地下水的运动讲稿.ppt

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1、地下水的运动第一页，讲稿共四十三页哦第一节第一节 重力水的运动重力水的运动第二页，讲稿共四十三页哦一、概念一、概念 1.渗透与渗流渗透与渗流 渗透渗透地下水在岩石中的运动。地下水在岩石中的运动。渗流渗流假想岩石的空间全被水流充满的水流。假想岩石的空间全被水流充满的水流。条件：（1）对于同一过水断面，假想水流的流量等于该断面的真实水流的流量；(2)假想水流在任意体积内所受的阻力和实际水流所受的阻力相同。第三页，讲稿共四十三页哦2.层流和紊流层流和紊流层流：水流质点有秩序的、互不混杂的流动称作层流(Re150300)。紊流：水流质点无秩序的、互相混杂的流动称作紊流。第四页，讲稿共四十三页哦3.稳定

2、流和非稳定流稳定流和非稳定流稳定流：稳定流：p=f1(x，y，z)；v=f2(x，y，z)非稳定流：非稳定流：p=f1(x，y，z，t)；v=f2(x，y，z，t)运动要素运动要素运动要素运动要素:流速、流量、压强、水头流速、流量、压强、水头流速、流量、压强、水头流速、流量、压强、水头第五页，讲稿共四十三页哦4.地下水运动的空间变化类型地下水运动的空间变化类型承压含水层的单向运动承压含水层的单向运动承压含水层的单向运动承压含水层的单向运动线状流线状流（一维流运动）（一维流运动）（一维流运动）（一维流运动）第六页，讲稿共四十三页哦平面流平面流（二维流）（二维流）若固定平面是水平面时，该平面称若固

3、定平面是水平面时，该平面称若固定平面是水平面时，该平面称若固定平面是水平面时，该平面称为平面的平面流；为平面的平面流；为平面的平面流；为平面的平面流；若固定平面是一铅垂面时，则称若固定平面是一铅垂面时，则称若固定平面是一铅垂面时，则称若固定平面是一铅垂面时，则称为剖面的平面流为剖面的平面流为剖面的平面流为剖面的平面流第七页，讲稿共四十三页哦空间流（三维流）空间流（三维流）第八页，讲稿共四十三页哦达西达西H.Darcy 是法国水力学家，是法国水力学家，1856年年通通过大量的室内大量的室内实验得出的渗流定律得出的渗流定律.实验条件：条件：试验装置装置图 1）等径）等径圆筒装入均匀砂筒装入均匀砂样

4、，断面，断面为 2）上（下各）置一个）上（下各）置一个稳定的溢水装置定的溢水装置稳定水流定水流 3）实验时上端上端进水，下端出水水，下端出水测出水量出水量Q示意流示意流线 4）砂筒中安装了）砂筒中安装了2个个测压管管二、线性渗流定律二、线性渗流定律达西定律达西定律Q 渗透流量；渗透流量；砂柱断面面砂柱断面面积；h 水水头损失；失；L 渗流途径；渗流途径；K渗透系数，渗透系数，m/d或或cm/s。图3-6 达西试验装置图第九页，讲稿共四十三页哦由水力学中水由水力学中水动力学基本原理：力学基本原理：达西公式的另一种表达式达西公式的另一种表达式达西公式的另一种表达式达西公式的另一种表达式 由由由由Q

5、Q=v v 得得得得v=KI=-KdH/dlv=KI=-KdH/dl达西定律的实质：达西定律的实质：达西定律的实质：达西定律的实质：实际上是能量守恒与能量转换定律在渗流中的表现形式。实际上是能量守恒与能量转换定律在渗流中的表现形式。实际上是能量守恒与能量转换定律在渗流中的表现形式。实际上是能量守恒与能量转换定律在渗流中的表现形式。砂砂样vI O12曲曲线中中1 1与与2 2号号样品，是什么式品，是什么式样？岩性特征如何？岩性特征如何？第十页，讲稿共四十三页哦1.渗流速度渗流速度v：垂直于渗流方向的含水层截面叫过水断面。面垂直于渗流方向的含水层截面叫过水断面。面积积。实际地下水流通过的过水断面则

