地下水動力學概念總結(jié)

1、地下水動力學概念總結(jié) - King Of Black Spider地下水動力學：Groundwater dynamics研究地下水在孔隙巖石、裂隙巖石和巖溶（喀斯特）巖石中運動規(guī)律的科學，它是模擬地下水流基本狀態(tài)和地下水中溶質(zhì)運移過程，對地下水從數(shù)量上和質(zhì)量進行定量評價和合理開發(fā)利用，以及興利除害的理論基礎(chǔ)。主要研究重力水的運動規(guī)律。滲流：Seepage flow是一種代替真實地下水流的、充滿整個巖石截面的假想水流，其性質(zhì)（密度、粘滯性等）與真實地下水相同，充滿整個含水層空間（包括空隙空間和巖石顆粒所占據(jù)的空間），流動時所受的阻力等于真實地下水流所受的阻力，通過任一斷面及任一點的壓力或水頭均與

2、實際水流相同。越流：Leakage 當承壓含水層與相鄰含水層存在水頭差時，地下水便會從水頭高的含水層流向水頭低的含水層的現(xiàn)象。對于指定含水層來說，水流可能流入也可能流出該含水層。貯水系數(shù)：storativity又稱釋水系數(shù)或儲水系數(shù)，指面積為一個單位、厚度為含水層全厚度M的含水層柱體中，當水頭改變一個單位時彈性釋放或貯存的水量，無量綱。m* = ms M。既適用于承壓含水層，也適用于潛水含水層。導水系數(shù)：Transmisivity 是描述含水層出水能力的參數(shù)；水力坡度等于1時，通過整個含水層厚度上的單寬流量；亦即含水層的滲透系數(shù)與含水層厚度之積，它是定義在一維或二維流中的水文地質(zhì)參數(shù)。T=KM

3、單位：m2/d。非均質(zhì)介質(zhì)：如果在滲流場中，所有點不都具有相同的滲透系數(shù)，則稱該巖層是非均質(zhì)的。各向異性介質(zhì)：滲流場中某一點的滲透系數(shù)取決于方向，滲透系數(shù)隨滲流方向不同而不同。達西定律：Darcys Law 是描述以粘滯力為主、雷諾數(shù) Re< 110的層流狀態(tài)下的地下水滲流基本定律，指出滲流速度V與水力梯度J成線性關(guān)系，V=KJ，或Q=KAJ，為水力梯度等于1時的滲流速度。又稱線性滲透定律。它反映了滲流場中的能量守恒與轉(zhuǎn)換定律。穩(wěn)定流：steady flow在一定的觀測時間內(nèi)水頭、滲流速度等滲透要素不隨時間變化的地下水運動。非穩(wěn)定流：unsteady flow 水頭、滲透速度等任一滲透要

4、素隨時間變化的地下水運動。層流：laminar flow水流流束彼此不相混雜、運動跡線呈近似平行的流動。紊流：turbulent flow 水流流束相互混雜、運動跡線呈不規(guī)則的流動。邊界條件：Boundary conditions滲透區(qū)邊界所處的條件，用以表示水頭H（或滲流量q）在滲流區(qū)邊界上所應(yīng)滿足的條件，也就是滲流區(qū)內(nèi)水流與其周圍環(huán)境相互制約的關(guān)系。初始條件：Initial conditions 某一選定的初始時刻(t=0)滲流區(qū)內(nèi)水頭H的分布情況。數(shù)值解：Numerical solution 用數(shù)值方法求得的數(shù)值解，是一種近似解。解析解：Analytic solution 精確解，用解析

5、方法求解數(shù)學問題所得到的解析表達式。多孔介質(zhì)：porous medium 指地下水動力學中具有孔隙的巖石，能夠賦存流體且流體可在其中運動，包括孔隙和裂隙巖層，也包括一些巖溶化比較均勻的巖層?？紫督橘|(zhì)：pore medium 含有孔隙水的巖層；賦存流體且流體可在其中運動的孔隙巖層。裂隙介質(zhì)：fissure medium含有裂隙水的巖層；賦存流體且流體可在其中運動的裂隙巖層。巖溶介質(zhì)：karst medium 含有巖溶水的巖溶化巖層；賦存流體且流體可在其中運動的巖溶化巖層。骨架：Matrix 多孔介質(zhì)中固體部分（固相）。孔隙度：Porosity 多孔介質(zhì)中孔隙體積與多孔介質(zhì)總體積之比（符號為n），

