地下水動力學習題

2022-10-16 01:18:02 字數 4205 閱讀 6429

§1.1 滲流的基本概念

一、填空題:

1. 地下水動力學是研究地下水在和中運動規律的科學,通常把稱為多孔介質,而其中的岩石顆粒稱為_____。多孔介質的特點是和_______。

2. 地下水在多孔介質中存在的主要形式有和______,而地下水動力學主要研究______的運動規律。

3.在多孔介質中,不連通的或一端封閉的孔隙對地下水運動來說是________,但對貯 (編者認為應稱為滲流速度,但考慮到習慣用語,故書中仍沿用滲透速度。)水來說卻是______。

4·假想水流的以及都與真實水流相同,假想水流充滿

5.地下水過水斷面包括________和所佔據的面積。滲透速度是____上的平均速度,而實際速度是的平均速度。

6.在滲流中,水頭一般是指不同數值的等水頭面(線)永遠

7.在滲流場中,把大小等於方向沿著_______的法線,並指向水頭_____方向的向量,稱為水力坡度。水力坡度在空間直角座標系中的三個分量分別為和

8.滲流運動要素包括和_______等等。

9.根據地下水滲透速度_______與_______的關係,將地下水運動分為一維、二維和三維運動。

二、判斷選擇題。

10.地下水在多孔介質中運動,因此可以說多孔介質就是含水層。( )

11.地下水運動時的有效孔隙度等於排水(貯水)時的有效孔隙度。( )

12.對含水層來說其壓縮性主要表現在空隙和水的壓縮上。( )

13.貯水率。也適用於潛水含水層。( )

14.貯水率只用於三維流微分方程。( )

15.貯水係數既適用承壓含水層,也適用於潛水含水層。( )

16.在一定條件下,含水層的給水度可以是時間的函式,也可以是乙個常數。( )

17.潛水含水層的給水度就是貯水係數。( )

18.在其它條件相同而只是岩性不同的兩個潛水含水層中。在補給期時,給水度。大,水位上公升大,小,水位上公升小;在蒸發期時,大,水位下降大,小,水位下降小。()

19.決定地下水流向的是( )。(1)壓力的大小;(2)位置高低;(3)水頭的大小。

20.地下水可以從高壓處流向低壓處,也可以從低壓處流向高壓處。( )

21.具有滲流速度的水流是連續充滿整個含水層空間的一種實際水流。( )

22.滲流是連續充滿整個含水層空間的水流,其中沒有岩石顆粒,因此也就不存在與固體的摩擦阻力。所以,滲流所受的阻力小於實際水流所受的阻力。()

23.承壓含水層中兩斷面間的水力坡度的大小等於兩斷面間的水頭面(假設為平面)傾角的正切。( )

24.對水力坡度可定義為。單位滲流路徑上的水頭下降值。()

三、分析問答題:

25.解釋下列各概念:滲透速度、實際速度、水力坡度、貯水率、貯水係數。

26.如圖1—2所示的向斜盆地,承壓含水層為均質各向同性、等厚,水流為穩定流,平面上流線平行。已知a、c、e和b、d、f分別是沿頂底板流線上的三個點,且分別在同一鉛直面上。

試標出a、b、c、d、e、f各點的測壓高度和測壓水頭,並畫出ab和ef兩斷面間ace和bdf的水頭曲線(忽略慣性力)。

27.試分析在相同條件下進行人工回灌時,承壓含水層和潛水含水層的貯水能力的大小。

28.如圖1—3所示,一觀測孔打在湖下承壓含水層中,試按下列兩種情況分別討論: 當湖水位上公升δh後,觀測孔中的水位將怎樣變化?

為什麼?( 1)含水層的頂板是隔水的,(2)含水層的頂板是弱透水的;(3)如果湖水位保持不變,而由於天氣變化,大氣壓力增加了δp,試問在前兩種情況下觀測孔中的水位又將怎樣變化?

29.圖1—4是因火車停駛和開走而引起鐵路附近承壓觀測孔中的水位變化情況,試用含水層的彈性理論分析其變化機理。

§1.2滲流基本定律

一、填空題:

1._______ 佔優勢時液體運動服從達西定律,隨著運動速度加快_______相應增大,當_______佔優勢時,達西定律就不適用了。

2,達西定律反映了滲流場中的定律。

3.滲透率只取決於________的性質,而與液體的性質無關,滲透率的單位為_________或________。

4.當液體的動力粘滯係數為壓強差為的情況下,通過面積為長度為_________巖樣的流量為_________時,巖樣的滲透率為lda。lda等於_________cm2。

5.滲透率是表徵的引數,而滲透係數是表徵岩層的引數,影響滲透係數大小的主要是_________以及隨著地下水溫度的公升高,滲透係數

6.導水系數是描述含水層_________的引數,它是定義在維流中的水文地質引數。

二、判斷選擇題:

