思考与练习
1.渗透与渗流如何区别?渗流速度与实际流速有何差异?
2.渗透压强是如何定义的?什么是测压管高度?
3.什么是水头?什么叫水力坡度?
4.流线与迹线有何区别?
5.什么是等水头线?什么是流网?流网如何绘制?流网用途有哪些?
6.渗流分类有几种?各自从什么角度进行分类?
7.达西定律的实质是什么?达西定律适用的范围?
8.渗透系数如何定义?
9.如何根据渗透系数在空间坐标及渗流方向的变化对岩层加以分类?
10.在等厚的承压含水层中,过水断面面积为400m2的流量为10000m3/d,含水层的孔隙度为0.25,试求含水层的实际速度和渗透速度。
11.已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层,其渗透系数为15m/d,孔隙度为0.2,沿着水流方向的两观测孔A、B间距L=1200m,其水位标高分别为HA=5.4m,HB=3m。试求地下水的渗透速度和实际速度。
12.取水构筑物有哪些类型?完整井与非完整井有何区别?
13.在推导井的计算公式时,裘布衣作了哪些假定?
14.井的裘布衣公式有何用途?其应用条件是什么?各项的意义是什么?
15.在承压含水层中有一口半径为0.076m的抽水井,已知含水层厚9.80m,渗透系数为4.20m/d,初始水位为17.40m,影响半径为150m。试求井内稳定水位为13.40m时的流量。
16.承压含水层厚30.50m,渗透系数为40m/d,初始水位为37.50m,抽水井半径为0.076m。若取引用影响半径为380m,试求井内水位为多少时才能满足流量为2600m3/d的需水要求?
17.某承压含水层中有一口直径为0.20m的抽水井,在距抽水井527m远处设有一个观测孔。含水层厚52.20m,渗透系数为11.12m/d。试求井内水位降深为6.61m,观测孔水位降深为0.78m时的抽水井流量。
18.在厚度为27.50m的承压含水层中有一口抽水井和两个观测孔。已知渗透系数为34m/d,抽水时,距抽水井50m处观测孔的水位降深为0.30m,110m处观测孔的水位降深为0.16m。试求抽水井的流量。
19.在某承压含水层中做多降深抽水试验,获得了表4-11的数据。试求Sw=6m时的抽水井流量。
表4-11 降水资料表
20.地下水流向井的稳定运动和非稳定运动的主要区别是什么?
21.什么叫释水系数μ*?什么叫导水系数T?
22.什么是第一类边界?什么是第二类边界?它们的数学表达式如何?
23.建立稳定流和非稳定流的数学模型时,各自选用怎样的微分方程和必须具备哪些条件?
24.在稳定流时,各断面上的含水层厚度M或渗透系数K变化时,承压水头线将如何?若M不变而K变的情况又如何?
25.自然界中大多数情况下,地下水呈非稳定运动。如何理解这个问题?
26.在无补给的无限含水层中抽水时,渗透水流能不能达到稳定?为什么?在什么情况时才能稳定运动?
27.写出直线补给边界和隔水边界附近完整抽水井的公式。
28.非完整井的水流特点是什么?对流量的影响怎样?
29.干扰井群的干扰现象是什么?
30.推导泰斯公式时作了哪些假定?与井的裘布衣公式假定有哪些不同?你能写出无越流补给时承压完整井非稳定渗流时的数学模型吗?
31.泰斯公式的主要用途是什么?雅柯布公式及使用条件是什么?
32.简述配线法和直线图解法求水文地质参数的原理及各自的优缺点?在应用中应注意哪些问题。
33.非稳定渗流中水位降深随着距离r和时间t是怎样变化的?结合S-t曲线和S-r曲线分析。
34.分析抽水井附近水位下降速度的变化,不同距离处的过水断面上的流量,在稳定渗流和非稳定渗流时,有何不同,为什么?
35.对于非稳定渗流的干扰井群,边界附近的抽水井是应用什么原理得到其计算公式的?能写出其公式吗?
36.第一类越流系统中又引进了哪些参数,它们的含义和数学表达式是什么?
37.第一类越流系数的数学模型可得到非稳定状态的解和稳定状态的解,它们是在什么条件下得到的?
38.分析汉图什公式与泰斯公式有什么不同?
39.什么叫做解析法?什么叫做数值法?它们有什么不同?
40.在某均质、各向同性的承压含水层中,有一完整抽水井,其抽水量为1256m3/d,已知含水层的导水系数为100m2/d,导压系数为100m2/min。试求:①抽水后10、100、1000min时,距抽水井10m处的水位降,以及所反映的动态规律;②抽水90min后距抽水井3、30、300m处的水位降,以及所反映水位降深的分布规律。
41.某承压含水层中有一抽水井,抽水2h后,在距抽水井50m处的观测孔中水位降深为0.5m。试求何时在距抽水井150m处的观测孔中也出现同样降深?
42.在某承压含水层中有一完整井,以涌水量Q=0.0058m3/s进行抽水试验,在距抽水井10m处有一观测孔,其观测资料如表4-12。试用配线法及直线图解法求该承压含水层的导水系数T和贮水系数μ*。
表4-12 抽水试验资料
43.某工厂水源井进行非稳定抽水试验,承压含水层由均粒细砂组成,平面上无限延伸,完整承压井的半径为0.125m,抽水量为542.4t/d,距井110m处有一观测孔,观测资料见表4-13,试用配线法及直线图解法求释水系数和导水系数。
表4-13 抽水试验资料
44.无限分布的承压含水层中,有一完整井以800m3/d的流量进行抽水试验,在距主孔100m处的观测孔,其观测资料如表4-14所示。试用配线法与直线法求含水层的导水系数T和贮水系数μ*。
45.布井如图4-33,有界无越流承压含水层,有一河流(或阻水断层)平行河流(或阻水断层)有两口井在工作,其导水系数为T;贮水系数为μ*;Q1=Q2=Q;γw1=γw2=γw;t1=t2=t;试用泰斯公式与雅各布公式写出井1与井2的降深公式。
表4-14 抽水试验资料
图4-33
46.某矿区进行定降深排水,设计的定降深为10m,已知承压含水层的导压系数为107m2/d,贮水系数为5×10-5,井半径为0.1m。试问当排水量达2301m3/d时,需多长时间?
47.某半承压含水层的下部与隔水层相邻,而上部与2m厚的砂质粘土相连,砂质粘土的上部是一潜水层。已知砂质粘土层有弱透水的性质,其渗透系数为0.002m/d,抽水层的导水系数为40m2/d,贮水系数为0.004,现打一钻孔,以502.4m3/d的涌水量进行抽水。试求:①抽水后10、100、1000min距抽水井10m处的水位降深,并分析地下水位的动态变化规律;②抽水2d后距抽水井10、100、500m处的水位降深,并分析水位变化的分布规律。