【正文】 ??12qq?)(222221122212222212211KlKlhhqhhhhKqlKqlss????????第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 若存在 n個(gè)垂向突變界面 : ?????????ni iinnKlhhKlKlKlhhq12221221122212)(2 ?第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 如圖所示的非均質(zhì)含水層，一部分由細(xì)砂組成， l2=45m，滲透系數(shù) K2=15m/d；另一部分由粗砂組成，滲透系數(shù) K1=40m/d, l1=170m，左側(cè)河水位標(biāo)高 H1=，右側(cè)河水位標(biāo)高 H2=，含水層底板標(biāo)高為 。 2— 2 非均質(zhì)含水層中地下水向河渠的運(yùn)動(dòng) 二、透水性沿流向突變的非均質(zhì)含水層中地下水維穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 河流階地附近潛水含水層中的地下水運(yùn)動(dòng)。已知：孔 1，孔 2的水位標(biāo)高分別為 、 ，兩孔間距為 250m，含水層的寬度為 80m，各層的含水層厚度和滲透系數(shù)自上而下分別為： M1=、M2=、 M3=、 M4=、 M5=、 K1=、 K2=、K3=／ d、 K4=、 K5=，試求含水層的天然流量。 2— 2 非均質(zhì)含水層中地下水向河渠的運(yùn)動(dòng) 一、水平層狀非均質(zhì)含水層中地下水穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 1 2M1M2M3LK1K2K3H1H2圖321 水平層狀含水層中地下水運(yùn)動(dòng) 三個(gè)均質(zhì)等厚的水平巖層組成承壓含水系統(tǒng)、其平面及剖面上流線互相平行，屬于一維流動(dòng)。設(shè)隔水底板近似為水平，不考慮 C區(qū)降水補(bǔ)給及潛水蒸發(fā)，求Ａ、Ｂ河之間地下水流的單寬流量 q。 通過(guò)整個(gè)含水層的單寬流量等于通過(guò)下層的單寬流量和通過(guò)上層的單寬流量之和，即 : lhhKlhhMKq222212211????第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 在下圖中，已知Ａ河常年水位保持在 ，Ｂ河常年水位保持在 ，兩河之間距離為 80m。 2— 2 非均質(zhì)含水層中地下水向河渠的運(yùn)動(dòng) 雙層結(jié)構(gòu)的含水層，其上層滲透系數(shù)往往比下層的滲透系數(shù)小得多。甲乙兩河分水嶺寬度為 800m。 dxdH?第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 根據(jù)裘布依假定 q和 K沿程不變 運(yùn)用積分中值定理近似求解 lHHhhKqhlKqHHhhhmm2121212122 ????????? ????????21011HHldHdxhKqdHdxhKqdxdHKhq 10 mlhldxh ??1－ 2滲流段的流量公式 1－ x滲流段的流量公式 水均衡原理 水頭線方程討論 xlzzzzxHHzHhlHHhhxHHhhKlHHhhKqqxHHhhKqlHHhhKq)()) ] (([))((22221211121211121212111221211?????????????????????Xlz 1zz 21 2h 1 h 2HHH1H2X00圖3 1 4 隔水底板傾斜的二維潛水流動(dòng)第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 0i?0i?N N a b 隔水底板傾斜潛水二維流計(jì)算公式 卡明斯基公式 lHHhhq 21212????第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 甲乙兩河間地帶為潛水含水層，滲透系數(shù)為 10m/d。當(dāng) ?20o，滲流長(zhǎng)度可以用以水平孔距 l來(lái)近似表示，水力坡度 。 