水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)3

第三章地下水的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)導(dǎo)航：地下水運(yùn)動(dòng)飽水帶水的運(yùn)動(dòng)飽氣帶水的運(yùn)動(dòng)第一節(jié)重力水的運(yùn)動(dòng)第二節(jié)結(jié)合水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律第三節(jié)毛細(xì)水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律學(xué)習(xí)重點(diǎn)：達(dá)西定律第一節(jié)重力水的運(yùn)動(dòng)基本概念滲透：地下水在巖石空隙中的運(yùn)動(dòng)稱為滲透。滲流：不考慮滲流途徑的迂回曲折，不考慮巖層的顆粒骨架，假想地下水充滿整個(gè)巖石空間并只向整體水流方向流動(dòng)的水流稱為滲流。（見(jiàn)圖3-1）滲流速度V:滲流場(chǎng)中通過(guò)過(guò)水?dāng)嗝鎤的單位時(shí)間內(nèi)滲流量為Q，則滲流速度：。若設(shè)實(shí)際過(guò)水面積為w’,（圖3-7）則（ne有效空隙度），則實(shí)際速度u與滲透速度關(guān)系為第一節(jié)重力水的運(yùn)動(dòng)層流：水流質(zhì)點(diǎn)有秩序的、互不混雜的流動(dòng)稱作層流。紊流：水流質(zhì)點(diǎn)無(wú)秩序的、互相混雜的流動(dòng)稱作紊流。線狀流（一維流，圖3-3）、平面流（二維流）、空間流（三維流，圖3-4）穩(wěn)定流：各運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間改變的流動(dòng)稱作穩(wěn)定流。非穩(wěn)定流：各運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間改變而改變的流動(dòng)稱作非穩(wěn)定流。水頭：滲流場(chǎng)中某一點(diǎn)位置至基準(zhǔn)面的高度Z，稱為位置水頭；該點(diǎn)壓強(qiáng)的液柱高度，稱為壓強(qiáng)水頭；二者之和稱為測(cè)壓水頭水力坡度I：水力坡度為沿滲透途徑水頭損失與相應(yīng)滲透長(zhǎng)度的比值。第一節(jié)重力水的運(yùn)動(dòng)達(dá)西試驗(yàn)，見(jiàn)圖3-6線性滲流定律----達(dá)西定律定義：滲流的流量與過(guò)水?dāng)嗝妫╳)、水力坡度(I)和滲透系數(shù)（K）成正比。如果：說(shuō)明：I為水力坡度，為沿滲透途徑水頭損失與相應(yīng)的滲透路徑長(zhǎng)度的比值?；騑為過(guò)水?dāng)嗝?，指在過(guò)水的橫斷面上包括顆粒所占面積與孔隙所占面積的和。第一節(jié)重力水的運(yùn)動(dòng)K為滲透系數(shù)，是得到表征含水層透水性能的重要的水文地質(zhì)參數(shù)。根據(jù)達(dá)西定律，也可以這樣定義：滲透系數(shù)是水力坡度為1時(shí)的滲流速度。滲透系數(shù)與滲透率的關(guān)系

滲透系數(shù)的測(cè)試方法：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法（抽水、注水試驗(yàn)、井間示蹤）室內(nèi)測(cè)試法（達(dá)西實(shí)驗(yàn)）

經(jīng)驗(yàn)公式：K=cd2(0.7+0.0t)

經(jīng)驗(yàn)數(shù)值法（表3-1、表3-2）第一節(jié)重力水的運(yùn)動(dòng)達(dá)西定理適用范圍達(dá)西定理適用是有范圍的大部分情況下是可以應(yīng)用達(dá)西定理的達(dá)西定律應(yīng)用實(shí)例第一節(jié)重力水的運(yùn)動(dòng)非線性滲透定律當(dāng)?shù)叵滤鳛槲闪鲿r(shí)，服從哲才定律

當(dāng)?shù)叵滤髟趯恿骱臀闪髦g時(shí)第一節(jié)重力水的運(yùn)動(dòng)流網(wǎng)等水頭線：滲流場(chǎng)中水頭值相等的點(diǎn)連成的線。跡線：某一水流點(diǎn)在不同時(shí)間內(nèi)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的軌跡。流線：在滲場(chǎng)中作一理想的空間幾何線，該線上各水流質(zhì)點(diǎn)在某瞬間的滲透速度矢量均與此線相切，稱此線為流線。在穩(wěn)定流中，流線與跡線重合。圖流網(wǎng)：地下水中水流的方向總是指向水頭變化最大的方向，即等水頭線和流線垂直。一系列流線和等水頭線組成的網(wǎng)格稱為流網(wǎng)。幾種情況下的流網(wǎng)：補(bǔ)給邊界、隔水邊界、潛水面（圖3-11平面圖）、抽水井的流網(wǎng)（圖）第一節(jié)重力水的運(yùn)動(dòng)流網(wǎng)的應(yīng)用求水頭求水力坡度求滲流速度求流量作業(yè)：試畫(huà)出無(wú)滲入補(bǔ)給情況下，河流向潛水層補(bǔ)給時(shí)的剖面流網(wǎng)圖。第二節(jié)結(jié)合水運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合水運(yùn)動(dòng)的基本公式I0起始水力坡度結(jié)合水運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線，見(jiàn)圖3-14.結(jié)合水運(yùn)動(dòng)與越流滲透。第三節(jié)包氣帶水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律