6、可表示為小數(shù)或百分數(shù)。有效孔隙：Effective pores多孔介質(zhì)中相互連通的、不為結(jié)合水所占據(jù)的那一部分孔隙。有效孔隙度：Effective Porosity 多孔介質(zhì)中有效孔隙體積與多孔介質(zhì)總體積之比（符號為ne），可表示為小數(shù)或百分數(shù)。死端孔隙：Dead-end pores 多孔介質(zhì)中一端與其它孔隙連通、另一端是封閉的孔隙。壓縮系數(shù)：多孔介質(zhì)壓縮系數(shù)Coefficient of compressibility表示多孔介質(zhì)在壓強變化時的壓縮性的指標，用a 表示；多孔介質(zhì)固體顆粒壓縮系數(shù)as和孔隙壓縮系數(shù)ap的關(guān)系為 a=(1-n) as+napnap。固體顆粒壓縮系數(shù)表示多孔介質(zhì)中固體

7、顆粒本身的壓縮性的指標，用as表示。as<<ap?？紫秹嚎s系數(shù)Compressibility of the pores of a porous medium表示多孔介質(zhì)中孔隙的壓縮性的指標，用ap表示。貯水率：Specific storativity指當水頭下降（或上升）一個單位時，由于含水層內(nèi)骨架的壓縮（或膨脹）和水的膨脹（或壓縮）而從單位體積含水層柱體中彈性釋放（或貯存）的水量，量綱1/L。ms = rg (a+nb)。重力疏干：gravity drainage /yield 在無壓含水層中抽水或排水時，空隙中的水在重力作用下排出而使部分含水層疏干的現(xiàn)象。延遲給水：delaye

8、d drainage（滯后給水）在潛水含水層中抽水時潛水位下降后其上部新形成的包氣帶重力水緩慢逐漸排出的現(xiàn)象。滲流場：Flow domain假想水流所占據(jù)的空間區(qū)。典型單元體：REV/ Representative Elementary Volume 又稱代表性單元體，是滲流場中其物理量的平均值能夠近似代替整個滲流場的特征值的代表性單元體積。過水斷面：Cross-sectional area滲流場中垂直于滲流方向的任意一個巖石截面，包括空隙面積和固體顆粒所占據(jù)的面積。滲流平行流動時為平面。彎曲流動時為曲面。滲流量：Seepage discharge 流量，單位時間內(nèi)通過過水斷面的水體積，同Q表

9、示，單位m3/d。滲流速度：Specific discharge/seepage velocity又稱滲透速度、比流量，是滲流在過水斷面上的平均流速。它不代表任何真實水流的速度，只是一種假想速度。記為v，單位m/d。實際平均流速：Mean actual velocity多孔介質(zhì)中地下水通過空隙面積的平均速度；地下水流通過含水層過水斷面的平均流速，其值等于流量除以過水斷面上的空隙面積，量綱為L/T。記為。測壓管水頭：Piezometric head 位置水頭與壓力水頭之和。壓力水頭：pressure head 含水層中某點的壓力水頭（h）指以水柱高度表示的該點水的壓強，量綱為L，即：h =P/

10、g，式中 P為該點水的壓強；g為水的容重。速度水頭：velocity head 在含水層中的某點水所具有的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽軙r所達到的高度，量綱為L，即h =v2/2g，式中v為地下水在該點流動的速度；g為重力加速度?？偹^：Total head 測壓管水頭和流速水頭之和。等水頭面：滲流場內(nèi)水頭值相同的各點所連成的一個面，它可以是平面，也可為曲面，等水頭面上任意一條線上的水頭都是相等的。等水頭線：Groundwater contour 滲流場內(nèi)等水頭面與某一平面的交線，不同數(shù)值的等水頭線不會相交。水力坡度：Hydraulic gradient 在滲流場中，大小等于梯度值，方向沿著等水頭面的法線，并

