渗流速度与实际流速

二、渗流速度与实际流速

垂直于渗流方向的含水层截面叫过水断面，此断面包括岩石空隙和颗粒骨架在内的全部面积，用ω表示。实际过水断面是指该断面中重力水能流动的空隙部分，用ω′表示。

由于水流特征及边界条件不同，渗流的过水断面的形状可以是平面，也可以是曲面，如图4-2所示。

图4-2　承压含水层与潜水含水层的过水断面

（a）平面；（b）曲面
1—流线；2—过水断面

地下水流在其过水断面上的平均流速称为渗流速度，即

式中　V——渗流速度，m/d；

　　　ω——过水断面面积（包括该断面上颗粒和空隙在内的整个面积），m2；

　　　Q——渗流流量，即单位时间内通过该过水断面的渗流体积，m3/d。

过水断面不是真正的水流断面，渗流速度也是一个假想的流速。真实流速是地下水流在过水断面中空隙那部分实际流动水流的平均流速，即

式中　u——地下水的实际流速，m/d；

　　　ω′——过水断面中重力水能流动的空隙所占的总面积，m2；

　　　n——岩石的孔隙度，以小数表示。

比较式（4-1）和式（4-2），可得

由于n总是小于1，故可知，渗流速度小于实际流速。