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前言
本书物理量符号及说明
第1章 渗流理论基础
第2章 地下水向河渠的运动
第3章 地下水向完整井的稳定运动
第4章 地下水向完整井的非稳定运动
第5章 地下水向干扰井的运动
第6章 地下水向不完整井的运动
第7章 地下水向边界附近井的运动
第8章 地下水运动中的若干专门问题
第9章 地下水运动的物理模拟
第10章 综合练习题
答案
参考文献
附录1 利用抽水试验资料确定水文地质参数——Aquifer Test软件的应用
附录2 基坑降水的可视化模拟——Visual MODFLOW软件的应用
本书按《地下水动力学》教学内容的要求,以章节为单位,提供了多种类型的思考练习题,内容涉及地下水动力学的基本概念、基本原理及其应用。
研究水和其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科。又称液体动力学。液体动力学和气体动力学组成流体动力学。液体动力学的主要研究内容如下:①理想液体运动。可忽略粘性的液体称为理想液体,边界层外的液体可视...
因为重力是不变的,弹力是与位移X有关,当这两个力同时取微分后,重力的微分为零,导致公式中就没有重力了。能量对时间的导数是能量随时间的变化,能量对距离的导数是能量随距离的变化。可以用能量法和牛顿二定律。...
研究水和其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科。又称液体动力学。液体动力学和气体动力学组成流体动力学。液体动力学的主要研究内容如下:①理想液体运动。可忽略粘性的液体称为理想液体,边界层外的液体可视...
地下水动力学习题及问题详解修建版2
实用文档 第一章 渗流理论基础 一、解释术语 渗透:重力地下水在岩石孔隙中的作用 稳定流 :渗流要素不随时间的变化而变化。 非稳定流:渗流要素随时间的变化而变化。 弹性释水理论:含水层骨架压密和水的膨胀释放出来的地下水的现象为弹性 释水现象,反之为含水层的贮水现象。 重力给水度:在潜水含水层中, 当水位下降一个单位时, 从单位水平面积的 含水层贮体中,由于重力疏干而释放地下水的体积。 1. 渗透速度:又称渗透速度、比流量,是渗流在过水断面上的平均流速。 它不代表任何真实水流的速度,只是一种假想速度。记为 v,单位 m/d。 2. 实际速度:孔介质中地下水通过空隙面积的平均速度;地下水流通过含 水层过水断面的平均流速,其值等于流量除以过水断面上的空隙面积,量纲为 L/T。记为 _ u。 3. 水力坡度:在渗流场中,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。 4. 贮
地下水动力学(绪论)
地下水动力学(绪论)——地下水动力学 地下水水力学(Hydraulics of Groundwater) 多孔介质流体动力学 (Dynamics of Fluids in Porous Media) 研究对象 渗流-多孔介质中流体的运动 流体-水、油、气 多孔介质-由骨架和空隙构成...
地下水动力学中主要运用解析法、物理模拟法与数值模拟法来进行问题的研究。
解析法是指用解析方法求解由地下水动力学问题转化成的数学表达式或方程(包括常、偏微分方程等)。这种方法较为清晰明了,实施起来较为简便,但解析法只能解决简单的渗流问题(受到方程解析法求解的限制),较为复杂的地下水动力学问题必须采用后两种方法解决。
对于实际的、较为复杂的地下水动力学问题,可采用物理模拟法研究。物理模拟法是指用相似模型再现地下水流动动态和过程的试验方法,它不仅能够模拟解析法难以求解的复杂问题,而且在检验基本理论和需要观察流动过程中可能出现的一些物理现象(如管涌现象与弥散现象)时,更离不开物理模拟法。但由于物理模拟法所固有的一些局限性,目前解决实际的水文地质问题中,物理模拟法已经基本被数值模拟法所取代。