6、是指该断实际地下水流通过的过水断面则是指该断面中的空隙部分，面中的空隙部分，。实际过水断面水断面过水断面水断面由于水流特征及边界条件不同，渗流的过水断面的形状可以是由于水流特征及边界条件不同，渗流的过水断面的形状可以是平面，也可以是曲面。平面，也可以是曲面。第十一页，讲稿共四十三页哦渗透速度渗透速度(或渗流速度或渗流速度)；渗流在其过水断面上的平均；渗流在其过水断面上的平均流速，流速，V实际流速；实际地下水流在岩石空隙空间中的实际平均流速。实际流速；实际地下水流在岩石空隙空间中的实际平均流速。实际流速；实际地下水流在岩石空隙空间中的实际平均流速。实际流速；实际地下水流在岩石空隙空间中的实际平均

7、流速。u u 得得得得v=nv=neu u因为因为因为因为 ne1 1，故故vuvu 即渗透速度小于实际流速。即渗透速度小于实际流速。意义：研究水量时，只考虑水流通过的总量与平均流速，而不去追踪实际水质点的运移轨迹简化的研究第十二页，讲稿共四十三页哦2、水力坡度、水力坡度I定定义 I：是沿渗流途径上的水是沿渗流途径上的水头损失与相失与相应的渗流的渗流长度之比度之比.水力学中水力坡度：水力学中水力坡度：单位距离上的水位距离上的水头损失失在地下水渗流研究中任意点的水在地下水渗流研究中任意点的水头表达式：表达式：总水水头测压水水头速度水速度水头由于2/2g 很小,而被忽略l位置水头Z：渗流场中某一点

8、位置至基准面的高度；l压强水头 ：该点压强的液柱高度；二者之和称为测压水头。第十三页，讲稿共四十三页哦水力坡度的测定，有实测法和计算法。水力坡度的测定，有实测法和计算法。差分法：观测三角形顶点三个钻孔的水位，孔差分法：观测三角形顶点三个钻孔的水位，孔1、孔孔2、孔、孔3之间的间距都为之间的间距都为60m，将孔，将孔1至孔至孔2的距离三等分，标出各点水位，绘出该地段的的距离三等分，标出各点水位，绘出该地段的地下水等水位线图。在水流方向上任取两点，地下水等水位线图。在水流方向上任取两点，此两点的地下水位差与距离之比，即为该地段此两点的地下水位差与距离之比，即为该地段的水力坡度。的水力坡度。第十四页

9、，讲稿共四十三页哦水力梯度水力梯度为 I 1 时的渗透流速的渗透流速（vKI）渗透系数渗透系数具有速度量具有速度量纲 表征岩石透水性的定量指表征岩石透水性的定量指标。3、渗透系数、渗透系数K（水力传导率）水力传导率）渗透系数的测试方法：现场测试法（抽水、注水试验、井间示踪）室内测试法（达西实验）经验公式：哈赞公式渗透系数与渗透率的关系第十五页，讲稿共四十三页哦渗透系数渗透系数渗透系数渗透系数KK的分类：的分类：的分类：的分类：按岩层透水性能不同，分类：按岩层透水性能不同，分类：按岩层透水性能不同，分类：按岩层透水性能不同，分类：(一）按岩层渗透系数大小不同一）按岩层渗透系数大小不同一）按岩层渗

10、透系数大小不同一）按岩层渗透系数大小不同 透水层透水层透水层透水层 强透水层强透水层强透水层强透水层 弱透水层弱透水层弱透水层弱透水层 隔水层隔水层隔水层隔水层(二）按渗透系数随空间位置变化程度不同二）按渗透系数随空间位置变化程度不同二）按渗透系数随空间位置变化程度不同二）按渗透系数随空间位置变化程度不同 均质含水层均质含水层均质含水层均质含水层 非均质含水层非均质含水层非均质含水层非均质含水层（三）按渗透系数是否随渗流方向改变（三）按渗透系数是否随渗流方向改变（三）按渗透系数是否随渗流方向改变（三）按渗透系数是否随渗流方向改变 各向同性含水层各向同性含水层各向同性含水层各向同性含水层 各向异

11、性含水层各向异性含水层各向异性含水层各向异性含水层第十六页，讲稿共四十三页哦4.达西定律适用范围达西定律适用范围雷诺数雷诺数雷诺数雷诺数Re=vd/V Re=vd/V Re10 Re100 Re100 紊流紊流紊流紊流第十七页，讲稿共四十三页哦三、非线性渗透定律三、非线性渗透定律哲才定律哲才定律(紊流运动）紊流运动）Q=kwIQ=kwI1/21/2v=kI1/2混合流定律混合流定律Q=kwIQ=kwI1/mv=kIv=kI1/m式中式中式中式中mm为流态指数，为流态指数，为流态指数，为流态指数，1m21m2时为混合流定律时为混合流定律时为混合流定律时为混合流定律 m=1时，时，v=kI为达西定

