地下水动力学习题及答案

内容发布更新时间 : 2024/9/20 7:14:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《地下水动力学》

习 题 集

第一章 渗流理论基础

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_??H?H?H_、?_和_?_。

?y?x?z6. 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cm2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__量_。在三维空间中它由_9个分量_组成,在二维流中则由_4个分量_组成。

14. 在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度的方向是_不一致_。 15. 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_大_。

tan?1K1?_,而水流平行和垂直于tan?2K216. 地下水流发生折射时必须满足方程_突变界面时则_均不发生折射_。

17. 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_q??qi_,当水流垂直于界面时_q?q1?q2?i?1n?qn_。

18. 在同一条流线上其流函数等于_常数_,单宽流量等于_零_,流函数的量纲为__L2/T__。

19. 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_vx?????,vy?_。 ?y?x20. 在各向同性的含水层中流线与等水头线_除奇点外处处正交_,故网格为_正交网格_。

21. 在渗流场中,利用流网不但能定量地确定_渗流水头和压强_、_水力坡度_、_渗流速度_以及_流量_,还可定性地分析和了解_区水文地质条件_的变化情况。

22. 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_曲边矩形网格_。

23. 渗流连续方程是_质量守恒定律_在地下水运动中的具体表现。 24. 地下水运动基本微分方程实际上是_地下水水量均衡_方程,方程的左端表示单位时间从_水平_方向和_垂直_方向进入单元含水层的净水量,右端表示单元含水层在单位时间_水量的变化量_。

25. 越流因素B越大,则说明弱透水层的厚度_越大_,其渗透系数_越小_,越流量就_越小_。

26. 单位面积(或单位柱体)含水层是指_底面积为1个单位_,高等于_含水层厚度_柱体含水层。

27. 在渗流场中边界类型主要分为_水头边界_、_流量边界_以及_水位和水位导数的线性组合_。

三、判断题

1. 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。(×) 2. 对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。(√)

3. 贮水率μs=ρg(α+nβ)也适用于潜水含水层。(√) 4. 贮水率只用于三维流微分方程。(×)

5. 贮水系数既适用承压含水层,也适用于潜水含水层。(√)

6. 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。(√)

7. 潜水含水层的给水度就是贮水系数。(×)

8. 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μ大,水位上升大,μ小,水位上升小;在蒸发期时,μ大,水位下降大,

μ小,水位下降小。(×)

9. 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。(√) 10. 达西定律是层流定律。(×)

11. 达西公式中不含有时间变量,所以达西公式只适于稳定流。(×) 12. 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。(√)

13. 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。(×)

14. 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。(×)

15. 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。(×) 16. 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。(×) 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。(√)

18. 各向异性岩层中,渗透速度也是量。(√)

19. 在均质各向异性含水层中,各点的渗透系数都相等。(√)

20. 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,形成的降深线呈椭圆形,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。(√)

21. 突变界面上任一点的水力特征都同时具有界面两侧岩层的水力特征。(√)

22. 两层介质的渗透系数相差越大,则其入射角和折射角也就相差越大。(√)

23. 流线越靠近界面时,则说明介质的K值就越小。(×)

24. 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。( √)

25. 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。(√)

26. 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。(√)

27. 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。(×)

28. 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。(×)

29. 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。(√)

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