对于一个描述实际地下水系统的数学模型来说,一般其解析解是难以被找到的。数值法是指用数值方法求得解析法一般不能或不易求解的方程的解,这种求解方法一般需要借助于计算机,求得的是精度可变的近似解。
解地下水问题的数值方法有很多种,但最通用的方法为有限差分法(FDM)与有限元法(FEM)。
地下水动力学问题的研究是建立在水文地质条件基础之上,所以它与地质学的有关学科有密切联系。地下水是水圈的组成部分,又参与整个水文循环。水文因素在地下水运动中起积极主导作用,故离不开气候学、水文学的有关知识。研究地下水运动需要应用水力学、流体力学的一些概念和方法。数学是量化和优化的手段。水量与水质的定量评价还涉及物理、化学领域中许多知识。
地下水动力学对于裂隙水、岩溶水的研究较晚。污染物和温度在地下水中运移的机制和计算方法的研究,已引起广泛的重视,将成为地下水动力学的新的课题。非饱和带(包气带)土壤水运动规律、粘性土的结合水运动规律,可望在研究过程中得到新的发展。
地下水动力学是地下水文学与资源、环境工程、水文地质与工程地质等专业的一门十分重要的专业基础课,近二三年来,随着国民经济的发展,特别是电子计算机的广泛使用而得到很大的发展。就其研究内容来说,地下水动力学涉及饱和的与非饱和的地下水运动规律的研究;依解决问题的方法,可分为解析法、数值模拟法和物理模拟法。
本书的特色,在内容上十分讲究其系统性、科学性和严密性,概念上力求准确性。我国50年代地下水动力学主要以苏联卡明斯基(L.H.KaMeHckHH)《地下水动力学原理》为主要参考书。
本教材把重点放在基本概念、原理的阐明,模型和基本条件的准确描述和应用上。在分析的方法上尽力深入浅出,便于读者自学。
本教材附有复习思考题,以帮助读者深入理解有关原理和方法,初步学会灵活应用。
目录
绪言
第一章地下水运动的基本概念与基本定律
1.1地下水运动的基本概念
1.2渗流基本定律
1.3地下水通过非均质岩层突变界面的折射现象
1.4流网
复习思考题
第二章地下水运动的基本微分方程及定解条件
2.1渗流连续性方程
2.2水和多孔介质的压缩性
2.3渗流基本微分方程
2.4潜水流动的布西涅斯克微分方程
2.5定解条件及数学模型
复习思考题
第三章地下水向河渠的运动
3.1均质含水层中地下水向河渠的运动
3.2非均质含水层中地下水向河渠的运动
复习思考题
第四章裘布依稳定井流
4.1裘布依靠定井流的基本方程
4.2齐姆模型与裘布依模型的区别
复习思考题
第五章无越流含水层中的完整井流
5.1无限含水层中单个定流量井流
5.2井群干扰
5.3直线边界附近的井流——反映法
5.4变流量井流
5.5无限含水层中单个定降深井流
5.6无限含水层中地下水承压-无压井流
复习思考题
第六章无越流含水层中完整井的井流试验
6.1定流量抽(注)水试验
6.2水位恢复试验
6.3边界附过定流量井流试验
6.4多主井和阶梯流量井流度验
6.5定降空井流试验
6.6瞬时抽(注)水法
6.7确定井损系数和井孔有效半径的井流试验
复习思考题
第七章无越流潜水含水层中的完整井流
7.1概述
7.2考虑滞后给水的分析方法——博尔顿法
7.3二元结构的含水系统
7.4考虑流速垂直分量和弹性储量的分析方法——纽曼法
第八章越流系统中的承压完整井流
8.1第一类越流系统中的定流量井流
8.2第二类越流系统中的定流量井流
8.3第一类越流系统中的定降深井流
8.4第二类越流系统中的定降深井流
复习思考题
第九章均质各向异性含水层中的完整井流
9.1概述
9.2基本方程
9.3井流试验
复习思考题
第十章承压非完整井流及源汇理论的应用
10.1基本方程
10.2源汇理论的应用
10.3井流试验确定含水层参数
复习思考题
第十一章研究地下水运动的物理模拟方法
11.1砂槽(渗流槽)模拟方法
11.2连续型电模拟方法
11.3流网计算渗流区的运动要素及渗流量
附录Ⅰ泰斯公式的博尔兹门变换解法
附录Ⅱ主要符号一览表