地下水动力学习题

习 题 1-1

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．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．假想水流的 、 、 以及 都与真实水流相同，假想水流充满 。

5．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。

6．在渗流中，水头一般是指 ，不同数值的等水头面（线）永远 。 7．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。水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为 、 和 。

8．渗流运动要素包括 、 、 和 等。

9．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、判断选择题

10．地下水在多孔介质中运动，因此可以说多孔介质就是含水层。（ ） 11．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。（ ） 12．对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。（ ） 13．贮水率?s??g(??n?)也适用于潜水含水层。（ N ） 14．贮水率只适用于三维流微分方程。（ N ）

15．贮水系数既适用承压含水层，也适用于潜水含水层。（ ）

16．在一定条件下，含水层的给水度可以是时间的函数，也可以是一个常数。（ ） 17．潜水含水层的给水度就是贮水系数。（ ）

18．在其它条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中。在补给期时，给水度?大，水位上升大，?小，水位上升小；在蒸发期时，?大，水位下降大，?小，水位下降小。（ ）

19．决定地下水流向的是（ ）。（1）压力的大小；（2）位置高低；（3）水头的大小。

20．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。（ ）

21．具有渗流速度的水流是连续充满整个含水层空间的一种实际水流。（ ） 22．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。（ ）

23．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。（ ）

24．对水力坡度可定义为：单位渗流路径上的水头下降值。（ ）

习 题 l-2

一、填空题

1． 占优势时液体运动服从达西定律，随着运动速度加快 相应增大，当________占优势时，达西定律就不适用了。 2．达西定律反映了渗流场中的 定律。

3．渗透率只取决于 的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为 或 。

4．当液体的动力粘滞系数为 ，压强差为 的情况下，通过面积为 ，长度为 岩样的流量为 时，岩样的渗透率为lda。lda等于 cm2。

5．渗透率是表征 的参数，而渗透系数是表征岩层 的参数，影响渗透系数大小的主要是 以及 ，随着地下水温度的升高，渗透系数 。 6．导水系数是描述含水层 的参数，它是定义在 维流中的水文地质参数。

二、判断选择题

7．达西定律是层流定律。（ ）

8．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。（ ）

9．符合达西定律的地下水流，其渗透速度与水力坡度呈直线关系，所以渗透系数或渗透系数的倒数是该直线的斜率。（ ）

10．无论含水层中水的矿化度如何变化，该含水层的渗透系数是不变的。（ N ） 11．达西定律是能量守恒与转换定律在地下水运动中的具体体现，因此，可以说达西定律中也包括了水的动能的变化。（ Y ）

12．分布在两个不同地区的含水层，其岩性、孔隙度以及岩石颗粒结构排列方式等都完全一致，那么可以肯定，它们的渗透系数也必定相同。（ ）

13．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。（ ） 14．非线性渗流定律只适用于紊流状态下的地下水运动。（ ）

15．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。（ N） 16．如图1-7所示，在倾角?＝60o的承压含水层中，已知H＝172m，H0＝173m，L＝

100m，含水层渗透系数为10m／d，上游垂直补给强度为0．001m／d，地下水为稳定运动，故通过含水层内任一单位过水断面上的流量为（ ）。

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

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。（ Y ） 18．承压含水层中的导压系数也等于渗透系数与贮水率之比。（ N ） 19．导水系数在三维流中无意义，那么只有在一、二维流中才有意义。（ N ）

习 题 1-3 一、填空题

1．均质与非均质岩层是根据 的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据________的关系划分的。

2．渗透系数在各向同性岩层中是 ，在各向异性岩层中是 。在三维空间中它由 组成，在二维流中则由 组成。

3．在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是 。 二、判断及选择题

4．在各向异性岩层中，渗透速度也是张量。（ ）

5．同是二维流的均质各向同性和各向异性的岩层中，若在x方向上的渗透系数、水力坡度都相等，则二者在x方向上的渗透速度的差值为Kxy?H。（ ） ?y6．在均质各向异性含水层中，各点的渗透系数都相等。（ Y ）

