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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
2、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2ò滲透性：K=ndγò水頭線，等水頭線，流線32μ?滲透率(k)γò流網(wǎng)（特征、繪制原則與方法）K=k?滲透系數(shù)(K)μnB2γò穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流K=?均質(zhì)、非均質(zhì)12μò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
3、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Terzaghi有效應(yīng)力原理ò有效應(yīng)力原理'ò重力滯后釋水σ=σ+pò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(xì)，滯后越明顯ò承壓含水層抽水的兩個來源ò彈性給水度μ=Mγ(α+nβ)eò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）
4、，分子擴ò重力給水度μdB=TM'散K'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(dá)西定律?H?H?H?Hv=?K≈0，則A=B?h?≈??s?z?s?xQ=KJA?Hdhdhdhvx=?KxQ=?KBh,q=?Kh,vx=?K?xdxdxdxò適用條件：Re<10的層流?Hv=?Kyy3.滲流折射定律?yα2tgαKK2?H1=1^v=?Kzz?ztgαKα1K1ò非飽和流達(dá)西定律221112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
5、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?HòIII類邊界Cauchy?=f(x,y,z,t)(x,y,z)∈B后給水的Boulton井流,考慮垂向分流速的?n2?
6、HNeuman井流…特例：隔水邊界??H=0+aH=b?n?n1314地下水動力學(xué)地下水動力學(xué)1。微分方程極坐標(biāo)，均質(zhì)各向同性含水層等厚非穩(wěn)定流有源匯時???H????H????H??H?Kxx?+??Kyy??+?Kzz?=μs(7)????2HH1?H?x??x??y??y??z??z??tTW??++=μ2e????rrr?tμeμs=γ(α+nβ)=單位儲水系數(shù)，量綱[1/L]：M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。???h????h??h?Kh?+??Kh??+W=μd其實質(zhì)是單元六面體的均衡方程。[1/T]?x??x??y??y??t1516地下水動力學(xué)地下
7、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???????hhh??μ?d???hh+=??(,)xy∈D,t>0????xxyyKt???????θ???θ??K(θ)???=?D(θ)?+?hxy(,,0)=∈hxy0(,)(,)xyD??t?z??z??z??hxyt(,,)
8、=h?θ(z,0)=θi(z)(t=0,z>0)?ΓDB?θ(0,t)=θ(t>0,z=0)??s??θ(∞,t)=θ(t>0,z
