《地下水动力学》
习 题 集
第1章 渗流理论基础
习题1-1 渗流的基本概念
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。渗流速度是 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3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 关系，将地下水运动分为一维、一维和三维运动。
二、判断及选择题
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。（ ） 14. 贮水率只适用于三维流微分方程。（ ）
15. 贮水系数既适用于承压含水层，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。（ ）
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18. 在其他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）位置的高低；（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. 水力坡度可定义为：单位渗流路径上的水头下降值。（ ）
三、分析问答题
25. 解释概念：渗流速度、实际速度、水力坡度、贮水率、贮水系数。 26. 如图1-1所示的向倾斜盆地，承压含水层为均质各向同性、等厚，水流为稳定流，平面上流线平行。已知A、C、E和B、D、F分别是沿顶底板流线上的3个点，且分别在同一铅直面上。试标出A、B、C、D、E、F各点的测压高度和测压水头，并画出AB和EF两断面间ACE和BDF的水头曲线（忽略惯性力）。
图1-1
27. 图1-2是因火车停驶和开走而引起铁路附近承压观测孔中的水位变化情况，试用含水层的弹性理论分析其变化机理。
四、计算题
28. 已知承压含水层的贮水率为2.0×10-5/m，温度为10℃时，水的密度和弹性
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压缩系数分别为1000kg/m3和4.96×10-6cm2/N，含水层的给水度为0.25，而孔隙度为其给水度的1.2倍，试求含水层的压缩系数。
图1-2
习题1-2 渗流基本定律
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1da。1da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、判断及选择题
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7. 达西定律是层流定律。（ ）
8. 达西公式中不含时间变量，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。（ ） 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。（ ）
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。（ ） 16. 如图1-3所示，在倾角??600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，故通过含水层内任意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。
图1-3
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. 承压含水层中的导压系数也等于渗透系数与贮水率之比。（ ）
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。（ ）
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