晋一1】唱一hl晋+加舟)二寻(】u為】
丁二民山腿日220』2*诫(2)
观测孔距抽水井距离:
r\ = 24ni
观测孔距虚抽水井距离:
r> = V242 + 1542= 165.74687H
观测孔距虚注水井距离:
厲二V (55 + 31)2+ 1612・ 185.1810»》,r4A31 +55 - 86m
%二爲(山眾)二047悯。