第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 承壓 —— 無(wú)壓流動(dòng) 承壓段： 無(wú)壓段： 因?yàn)椋?q1 = q2 可求得： 將 l0代入上 q1或 q2公式，可得承壓 — 無(wú)壓的單寬流量： 在地下水坡度較大的地區(qū)，若上游為承壓水，下游由于水頭降至隔水底板以下轉(zhuǎn)為無(wú)壓水的情況，形成承壓 — 無(wú)壓流 011 lMHKMq ??? ?02222 2 llHMKq???? ?? ? 221 10 22HMHMMHlMl????? ?lHMHMKq22 221 ???第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 二、無(wú)入滲潛水含水層中地下水向河渠二維穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) Xlz 1zz 21 2h 1 h 2HHH1H2X00圖3 1 4 隔水底板傾斜的二維潛水流動(dòng) 沿水平方向取 x軸 ,它和底板夾角為 ? ； H軸和井軸一致。粘土層頂面標(biāo)高 。求含水層的單寬流量和總流量，并繪制水位降落曲線（每隔 100m計(jì)算一個(gè)數(shù)值） 某潛水含水層由均質(zhì)細(xì)砂組成，下伏粘土層呈水平狀。 甲 河 乙 河 解：甲河處含水層厚度為： h1== 乙河處含水層厚度為： h2== 用裘布依公式求單寬流量 =則總流量 Q=qB= 200=112m3/d ? ?5 0 022222221??????lhhKq第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) mlxhhhhx110500)(222222121????????潛水位標(biāo)高 H=++= x 100 200 300 400 500 H xh甲 河 第二章 地下水向河渠的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 在水平分布的潛水含水層中，沿流向相距 1000m打兩孔。含水層的滲透系數(shù)為 K=。 167。潛水面坡度愈大，兩曲線間的差別也愈大。 2— 1 均質(zhì)含水層中地下水向河渠的運(yùn)動(dòng) 上述所導(dǎo)出的公式都是在應(yīng)用 Dupuit假設(shè)，忽略了滲流垂向分速度的情況下導(dǎo)出的。 2— 1 均質(zhì)含水層中地下水向河渠的運(yùn)動(dòng) 邊界條件： 當(dāng) x=0時(shí)， h=h1 x=l時(shí)， h=h2 K h d hq d x ???? ?? 210hhlh dhdxKq? ?? ?lhhKqhhlKq22122212221????0h1HH11Lh20XH22hB圖3 1 2 隔水底板水平的二維潛水運(yùn)動(dòng)167。 167。 引入裘布依假定 把二維流（ x,z）問(wèn)題降為一維流（ x）問(wèn)題處理。試求含水層的單寬流量及孔 2，孔 3的水位。 2— 1 均質(zhì)含水層中地下水向河渠的運(yùn)動(dòng) 一、承壓含水層中地下水向河渠穩(wěn)定運(yùn)動(dòng) 在厚度不等的承壓含水層中，沿地下水流方向打四個(gè)鉆孔（孔 孔 孔 孔 4） ,如圖所示，各孔所見含水層厚度分別為： M1= , M2=M3=10m , M4=7m,已知孔 孔 4中的水頭分別為 ,。試求每公里寬度上承壓含水層的天然流量。 lHHMMKq 21212????沿承壓水流方向有兩個(gè)鉆孔，孔 1處含水層厚度為 ，穩(wěn)定水位標(biāo)高為，孔 2處含水層厚度為 ，穩(wěn)定水位標(biāo)高為 。 lHHKMq 21 ??10075802022 ????167。 2— 1 均質(zhì)含水層中地下水向河渠的運(yùn)動(dòng) 某地區(qū)承壓含水層厚 20m，滲透系數(shù)為 10m/d，地下水為一維流，沿地下水流向距離 100m的兩觀測(cè)孔地下水位分別是 80m和 75m，試求單寬流量。 dmnVu / ???解：據(jù)題意 ， 根據(jù) Darcy定律： V=KI得： 答：含水層的滲透系數(shù)為 15m/d，實(shí)際流速為 1m/d。 2— 1 均質(zhì)含水層中地下水向河渠的運(yùn)動(dòng) 已知一等厚、均質(zhì)、各向同性的承壓含水層，其有效孔隙度為 ，沿著水流方向的兩觀測(cè)孔 A、 B間距離 l=200m，其水位標(biāo)高分別為 HA=5m， HB=3m，地下水的滲透流速為 。 167。 lHHKMq 21 ??xHHKMq?