【正文】 基礎(chǔ) （ 3）含水率 θ 與田間持水量 θ 0（ specific retention, field capacity) 1） 含水率：在非飽和帶中的土壤在重力和表面張力作用下典型單元體中所保持的水量 Vw和土壤總體積 Vb之比 2）飽和度（ Saturation） Sw： 3）田間持水量 θ 0 ：是由于附著力 與內(nèi)聚力作用土壤所吸附的水分。 死端孔隙 （見(jiàn)教材 ，圖 11）： 所貯水量不參與地下水運(yùn)動(dòng)，但參與抽水或灌水運(yùn)動(dòng)。 作業(yè)：上網(wǎng)查找有關(guān)地下水動(dòng)力學(xué)的發(fā)展與工程應(yīng)用資料，寫(xiě)出簡(jiǎn)要報(bào)告（ 500字以內(nèi)）。 作業(yè)：地下水需研究的問(wèn)題包含什么內(nèi)容？我國(guó)水資源開(kāi)發(fā)利用存在的問(wèn)題與特點(diǎn)？ 8 市政系水資源與水工研究所 —— 馬長(zhǎng)明 地下水動(dòng)力學(xué)講稿 地下水動(dòng)力學(xué)理論、數(shù)值技術(shù)與軟件應(yīng)用 —— 理論基礎(chǔ) （二）研究?jī)?nèi)容 針對(duì)： 潛水含水層； 承壓水含水層； 越流含水層 在不同的地質(zhì)特性參數(shù)（如均質(zhì)、非均質(zhì)，各向同性、各向異性）， 在不同的流場(chǎng)描述（一維、二維、三維流動(dòng)）， 各運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間的變化特性（恒定、非恒定） 等流動(dòng)問(wèn)題的研究，得出地下水流動(dòng)規(guī)律、各參數(shù)的時(shí)空分布，以達(dá)到對(duì)地下水的開(kāi)發(fā)與管理提供科學(xué)的定量化數(shù)據(jù)。 多孔介質(zhì)：孔隙介質(zhì)、裂隙介質(zhì)和溶巖（喀斯特 Karst）。 占地球總水量： % 可實(shí)際利用的水資源量： % 5 市政系水資源與水工研究所 —— 馬長(zhǎng)明 地下水動(dòng)力學(xué)講稿 地下水動(dòng)力學(xué)理論、數(shù)值技術(shù)與軟件應(yīng)用 —— 理論基礎(chǔ) 水儲(chǔ)量更新時(shí)間 （數(shù)據(jù)摘選自“水資源科學(xué)與實(shí)驗(yàn)研究”，沈振榮等） 地球上參加水文循環(huán)的水量約 km3。1 市政系水資源與水工研究所 —— 馬長(zhǎng)明 地下水動(dòng)力學(xué)講稿 地下水動(dòng)力學(xué)理論、數(shù)值技術(shù)與軟件應(yīng)用 —— 教材 一、教材 地下水動(dòng)力學(xué) 薛禹群 主編， 地質(zhì)出版社， 2022年（第二版） GMS模型文檔文件 （數(shù)值方法、應(yīng)用說(shuō)明文件） （參考書(shū)）： 地下水非穩(wěn)定流計(jì)算和地下水資源評(píng)價(jià) 張蔚榛 主編， 科學(xué)出版社， 1983年 地下水運(yùn)動(dòng)與資源評(píng)價(jià) 陳雨孫 著，建筑工業(yè)出版社， 1986年 Dynamics of Fluids in Porous Media Bear J. 1972 （圖書(shū)館有中譯本） Introduction to GroundWater Hydraulics Bent , G. D. 1976 2 市政系水資源與水工研究所 —— 馬長(zhǎng)明 地下水動(dòng)力學(xué)講稿 地下水動(dòng)力學(xué)理論、數(shù)值技術(shù)與軟件應(yīng)用 —— 內(nèi)容 二、教學(xué)內(nèi)容 1）地下水動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容（基礎(chǔ)知識(shí)與理論） 以 《 地下水動(dòng)力學(xué) —— 薛禹群主編 》 內(nèi)容為主 2）地下水動(dòng)力學(xué)的數(shù)值計(jì)算方法（有限差分法應(yīng)用） 以 MODFOLLOW88版說(shuō)明書(shū)為參考教材 3） GMS軟件應(yīng)用介紹 以 GMS應(yīng)用教學(xué)文檔（ Tutor I， II）為參考教材 三、考核 形式：平時(shí)作業(yè)，筆試（開(kāi)卷） 內(nèi)容： 1）基本知識(shí)； 2）軟件應(yīng)用報(bào)告 3 市政系水資源與水工研究所 —— 馬長(zhǎng)明 地下水動(dòng)力學(xué)講稿 地下水動(dòng)力學(xué)理論、數(shù)值技術(shù)與軟件應(yīng)用 —— 理論基礎(chǔ) 第一講 理論基礎(chǔ)知識(shí) 一、地下水動(dòng)力學(xué)研究對(duì)象、內(nèi)容與方法 （一） 研究對(duì)象 （二） 研究?jī)?nèi)容 （三） 研究方法 （四） 地下水動(dòng)力學(xué)研究的里程碑事件 （五） 地下水動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域 （六） 有待進(jìn)行深入研究問(wèn)題 二、滲流理論基礎(chǔ) （一） 基本參數(shù)定義 （二） 滲流、流網(wǎng) （三）滲流基本方程 連續(xù)性方程 運(yùn)動(dòng)方程 （ 1） 承壓含水層運(yùn)動(dòng)方程 （ 2） 越流含水層運(yùn)動(dòng)方程 （ 3） 潛水含水層運(yùn)動(dòng)方程 （四）定解條件與數(shù)學(xué)模型 定解條件 數(shù)學(xué)模型 4 市政系水資源與水工研究所 —— 馬長(zhǎng)明 地下水動(dòng)力學(xué)講稿 地下水動(dòng)力學(xué)理論、數(shù)值技術(shù)與軟件應(yīng)用 —— 理論基礎(chǔ) 第一講 理論基礎(chǔ)知識(shí) 一、地下水動(dòng)力學(xué)研究對(duì)象、內(nèi)容與方法 （一）研究對(duì)象 水文循環(huán) （ 1）圖示 1）水文循環(huán)圖 N. F. Gary； 2）水文循環(huán)圖 芮孝芳 （ 2）“三水”循環(huán)與“四水”循環(huán) 大氣水（ Atmospheric Water）、地表水（ Surface Water）、地下水（ Subsurface Water）（土壤水 Soil Water、地下水 Ground water） 地球上各類水體中的分配水量 1）水量分配表 N. F. Gary； 2）水量分配表 芮孝芳 3）基本數(shù)量概念 鹽水占總量的約 %； 淡水占總量的 %。 淡水總量中 冰川、冰蓋： ~75%； 地下水： 24~%； 湖泊、河流、土壤：約 1%。 儲(chǔ)水體 一次更新年限 大氣水 約 8天 湖泊水 約 17年 深層地下水 約 1400年 山地冰川 約 1600年 海洋水 約 2500年 極地冰川 需萬(wàn)年以上 6 市政系水資源與水工研究所 —— 馬長(zhǎng)明 地下水動(dòng)力學(xué)講稿 地下水動(dòng)力學(xué)理論、數(shù)值技術(shù)與軟件應(yīng)用 —— 理論基礎(chǔ) 地下水的分類 （ 1） Subsurface Water 與 Groundwater 的區(qū)別？ （ 2）按地下水的存在形式分類 包氣帶 （ Zone of areation） 土壤水 Soil Water 過(guò)渡區(qū) Gravitational (Intermediate vadose) Water 毛細(xì)水 Capillary Water 飽和帶 （ Zone of saturation） 重力水（地下水） Groundwater 熔巖含水層 （ Zone of rock flowage） 與其它物質(zhì)以化學(xué)結(jié)合形式的水 Internal Water 潛水面 多孔介質(zhì)含水層 7 市政系水資源與水工研究所 —— 馬長(zhǎng)明 地下水動(dòng)力學(xué)講稿 地下水動(dòng)力學(xué)理論、數(shù)值技術(shù)與軟件應(yīng)用 —— 理論基礎(chǔ) （ 3）按含水層構(gòu)造將飽和帶分為（ 如圖所示 ） 1）潛水含水層（ Unconfined Aquifer） 2）承壓含水層（ Confined Aquifer） 3）越流含水層（ Leaky Aquifer） 本門課程的研究對(duì)象 地下水動(dòng)力學(xué)是研究在重力作用下飽和的多孔介質(zhì)（的潛水含水層、承壓含水層和越流含水層）中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。 多孔介質(zhì)中水的形態(tài)：汽、固、液三態(tài)； 其中液態(tài)水：吸著水、薄膜水、重力水。 （三）研究方法 解析法：特點(diǎn)（常微分方程、偏微分方程，時(shí)間變量） 實(shí)驗(yàn)法（模型試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)，電模擬）