12、律为达西定律 m=2 m=2时，时，时，时，v=kIv=kI1/21/2为哲才定律为哲才定律为哲才定律为哲才定律第十八页，讲稿共四十三页哦流流线：某：某时刻在渗流刻在渗流场中画出的一条空中画出的一条空间曲曲线，该曲曲线上各个水上各个水质点点的的流速方向流速方向都与都与这条曲条曲线相切（某相切（某时刻各点流向的刻各点流向的连线）（迹）（迹线：流体水流体水质点在渗流点在渗流场中某一中某一时间段内的运段内的运动轨迹）迹）等水等水头线：在某：在某时刻，渗流刻，渗流场中水中水头相等各点的相等各点的连线（水（水势场的分布）的分布）流网：是由一系列流网：是由一系列等水等水头线与与流流线组成的网格，称流网。成

13、的网格，称流网。渗流渗流场：地下水流地下水流动（运（运动）的空）的空间流网是描述渗流流网是描述渗流场中地中地下水流下水流动状况的有效工具状况的有效工具 四、流网四、流网第十九页，讲稿共四十三页哦常常见的二的二维流网流网图：平面流网：潜水等水位平面流网：潜水等水位线图，承，承压水等水等测压水位水位线图 剖面流网：含水量厚度剖面流网：含水量厚度较大大时，常需要刻画剖面的水流，常需要刻画剖面的水流 流网特点：流网特点：在各向同性介在各向同性介质中，流中，流线与等水与等水头线正交；在各向异性正交；在各向异性介介质中，流中，流线与等水与等水头线斜交斜交 是按一定是按一定规则绘制的，等水制的，等水头线（等

14、水（等水头差差绘制），流制），流线（等流量（等流量宽，单宽流量相等）流量相等）四、流网四、流网第二十页，讲稿共四十三页哦定性流网的定性流网的绘制制（各向同性介（各向同性介质中）中）四、流网四、流网图3-11 等水头线、流线与各类边界的关系 绘制步骤（简要）：绘制步骤（简要）：寻找已知边界（湿周，寻找已知边界（湿周，隔水边界，水位线）隔水边界，水位线）分水线、源、汇的确定分水线、源、汇的确定 画出渗流场周边流线与画出渗流场周边流线与条件条件 中间内插中间内插 流量等单宽量流量控流量等单宽量流量控制流线根数制流线根数 确定等水头差间隔确定等水头差间隔a湿周湿周b隔水隔水边界界第二十一页，讲稿共四十

15、三页哦比比较：HA与与HBIA与与IBvA与与 vBAB 均质各向同性介质中的流网 第二十二页，讲稿共四十三页哦由图可知：由图可知：(1)(1)由分水岭到河谷，流向由向下到接近水平再向上；由分水岭到河谷，流向由向下到接近水平再向上；(2)(2)在分水岭地带打井，井中水位随井深加大而降低，河谷地带井水位则在分水岭地带打井，井中水位随井深加大而降低，河谷地带井水位则随井深加大而抬升；随井深加大而抬升；(3)(3)由分水岭到河谷，流线愈来愈密集，流量增大，地下径流加强；由分水岭到河谷，流线愈来愈密集，流量增大，地下径流加强；(4)(4)由地表向深部，地下径流减弱；由地表向深部，地下径流减弱；(5)(

16、5)由分水岭出发的流线，渗透途径最长，平均水力梯度最小，地下水径流交替由分水岭出发的流线，渗透途径最长，平均水力梯度最小，地下水径流交替最弱，近流线末端河谷下方，地下水的矿化度最高。最弱，近流线末端河谷下方，地下水的矿化度最高。第二十三页，讲稿共四十三页哦层状非均质介质中的流网 第二十四页，讲稿共四十三页哦流网的意义流网的意义流网的意义流网的意义n 解解释水文地水文地质现象象 n 判断地下水系判断地下水系统内部内部结构构 n 分析地下水的分析地下水的补给、排泄、径流特征、排泄、径流特征 n 计算渗流算渗流场任意点的水任意点的水头、压强、水力坡度、水力坡度、渗透流速等、渗透流速等 n 据流网据流