11、指向水頭降低方向的矢量。滲流運動要素：Seepage elements 表征滲流運動特征的物理量，主要有滲流量Q、滲流速度V、壓強P、水頭H一維流：one-dimensional flow也稱單向運動，指滲流場中水頭、流速等滲流要素僅隨一個坐標變化的水流，其速度向量僅有一個分量、流線呈平行的水流。二維流：two-dimensional flow也稱平面運動，地下水的滲透流速沿空間二個坐標軸方向都有分速度、僅僅一個坐標軸方向的分速度為零的滲流；水頭、流速等滲流要素隨兩個坐標變化的水流，其速度向量可分為兩個分量，流線與某一固定平面呈平行的水流。三維流：three-dimensional flow

12、也稱空間運動，地下水的滲透流速沿空間三個坐標軸的分量均不等于零的滲流；水頭、流速等滲流要素隨空間三個坐標而變化的水流。單寬流量：Discharge per unit width 滲流場中單位寬度的滲流量，等于總流量Q與寬度B之比，q=Q/B。滲透系數(shù)：Coefficient of permeability, hydraulic conductivity也稱水力傳導系數(shù)，是表征巖層透水性的參數(shù)，影響滲透系數(shù)大小的主要是巖石的性質(zhì)以及滲透液體的物理性質(zhì)，記為K。是水力坡度等于1時的滲透速度。單位：m/d或cm/s。滲透率：Intrinsic permeability 表征巖層滲透性能的參數(shù)；滲透率

13、只取決于巖石的性質(zhì)，而與液體的性質(zhì)無關(guān)，記為k。單位為cm2或D。尺度效應(yīng)：滲透系數(shù)與試驗范圍有關(guān)，隨著試驗范圍的增大而增大的現(xiàn)象，K=K(x)。非線性滲流定律：Non-linear seepage law描述雷諾數(shù)大于110的流體的滲透流速與水力坡度之間非線性關(guān)系的方程，包括Forchheimer公式J=av+bv2, J=av+bvm, Chezy公式v=KcJ1/2。滲流折射定律：1aw of seepage flow refraction 描述地下水流斜向穿過兩種滲透性巖層的分界面時流線發(fā)生折射的定律，指流線偏離分界面法線角度的正切與巖層滲透系數(shù)呈正比關(guān)系，即tg1/tg2=K1/K2

14、。滲透系數(shù)張量：Tensor of hydraulic conductivity 表示透水性各不相同的薄層相互交錯組成的層狀巖層滲透性能的參數(shù)；平行層面的等效滲透系數(shù)Kp為等效導水系數(shù)Tp與巖層總厚度M之比；垂直層面的等效滲透系數(shù)Kv為巖層總厚度M與各層巖層厚度與滲透系數(shù)比值之和之比。因此Kp>Kv。流網(wǎng)：flownet滲流場內(nèi)由一組流線和一組等勢線所組成的網(wǎng)格。對各向同性介質(zhì)組成正交網(wǎng)。流線：Streamline滲流場內(nèi)處處與滲流速度矢量相切的曲線。流線方程：Streamline equation描述流線的方程式，亦即vxdyyydx=0；。流函數(shù)：Stream fuction表示流線

15、特征的函數(shù)值，為常數(shù)，量綱為L2T-1，。在平面運動中，兩流線間的單寬流量等于和這兩條流線相應(yīng)的流函數(shù)之差。地下水狀態(tài)方程：表示水的體積變化或密度變化與壓強之間的關(guān)系式。（1）體積變化：，式中V0為初始壓強P0下水的體積，為水的壓縮系數(shù)。（2）密度變化：，式中r0為初始壓強P0下水的密度。滲流的連續(xù)方程：continuity equation of seepage flow表示滲流場內(nèi)單元體內(nèi)液體質(zhì)量的變化量等于流入與流出該單元體的液體質(zhì)量之差的微分方程式，它是研究地下水運動的基本方程。亦即：滲流的基本微分方程：承壓水運動的基本微分方程根據(jù)地下水流連續(xù)方程和達西定律建立的描述承壓水運動的微分方