7.達西定律是層流定律。( )

8.達西公式中不含有時間變數,所以達西公式只適用於穩定流。( )

9.符合達西定律的地下水流,其滲透速度與水力坡度呈直線關係,所以滲透係數或滲透係數的倒數是該直線的斜率。( )

10.無論含水層中水的礦化度如何變化,該含水層的滲透係數是不變的。( )

11.達西定律是能量守恆與轉換定律在地下水運動中的具體體現,因此,可以說達西定律中也包括了水的動能的變化。( )

12.分布在兩個不同地區的含水層,其岩性、孔隙度以及岩石顆粒結構排列方式等都完全一致,那麼可以肯定,它們的滲透係數也必定相同,( )

13.某含水層的滲透係數很大,故可以說該含水層的出水能力很大。( )

14.非線性滲流定律只適用於親流狀態下的地下水運動。( )

15.在均質含水層中,滲透速度的方向與水力坡度的方向都是一致的。( )

16.如圖1—7所示,在傾角=60的承壓含水層中,已知h=172m,h0=173m,l= 100m,含水層滲透係數為 10m/d,上游垂直補給強度為 0.001m/d,地下水為穩定運動,固通過含水層內任一單位過水斷面上的流量為( )。

(1)0.1m/d;(2) 0.05m/d;(3) 0.001m/d;(4) 0.101m/d

17.導水系數實際上就是在水力坡度為1時,通過含水層的單寬流量。( )

18.承壓含水層中的導壓係數也等於滲透係數與貯水率之比。( )

19.導水系數在三維流中無意義,那麼只有在

一、二維流中才有意義。( )

§1.3岩層透水特徵分類和滲透係數張量

一、填空題:

1·均質與非均質岩層是根據的關係劃分的,各向同性和各向異性岩層是根據的關係劃分的。

2.滲透係數在各向同性岩層中是________,在各向異性岩層中是________。在三維空間中它由、組成,在二維流中則由組成。

3·在各向異性岩層中,水力坡度與滲透速度的方向是

二、判斷及選擇題:

4.在各向異性岩層中,滲透速度也是張量。( )

5.同是二維流的均質各向同性和各向異性的岩層中,若在x方向上的滲透係數、水力坡度都相等,則二者在x方向上的滲透速度的差值為。( )

6.在均質各向異性含水層中,各點的滲透係數都相等。( )7.

在均質各向異性、等厚、無限分布的承壓含水層中,以定流量抽水時,形成的等降深線呈橢圓形。長軸方向水力坡度小、滲流速度大,而短軸方向水力坡度大,滲流速度小。( )

8.各向異性含水層中任一點的滲透速度為。()

9. 在均質各向異性的含水層中,其滲透係數為,單位為m/d,x、y方向上的水力坡度分別為0.0002和0.0004,則滲透速度v為()。

0.045m/d;(2)0.033m/d;(3)0.011m/d

10. 各向異性含水層中的滲透速度在x、y方向上的分量為,其單位為m/d,則滲透速度為( )。

(1)0.5m/d;(2)0.61m/d,(3) 0.7m/d

11.已知均勻各向異性承壓含水層中三個觀測孔,其觀測資料如表1-2所示,含水層

的滲透係數為,其單位為m/d,試確定:(1)含水層水力坡度的大小及方向;(2)含水層的滲透速度v和方向;(3)滲透速度與水力坡度j的夾角。

12.在二維流的各向異性介質中,已知滲透係數為,單位為m/d,在與x軸方向夾角為30的方向上的水力坡度為0.005,試求:(l)含水層的滲透速度v;

(2)各向異性介質的主滲透方向;(3)主滲透係數。

13.在二維流的各向異性含水層中,已知滲透速度的分量vx=0.01m/d, vy=0.005

m/d,水力坡度的分量人jx=0.001, jy=0.002,試求:

(1)當x,y是主滲透方向時,求主滲透係數;(2)確定滲流方向上的滲透係數kv;(3)確定水力梯度方向上的滲透係數kj;(4)確定與x軸方向成30度夾角方向上的滲透係數。

§1.4突變介面的水流折射和等效滲透係數

一、填空題:

1.當地下水流斜向通過透水性突變介面時,介質的滲透係數越大,則折射角就越

2.地下水流發生折射時必須滿足方程_______,而水流平行和垂直於突變介面時則________。

地下水動力學 練習題

練習題第一部分 第1章 第2章 1 如下圖所示,一觀測孔打在湖下承壓含水層中,試按下列兩種情況分別討論 當湖水位上公升 h後,觀測孔中的水位將怎樣變化?為什麼?1 含水層的頂板是隔水的 2 含水層的頂板是弱透水的 3 如果湖水位保持不變,而由於天氣變化,大氣壓力增加了 p,試問在前兩種情況下觀測孔中...

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