水文地質第二講華南理工大學(編輯修改稿)
2025-06-15 17:03 本頁面
【文章內容簡介】 水交替慢 ， 平均滯留時間長 （ 年齡老或長 ） ——恢復性差 水化學 變化較大 ， 礦化度一般要高點 ， 可以保留 “ 古老 ” 的水 動態(tài) 要穩(wěn)定些 ， 如果分布面積大 ， 厚度穩(wěn)定 —則調節(jié)能力很強 ? 問題 ？ 承壓含水層的變化：在儲水與釋水時 ， 含水層厚度是不變的 ， 承壓含水層的儲水與釋水是如何進行的 ？！ 承壓水與承壓含水層 Company Logo 承壓含水層的儲水與釋水 ? 彈性給水度 μe ? 承壓含水層中當測壓水位下降 (或上升 )1個單位 ， 單位水平面積含水層較體所釋放 (或儲存 )的水量 ? 測壓水位降低導致 1)含水層孔隙中水的壓力降低 —水體積膨脹 釋水 ， 水的膨脹系數約為 1/20210 2)孔隙水壓力降低 ， 巖層顆粒間承受壓力增加 —骨架被壓縮 ? 顆粒不變 —骨架壓縮 = 空隙體積減小 （ 排列改變 ） ———發(fā)生釋水 （ 擠出來 ） 水 ? 這兩部水很有限 ， 所以 μe 很小 ； 與重力給水度 μd相比要 小 101 ~ 103 承壓含水層的儲水與釋水 Company Logo 承壓含水層的彈性給水度 ?從理論上來看： ? 彈性給水度是可以恢復的 ? 實際上彈性是有限恢復的 ? 越過含水層彈性范圍（限定），將產生一次性的變形 — 即永久性不可恢復的變形 ? 最終導致含水層的彈性給水與釋水能力降低 Company Logo 潛水與承壓水的相互轉化 ?在自然或實際條件下 ， 潛水與承壓水的劃分也是相對的 ?在復雜條件下 ， 很難將某些含水層中的水劃定為潛水或承壓水 ?幾個例子 ： ? 山區(qū)基巖互層 ? 一個 較厚的含水層 ? 一個封閉的含水層 —潛水 ？ ? 開采前 — 潛水含水層 ? 開采后 — 承壓含水層 開采潛水與承壓水的轉化 Company Logo 例：潛水與承壓水的轉化 Company Logo 4 運動 達西定律 達西定律討論 流網 Company Logo ?滲流 —— 地下水在巖石空隙中的運動稱為滲流 ?地下水滲流 —遵循水力學基本原理 （ 復習 ） ?差異 — ? 水力學研究水在 管 、 渠 —— 明流 ? 多孔介質 ， 空隙細小 ， 水流很緩慢 ——滲流 ? 從流態(tài)來看 —地下水多為層流 （ 除巖溶管道外 ） 層流 ——紊流 ? 側重穩(wěn)定流 ——（ 不討論非穩(wěn)定流 ） Company Logo 達西定律（ Darcy’s law） 達西定律 — 線性滲透定律 （ linear law） ? — 法國水力學家 ， 1856年 （ 以實驗為基礎研究時期 ）通過大量的室內實驗得出的 實驗條件 ：裝置圖 — P36， 圖 41 1） 等徑圓筒裝入均勻砂樣 （ uniform sand） ， 斷面為 ω 2） 上 （ 下各 ） 置一個穩(wěn)定的溢水裝置 —— 保持穩(wěn)定水流 3） 實驗時上端進水 ， 下端出水 —— 示意流線 4） 砂筒中安裝了 2個測壓管 5） 下端測出水量 （ outflow） — Q Company Logo 達西試驗裝置 Q O O’ 斷面 1 斷面 2 h H2 H1 L ω LhK ωQ ?Company Logo 達西定律（ Darcy’s law） ? 通過變水頭，多次實驗得出：出水端的流量 Q與砂柱、測壓管水頭之間的關系為： （ 1） LhK ωQ ?gra die nthy dra ulicJILh 水力梯度????? Q —— 滲流量； ω—— 砂柱斷面面積； ? h —— 水頭損失（ m）； L —— 滲流途徑； ? K—— 與試樣有關的比例常數 。 ?由水力學 中水動力學基本原理： （ 2） Q = K I ω Company Logo 達西定律（ Darcy’s law） ?滲透流速 ? 根據水力學流速與流量的關系對上式轉化： Q = ω V ? 與
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