16、程式，表示單位時間內(nèi)流入、流出單位體積含水層的水量之差等于同一時間內(nèi)單位體積含水層彈性釋放（彈性貯存）的水量，反映了承壓含水層中地下水運動的質(zhì)量守恒、能量守恒與轉(zhuǎn)化關(guān)系。有垂直方向補給強度w時，方程式變?yōu)椋涸搅骱畬映袎核\動的基本微分方程根據(jù)地下水流連續(xù)方程和達西定律建立的描述越流含水層中承壓水運動的微分方程式，表示單位時間內(nèi)流入、流出單位體積含水層的水量之差與越流量的和等于同一時間內(nèi)單位體積含水層彈性釋放（彈性貯存）的水量，反映了越流含水層中承壓含水層中地下水運動的質(zhì)量守恒、能量守恒與轉(zhuǎn)化關(guān)系。潛水運動的基本微分方程根據(jù)地下水流連續(xù)方程和達西定律建立的描述潛水運動的微分方程式，表示單位時間

17、內(nèi)流入、流出單位體積含水層的水量之差等于同一時間內(nèi)單位體積含水層貯放或排出的水量，反映了潛水含水層中地下水運動的質(zhì)量守恒、能量守恒與轉(zhuǎn)化關(guān)系。對非均質(zhì)含水層： 半承壓含水層：Semi-confined aquifer 上、下巖層并不是絕對隔水的，其中一個或兩個可能是弱透水層，通過弱透水層可能與相鄰含水層發(fā)生水力聯(lián)系的承壓含水層。越流含水層：Leakage aquifer 亦即半承壓含水層。越流：Leakage 當承壓含水層與相鄰含水層存在水頭差時，地下水便會從水頭高的含水層流向水頭低的含水層的現(xiàn)象。對于指定含水層來說，水流可能流入也可能流出該含水層。越流系數(shù)：Coefficient of le

18、akage當含水層與供給越流的含水層間的水頭差為一個長度單位時，通過主含水層和弱透水層間單位面積界面上的水流量，相當于弱透水層的滲透系數(shù)與其厚度之比，亦即b=K1/m1。表征弱透水層垂直方向上傳輸越流水量能力的參數(shù)；指弱透水層上下含水層之間水頭差變化一個單位時通過單位面積弱透水層噸的水量。其值等于弱透水層的垂直滲透系數(shù)與其厚度的比值量綱為1/T。越流因數(shù)：Leakage factor（阻越流系數(shù)） leaky factor為主含水層的導水系數(shù)與弱透水層的越流系數(shù)之比的方根，亦即，B值大時越流量?。辉谠搅飨到y(tǒng)中表征越流作用的綜合參數(shù)，其與抽水含水層的導水系數(shù)和弱透水層的越流系數(shù)有關(guān)。滲出面：Se

19、epage face 在下游界面上潛水面以下、下游水面以上的地段。越流：Leakage 在相鄰含水層之間存在弱透水層和水頭差時地下水從水頭高的含水層（包括弱透水層）向水頭低的含水層流動的現(xiàn)象。越流系統(tǒng)：Leakage system由主含水層、弱含水層以及相鄰供給水量的含水層所組成的含水系統(tǒng)。定解條件：邊界條件和初始條件的合稱。定解問題：給定了方程（或方程組）和響應(yīng)定解條件的數(shù)學物理問題。數(shù)學模型：Mathematical model 從物理模型出發(fā)，用簡潔的數(shù)學語言，即一組數(shù)學關(guān)系式來刻畫它的數(shù)學關(guān)系和空間形式，從而反映所研究地質(zhì)體的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和地下水運動的基本特征，達到復(fù)制或再現(xiàn)一個

20、實際水流系統(tǒng)基本狀態(tài)的目的的一種數(shù)學結(jié)構(gòu)。潛水回水：潛水水位壅高，在地表水與兩岸潛水存在水力聯(lián)系的情況下，河（庫）水位的抬高引起潛水位相應(yīng)抬高的現(xiàn)象。河渠引滲回水：引滲回灌，利用河渠地表水的側(cè)滲作用來補充地下水以達到灌溉農(nóng)田的目的的過程。浸潤曲線：潛水降落曲線，depression curve 潛水面或承壓水的測壓水面與水流方向剖面的交線。對潛水又稱潛水浸潤曲線。浸潤曲線方程：表示河渠間潛水位與河渠水位關(guān)系的地下水流方程。河渠間有入滲（取正）或蒸發(fā)（取負）時潛水的浸潤曲線方程為：單寬流量公式：距離左河x處任意斷面上的潛水流的單寬流量公式為：完整井：completely penetrating

