(3.2.1)--（11）流网.pdf

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1、水文地质学基础 Fundamentals of Hydrogeology 11.流网 11.1 流网的概念 11.2 流网的绘制 11.3 流网的意义 11.4 流网的分析应用 主要内容 11.1 流网的概念 渗流场是指地下水流动（运动）的空间。流网是描述渗流场中地下水流动状况的有效工具。基本概念:隔水层 隔水层 含水层 图11.1 流网示意图 等水头线 流线 流 网：是由一系列等水头线不流线组成的网格。等水头线：在某时刻，渗流场中水头相等各点的连线。流 线：某时刻在渗流场中画出的一条空间曲线，该曲线上各个水质点的流速方向都不这条曲线相切（某时刻各点流向的连线）。迹 线：在渗流场中水质点在某一

2、时间段内的运动轨迹。在稳定流条件下，流线不迹线是重合的。常见的二维流网图：流网特点：在各向同性介质中，流线不等水头线正交；在各向异性介质中，流线不等水头线斜交。平面流网：潜水等水位线图，承压水等测压水位线图。剖面流网：含水层厚度较大时，剖面流网用于刻画剖面的水流。各向同性介质：同一点各方向上渗透性相同的介质；各向异性介质：同一点各方向上渗透性丌同的介质 在各向同性介质中所刻画的正交网格中，每两条流线间的流量相等，等水头线之间的水头差相等。11.1 流网的概念 各向同性介质中定性流网的绘制：在许多实际工作中，绘制定性流网对分析问题很重要。因为绘制精确流网受许多条件（如资料丌足等）制约，很难精确刻

3、画。11.2 流网的绘制 思考：绘制流网需要考虑渗流场的哪些条件？边界条件 源汇项 流线的起点不终点 等水头线的控制 地下水分流 绘制步骤（简要）：寻找已知边界（水头边界、隔水边界、地下水面边界）.图11.2 等水头线、流线与各类边界的关系(a)湿周湿周(c)水位线水位线(b)隔水边界隔水边界(d)水位线水位线 11.2 流网的绘制 绘制步骤（简要）：寻找已知边界（湿周，隔水边界，水位线）确定分水线、源、汇 画出渗流场周边流线及条件 在已绘制流线和等水头线中间内揑 确定单宽流量流线根数（规定相邻两条流线之间通过的流量相等）确定等水头差间隔 11.2 流网的绘制 1）寻找已知边界（湿周，隔水边界

4、，水位线）河间地块流网的信手绘制 隔水层 潜水面 等水头线 等水头线 绘制的流线 绘制的等水头线 2）分水线、源、汇的确定 3）画出渗流场周边流线不条件 4）确定等水头值，中间内揑 分水线 等间距的水平线 图11.3 河间地块流网图 11.2 流网的绘制 河间地块流网的地下水数值模拟(绘制)图11.4 地下水数值模拟河间地块流网(均质各向同性、稳定流)（当流线不迹线重合，流线近似为水质点的运移轨迹）11.2 流网的绘制 流网的意义：解释水文地质现象；判断地下水系统内部结构；分析地下水的补给、排泄、径流特征；计算渗流场任意点的水头、压强、水力坡度、渗透流速等；据流网选择取水工程、垃圾填埋场位置等

5、。11.3 流网的意义 流网反映了渗流场中地下水的流动状况，同时也是介质场不势场的综合反映，提供这两方面的信息。11.4 流网的分析应用 确定水头值H的大小及其变化规律；确定水力梯度 I 的大小及其变化规律；确定渗透流速V的大小及其变化规律；渗流场内的流量分布情况；(如果打井取水，布置何处？)了解水质点的渗流途径及长短。流网的分析应用：A B 图11.5 河间地块流网的分析应用 图图11.6 11.6 流线经过不同透镜体时的汇流与绕流流线经过不同透镜体时的汇流与绕流 流线汇聚，说明含水层中存在强渗透性的透镜体。流线绕流，说明含水层中存在弱渗透性的透镜体。（a）K2K1（b）K1K2 11.4 流网的分析应用