7．在均质各向异性、等厚、无限分布的承压含水层中，以定流量抽水时，形成的等降深线

椭圆形。长轴方向水力坡度小、渗流速度大，而短轴方向水力坡度大，渗流速度小。（ ） 8．各向异性含水层中任一点的渗透速度为v?vx?vy?vx。（ N） 9．在均质各向异性的含水层中，其渗透系数为??8030??，单位为m/d，x、y方向上

3028??的水力坡度分别为0.0002和0.0004，则渗透速度v为（ ）。

(1) (1) 0.045m/d;（2）0.033m/d;（3）0.011m/d

?vx??0.6? 10．各向异性含水层中的渗透速度在x、y方向上的分量为?????，其单位为v?0.1??y??m／d，则渗透速度为（ ）。

（1）0.5m／d； （2）0.61m／d； （3）0.7m／d

习 题 1-4

一、填空题

1．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 。

2．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 。

3．当水流平行层面时，层状含水层的等效渗透系数为 ，各分层的水力坡度为 ；当水流垂直于岩层层面时，等效渗透系数为 ，各分层的水力坡度 。

4．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 。 二、判断题

5．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。（ Y ） 6．两层介质的渗透系数相差越大，则其入射角和反射角也就相差越大。（ Y ） 7．流线越靠近界面时，则说明介质的K值就越小。（ N ）

8．可以把平行和垂直层面方向的等效渗透系数的计算方法直接类比串联和并联电阻的计算方法。( Y)

9．平行和垂直层面的等效渗透系数的大小，主要取决于各分层渗透系数的大小。( N )

10．对同一层状含水层来说，水平方向的等效渗透系数大于垂直方向的等效渗透系数。（ Y ）

习 题 1—5

一、填空题

1．在地下水的平面运动中，流线方程为 ，两流线间的流量等于这两条流线相应的________。

2．在同一条流线上其流函数?等于 ，单宽流量等于 ，流函数的量纲为 。

3．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 。 4．在各向同性的含水层中流线与等水头线 ，故网格为 ，当流网中的?H=?L＝?S＝1时，则每一网格的流量?q的数值等于 。

5．在渗流场中，利用流网不但能定量地确定 、 、 以及 ，还可定性地分析和了解 的变化情况。

6．在各向同性而透水性不同的双层含水层中，其流网形状若在一层中为曲边正方形， 则在另一层中为 。

7．流网形象地刻画了渗流场的 。 二、判断题

8．在地下水动力学中，可认为流函数是描述渗流场中流量的函数，而势函数是描述渗

流场中水头的函数。（ Y）

9．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。（ Y ） 10．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。（ N ）

11．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。（ Y ）

12．在同一渗流场中，流线在某一特定点上有时候也可以相交。（ Y ） 13．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。（ ） 习 题 l-6 一、填空题

1．渗流连续方程是 在地下水运动中的具体表现。 2．试写出忽略含水层骨架压缩情况下的地下水连续方程 。

3．地下水运动基本微分方程实际上是 方程，方程的左端表示单位时间内从 方向和 方向进入单元含水层内的净水量，右端表示单元含水层在单位时间内 。

4．地下水平面二维、三维流基本微分方程的数学意义分别表示渗流区内 、 的渗流规律，它们的物理意义分别表示任一 、 的水量均衡方程。 5．越流因素B越大，则说明弱透水层的厚度 ，其渗透系数 ，越流量就 。

6．裘布依假设的要点是 ，实际上意味着 是铅直的，流线 以及没有 。

7．单位面积（或单位柱体）含水层是指 ，高等于 柱体合水层。 8．贮水率的物理意义是：当水头 时，从 含水层中由于水 ，以及介质骨架的 ，而释放（贮存）的 水量。贮水系数与贮水率比较，主要差别有两点：一是含水层 不同，前者是 ，后者是 ；二是释放出 不同，前者有疏干重力水和弹性水量，后者则完全是 水量。 9．在渗流场中边界类型主要分为 、 以及 。 二、判断及选择题

10．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。（ Y ） 11．地下水三维流基本微分方程div(K?gradH)??s水。（ N ）

12．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衡方程。（ Y）

13．在潜水含水层中当忽略其弹性释水量时，则所有描述潜水的非稳定流方程都与其稳

?H既适用于承压水也适用于潜?t

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