21、well 貫穿整個含水層，在全部含水層厚度上都安裝有過濾器并能全斷面進水的井。非完整井：partially penetrating well 未揭穿整個含水層、只有井底和含水層的部分厚度上能進水或進水部分僅揭穿部分含水層的井。管井: Pipe well 直徑通常小于0.5m、深度比較大、采用鉆機開鑿的水井。筒井: 直徑通常大于0.5m甚至數(shù)米、深度比較淺、通常用人工開挖的水井。潛水井: Well in a phreatic aquifer 揭露潛水含水層的水井。承壓水井: Well in a confined aquifer揭露承壓含水層的水井。水位降深：Drawdown 簡稱降深，抽水井及其

22、周圍某時刻的水頭比初始水頭的降低值，亦即s(x,y,t)=H0(x,y,0)- H(x,y,t)。降落漏斗：cone of depression抽水井周圍總體上形成的漏斗狀水頭下降區(qū)；亦即由抽水（排水）而形成的漏斗狀的水頭（水位）下降區(qū)。擬穩(wěn)定流: quasi-steady flow 流速不變而水頭隨時間變化的地下水不穩(wěn)定運動。有效井半徑: Effective well radius 由井軸到井管外壁某一點的水平距離。在該點，按穩(wěn)定流計算的理論降深正好等于過濾器外壁的實際降深。影響半徑: Radius of influence 抽水井周圍圓形島的半徑，該處降深為零；可看作是從抽水井起到實際上觀

23、測不出（或可忽略）水位降深處的距離。Dupuit公式: Dupuit formula表示地下水向完整井運動的水流方程。承壓水井的Dupuit公式為；潛水井的Dupuit公式為。Thiem公式: Thiem equation 表示抽水井不同距離r1和r2處的兩個觀測孔中降深s1, s2與流量Q關(guān)系的方程式，對承壓水完整井為；對潛水完整井為 。注水井: Injection well / recharge well 補給井，進行人工補給地下水或利用含水層貯能的水井。修正降深: 潛水含水層中井流降深的一種線性化方法，修正降深s與實際降深s之間的關(guān)系為。承壓-無壓井: 承壓水井中大降深抽水過程井水位低于

24、含水層頂板、井附近出現(xiàn)無壓區(qū)時的水井。承壓-無壓井公式: Hantush-Jacob 公式: 描述越流含水層中地下水向承壓水井穩(wěn)定運動的方程，亦即疊加原理: Principal of superposition 如果H1, H2, ，Hn是關(guān)于水頭H的線性偏微分方程的特解，C1, C2, ，Cn為任意常數(shù)，則這些特解的線性組合仍是原方程的解。指在數(shù)個抽（注）水井同時工作的滲流場內(nèi)任一點的總水頭（水位）的變化值為各抽（注）水井單獨工作引起的該點水頭（水位）變化值的代數(shù)和。均勻流: uniform flow 流速和水力坡度的大小或方向沿流程保持不變的水流；水力坡度與滲透系數(shù)為常數(shù)的地下水流。井損:

25、 well loss Dh包括三部分，（1）水流通過過濾器時所產(chǎn)生的水頭損失；（2）水流穿過過濾器時因水流方向偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的水頭損失，水流在濾水管內(nèi)向上運動時因流量流速不斷增加所引起的水頭損失；（3）水流在井管內(nèi)向上運動至水泵吸水口的沿程水頭損失。含水層損失: 地下水在含水層中向水井流動時產(chǎn)生的水頭損失。井損常數(shù): Well loss constant 井損Dh與抽水靜流量Q的平方成正比的比例系數(shù)C, Dh=CQ2。泰斯影響半徑：導壓系數(shù)：hydraulic diffusivity壓力傳導系數(shù)，表征承壓含水層水頭變化傳遞速度的參數(shù)。其值為導水系數(shù)T與貯水系數(shù)m*的比值，量綱為L2/T。配線法：t

