水動12-課程總結(jié)2014 黑白

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1、地下水動力學(xué)靳孟貴2014地下水動力學(xué)主要章節(jié)課程總結(jié)緒論第一章滲流基本概念與基本定律基本概念定律及微分方程第二章地下水運動的基本微分方程地下水向河渠的運動第三章地下水向溝渠的穩(wěn)定滲流地下水向井的運動第四章Dupuit穩(wěn)定井流ò共講了11章,5個非飽和流理論基礎(chǔ)第五章Theis非穩(wěn)定井流理論實驗溶質(zhì)運移理論基礎(chǔ)ò井群干擾,直線邊界附近的井流,變流量井流、定ò13組習(xí)題降深井流地下水動力學(xué)12地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)基本概念基本定律主要章節(jié)概念模型第六章井流試驗第七章越流含水層中的完整井流數(shù)學(xué)模型第八章潛水含水層中

2、的非穩(wěn)定井流數(shù)學(xué)模型的求解第九章地下水向不完整井運動應(yīng)用第十章非飽和水運動基本理論求水文地質(zhì)參數(shù)計算運動要素模型識別K,T,μe，μd，BQ,q,H,s,t判斷水文地質(zhì)條件第十一章溶質(zhì)運移理論基礎(chǔ)…………如邊界性質(zhì)3地下水動力學(xué)一、基本概念2。滲流場ò滲流特征1。介質(zhì)（為描述介質(zhì)特性提出的一些概念）ò運動要素：實際流速、滲透流速、質(zhì)點流速、單個孔ò連續(xù)介質(zhì)模型—典型體元隙斷面平均流速，流量，水頭，水力坡度ò滲透性：ò水頭線，等水頭線，流線?滲透率(k)ò流網(wǎng)（特征、繪制原則與方法）?滲透系數(shù)(K)ò穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流?均質(zhì)

3、、非均質(zhì)ò一、二、三維流?各向同性、各向異性ò承壓流，無壓流ò有界與無界56地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)1地下水動力學(xué)靳孟貴20143。彈性變形與彈性釋水4。重力滯后釋水ò沃爾頓(W.C.Walton)抽水過程三階段ò有效應(yīng)力原理ò重力滯后釋水ò滯后指數(shù)（1/α）μdδsαe-α(t-τ)ò彈性變形與彈性釋水ò巖性越細，滯后越明顯ò承壓含水層抽水的兩個來源ò彈性給水度ò比彈性給水度78地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)5.非飽和流及水動力彌散6。水文地質(zhì)參數(shù)及獲取方法ò滲透系數(shù)Kò土壤水勢，ò土壤水分特征曲線等非飽和流水力參數(shù)，ò入滲

4、強度Wò導(dǎo)水系數(shù)T=KMò水動力彌散現(xiàn)象ò彈性給水度μe（儲水系數(shù)）ò水動力彌散：機械彌散（對流彌散），分子擴ò重力給水度μd散ò阻越流系數(shù)Bò壓力傳導(dǎo)系數(shù)a=T/μe910地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)二、滲流基本定律2.Dupuit假定和微分方程1。達西定律ò適用條件：Re<10的層流3.滲流折射定律α2K2^α1K1ò非飽和流達西定律1112地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)2地下水動力學(xué)靳孟貴2014四、數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型三、基本概念模型（討論了很多，例如）微分方程定解條件ò無點源（匯）平面流動（剖面或平面二維流）ò點源（匯）平面

5、流動（如Dupuit井流）邊界條件初始條件ò溝（渠）流：穩(wěn)定，不穩(wěn)定ò已知水頭邊界(I類Dirichlet)ò已知t=0時的因變ò井流：穩(wěn)定井流，不穩(wěn)定井流；完整井流，不完H(x,y,z,t)=f(x,y,z,t)(x,y,z)∈B1量，特例：定水頭邊界H(x,y,z,t)=CH(x,y,z,0)=H0(x,y,z)整井流ò已知流量邊界(II類Neumann)ò不穩(wěn)定井流：Theis井流，有越流井流，考慮滯òIII類邊界Cauchy后給水的Boulton井流,考慮垂向分流速的Neuman井流…特例：隔水邊界1314地下水

6、動力學(xué)地下水動力學(xué)1。微分方程極坐標，均質(zhì)各向同性含水層等厚非穩(wěn)定流有源匯時單位儲水系數(shù)，量綱[1/L]：潛水微分方程上式為非均質(zhì)各向異性承壓含水層的偏微分方程。其實質(zhì)是單元六面體的均衡方程。[1/T]1516地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)例：剖面無壓二維流數(shù)學(xué)模型垂向一維非飽和流模型1718地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)3地下水動力學(xué)靳孟貴2014半無限長均質(zhì)砂柱一維穩(wěn)定流溶質(zhì)運移模型五、若干數(shù)學(xué)模型的解析解1、地下水向河渠的穩(wěn)定運動2、無越流含水層中的穩(wěn)定完整井流3、無越流承壓水向完整井的不穩(wěn)定井流4、越流系統(tǒng)中的承壓完整井流5

7、、不完整井流6、無越流潛水向完整井的不穩(wěn)定運動1920地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)地下水向河渠的穩(wěn)定運動1、地下水向河渠的穩(wěn)定運動（1）承壓一維流（3）入滲條件下的潛水二維流動（2）潛水二維流ò符合Dupuit假定條件下ò分水嶺位置、水庫滲漏判斷等計算2122地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)地下水向河渠的穩(wěn)定運動2、無越流含水層中的穩(wěn)定完整井流（4）承壓—無壓二維流ò井流基本特征ò分段法ò裘布依(Dupuit)潛水井流（5）非均質(zhì)含水層地下水的穩(wěn)定運動?注意：公式應(yīng)用條件、水躍ò層狀非均質(zhì)滲流的計算方法：ò裘布依(Dupuit)承壓

8、水井流分段法、等效滲透系數(shù)法2324地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)4地下水動力學(xué)靳孟貴20143、無越流承壓含水層的不穩(wěn)定井流無越流含水層的不穩(wěn)定井流（1）泰斯井流概念模型假設(shè)、數(shù)學(xué)模型、井流公式、井流特點（2）多井疊加（滲流疊加原理）（3）變流量井流（4）直線邊界附近井流2526地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)4、越流系統(tǒng)中的承