26、ype-curve method標準曲線法，在雙對數(shù)坐標中利用抽水試驗實測曲線與理論曲線的匹配求解水文地質(zhì)參數(shù)的一種圖解方法，可分為降深-時間距離配線法、降深-時間配線法和降深距離配線法。直線圖解法：linear method 在半對數(shù)坐標中，利用抽水試驗實測資料繪制的直線斜率和截距求解水文地質(zhì)參數(shù)的圖解方法。水位恢復(fù)法：利用抽水試驗的恢復(fù)水位資料求解水文地質(zhì)參數(shù)方法。拐點法：inflected point method 利用半對數(shù)坐標上時間-降深曲線拐點出現(xiàn)的時間、降深和斜率計算有越流的含水層的導水系、釋水系數(shù)和越流系數(shù)的一種圖解方法。定降深流量公式：（1）降深公式：,，其中為無越流補給承壓

27、含水層定降深井流的降深函數(shù)，無量綱徑向距離，無量綱時間。（2）流量公式：Q=2pTswG(l)，其中G(l)為無越流補給承壓含水層定降深井流的流量函數(shù)。Hantush-Jacob公式：為1955年建立的優(yōu)越流補給的承壓水完整井公式：第一越流系統(tǒng)：不考慮弱透水層的彈性釋水，忽略補給含水層水頭變化的越流系統(tǒng)。第二越流系統(tǒng)：考慮弱透水層的彈性釋水，不考慮補給含水層水頭變化的越流系統(tǒng)。第三越流系統(tǒng)：不考慮弱透水層的彈性釋水，考慮補給含水層水頭變化的越流系統(tǒng)。Boulton模型：潛水完整井考慮遲后疏干的公式：抽水早期：， 抽水中期：抽水晚期：，Neuman模型：這個不能考吧 式中： 其中，o，n分別為下

28、列兩個方程的根： 此處， 在實際工作中，在完整觀測孔所觀測到的降深是降深在整個含水層厚度上的平均值s （r，t）。此時，上述解仍可用(4-86)式來表達，只是。(y)和創(chuàng)n(y)需要按下式重新定義： 延遲系數(shù)：delayed index延遲指數(shù)，表征潛水含水層延遲給水效應(yīng)影響持續(xù)時間的指標。一般來說延遲指數(shù)1/隨重力給水介質(zhì)的粒度的減小而增大，延遲給水效應(yīng)影響的持續(xù)時間延長。泰斯井流公式（Theis 公式）：Theiss eqation描述無補給的承壓水完整井非穩(wěn)定運動過程中降深與抽水量之間關(guān)系的方程式，亦即,Theis井函數(shù)：Jacob公式：實井：real well實際的抽水井或注水井。虛井

29、：Virtual well 虛構(gòu)的抽（注）水井，用以代替邊界的作用。映射法：image method鏡像法，利用滲流迭加原理，處理地下水邊界問題時的一種計算方法。邊界的影響可用虛井的影響代替，把實際上有界的滲流區(qū)化為虛構(gòu)的無限滲流區(qū)，把求解邊界附近的單井抽水問題，化為求解無限含水層重實井和虛井同時抽水（注水）問題，從而求得原問題的解。當直線邊界附近有井或井群工作時，以邊界對稱面，在邊界的另一側(cè)虛設(shè)流量相同的井或井群時工作時，保持原水流條件，這樣就以虛設(shè)的井或井群代替邊界的作用。隔水邊界：不透水邊界confining boundary 滲透性極差的舍水層邊界即法線方向水力梯度（或流量）等于零的邊

30、界。弱透水邊界：weakly-permeable boundary 能通過一定流量的滲透性較弱的含水層邊界。透水邊界：permeable boundary補給邊界，供水邊界，滲透在良好的含水層邊界。無限含水層：Unlimited aquifer 沒有邊界限制的、平面上無限分布的含水層。半無限含水層：Semi-limited aquifer有一側(cè)邊界限制的、另一側(cè)在平面上呈現(xiàn)無限分布的含水層。扇形含水層：Fan-shape aquifer兩個會聚邊界所組成的呈扇型的含水層。條形含水層：兩條平行邊界中間的含水層。飽和度：表示巖石的空隙空間中水所占據(jù)部分所占的比例： (6-2)式中，Sw為飽和度，無

31、量綱；(V0) 0為典型單元體中的空隙體積。田間持水量：在長時間重力排水后仍然保留在土中的水量稱為田間持水量毛管壓力：土壤水分特征曲線：反映毛管壓強pc或毛管壓力水頭hc和土壤含水率或飽和度Sw關(guān)系的曲線，稱為水分特征曲線機械彌散：液體通過多孔介質(zhì)流動時，由于速度不均一所造成的這種物質(zhì)運移現(xiàn)象稱為機械彌散。分子擴散：分子擴散是由于液體中所含溶質(zhì)的濃度不均一而引起的一種物質(zhì)運移現(xiàn)象。水動力彌散：水動力彌散就是多孔介質(zhì)中所觀察到的兩種成分不同的可混溶液體之間過渡帶的形成和演化過程。彌散系數(shù)：縱向彌散系數(shù)：Dxx稱為縱向彌散系數(shù)橫向彌散系數(shù)：Dzz稱為橫向彌散系數(shù)。對流一彌散方程(水動力彌散方程)：

32、上式稱為對流一彌散方程(水動力彌散方程)。它右端后三項表示水流運動(習慣地把它喻為對流)所造成的溶質(zhì)運移，前三項表示水動力彌散所造成的溶質(zhì)運移。序號簡述題答 案1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。潛水含水層的貯水能力可表示為Q=mDHF；承壓含水層的貯水能力可表示為Q=m*DHF；式中Q為含水層水位變化時DH的貯水能力，DH為水位變化幅度；F為地下水位受人工回灌影響的范圍。從中可以看出，因為承壓含水層的彈性釋水系數(shù)m*遠遠小于潛水含水層的給水度m，因此在相同條件下進行人工回灌時，潛水含水層的貯水能力遠遠大于承壓含水層的貯水能力。2等水位線的疏密程度可以反

33、映出哪些水文地質(zhì)條件? 由達西定律Q=KJH可以知，在含水層的單寬流量Q保持不變時，等水位線的密集表示水力坡度J大，反映含水層滲透系數(shù)較小或含水層厚度較大；等水位線的稀疏表示水力坡度J小，反映含水層滲透系數(shù)較大或含水層厚度較小。3寫出泰斯公式及各項符號的含義；泰斯公式的主要用途是什么？Theiss equation描述無補給的承壓水完整井非穩(wěn)定運動過程中降深與抽水量之間關(guān)系的方程式，亦即，式中s-抽水井的水位降深(m)；Q-抽水井的流量(m3/d)；T-含水層的導水系數(shù)(m2/d)；W(u)-泰斯井函數(shù)；r-到抽水井的距離(m)；a-含水層的導壓系數(shù)(1/d)；m*-含水層的彈性是水系數(shù)；t-

34、自抽水開始起算的時間(d)。4潛水井流的運動與承壓含水層中徑流的運動有哪些不同?(1) 潛水井流特征： 流線與等水頭線都是彎曲的曲線，井壁不是等水頭面，抽水井附近存在三維流，井壁內(nèi)外存在水頭差值； 降落漏斗位于含水層內(nèi)部，水位降落漏斗的曲面就是含水層的上部界面，導水系數(shù)T隨時間t和徑向距離r變化； 潛水含水層水位下降伴有彈性釋水和重力疏干，為緩慢排水過程，抽水量主要來源于含水層疏干，稱為潛水含水層的遲后效應(yīng)。(2) 承壓水井流特征：流線與等水頭線在剖面上的形狀不相同，等水頭線近似直線，等水頭面即為鉛垂面，降深不太大時承壓井流為二維流；降落漏斗在含水層外部，成虛擬狀態(tài)變化，但導水系數(shù)不隨時間t變化；承壓井流的抽水量來自承壓含水層水頭降落漏斗范圍內(nèi)由于減壓作用造成的彈性釋放，是瞬時完成的。5穩(wěn)定井流與非穩(wěn)定井流的區(qū)別穩(wěn)定井流中，當無垂向補給時，地下水流向井的過程中任一斷面的流量都相等，并等于抽水井流量，地下水位h不隨時間t變化。非穩(wěn)定井流中，地下水流向井的過程中，沿途不斷得到含水層釋放補給，通過任一斷面的流量都不相等，井壁處流量最大并等于抽水井流量，地下水位h隨時間t而變化，初期變化大，后期變化減小。6考慮潛水含水層遲后疏干的Boulton模型的假設(shè)條件是什么?（1）均質(zhì)、