17、网选择垃圾填埋垃圾填埋场位置等位置等作业：试画出无渗入补给情况下，河流向潜水层补给时的剖面流网图。第二十五页，讲稿共四十三页哦第二节第二节 结合水的运动规律结合水的运动规律第二十六页，讲稿共四十三页哦粘性土渗透流速粘性土渗透流速V与水力梯度与水力梯度I主要存在三种关系：主要存在三种关系：(1)VI关系为通过原点的直线，服从达西定律；关系为通过原点的直线，服从达西定律；(2)VI曲线不通过原点，水力梯度小于某一值曲线不通过原点，水力梯度小于某一值I0时无渗透；时无渗透；大于大于I0时，起初为一向时，起初为一向I轴凸出的曲线，然后转为直线；轴凸出的曲线，然后转为直线；(3)VI曲线通过原点，曲线通

18、过原点，I小时曲线向小时曲线向I轴凸出，轴凸出，I 大时为直线。大时为直线。第二十七页，讲稿共四十三页哦一、结合水运动基本规律一、结合水运动基本规律罗查公式罗查公式罗查公式罗查公式v=K(I-Iv=K(I-I0 0)式中式中 I I0 0起始水力坡度：克服结合起始水力坡度：克服结合水抗剪强度，使之发生水抗剪强度，使之发生流动流动所具有的水所具有的水力坡度。力坡度。第二十八页，讲稿共四十三页哦二、结合水抗剪强度的分布二、结合水抗剪强度的分布I I0 0也是克服结合水抗剪强度的水力坡也是克服结合水抗剪强度的水力坡也是克服结合水抗剪强度的水力坡也是克服结合水抗剪强度的水力坡度度度度l l距颗粒表面越

19、大，抗剪强度越大。距颗粒表面越大，抗剪强度越大。距颗粒表面越大，抗剪强度越大。距颗粒表面越大，抗剪强度越大。l l土柆大小、形态、矿物成分（见土柆大小、形态、矿物成分（见土柆大小、形态、矿物成分（见土柆大小、形态、矿物成分（见图图图图3-163-16）、水的）、水的）、水的）、水的PHPH值、水中的离子值、水中的离子值、水中的离子值、水中的离子成分浓度、水的温度等因素有关。成分浓度、水的温度等因素有关。成分浓度、水的温度等因素有关。成分浓度、水的温度等因素有关。l l水力坡度越大，抗剪强度增加。水力坡度越大，抗剪强度增加。水力坡度越大，抗剪强度增加。水力坡度越大，抗剪强度增加。实际发生渗透的那

20、部分孔隙称为实际发生渗透的那部分孔隙称为实际发生渗透的那部分孔隙称为实际发生渗透的那部分孔隙称为“渗孔渗孔渗孔渗孔”，其平均直径，其平均直径，其平均直径，其平均直径D D0 0渗孔径。渗孔径。渗孔径。渗孔径。渗孔体积占岩土体积的百分比称为渗孔体积占岩土体积的百分比称为渗孔体积占岩土体积的百分比称为渗孔体积占岩土体积的百分比称为“渗孔率渗孔率渗孔率渗孔率”（有效孔隙率）（有效孔隙率）（有效孔隙率）（有效孔隙率）第二十九页，讲稿共四十三页哦二、结合水抗剪强度的分布二、结合水抗剪强度的分布结合水含量主要取决于固体表面的吸附能力，而吸附能力与岩石的比结合水含量主要取决于固体表面的吸附能力，而吸附能力与

21、岩石的比结合水含量主要取决于固体表面的吸附能力，而吸附能力与岩石的比结合水含量主要取决于固体表面的吸附能力，而吸附能力与岩石的比表面积或分散度有关。表面积或分散度有关。表面积或分散度有关。表面积或分散度有关。粘性土颗粒越大，有效孔隙直径粘性土颗粒越大，有效孔隙直径D0越大，起始水力坡度越大，起始水力坡度I0越小，渗透系数越小，渗透系数K值越值越大。大。式中式中d d 颗粒半径颗粒半径 粘土吸附结合水可达岩土总体积的粘土吸附结合水可达岩土总体积的18%45%18%45%；砂土含量仅为砂土含量仅为0.5%2%0.5%2%第三十页，讲稿共四十三页哦三、结合水运动与越流渗透三、结合水运动与越流渗透A

22、A点向点向点向点向B B点垂向渗透，粘性土层厚点垂向渗透，粘性土层厚点垂向渗透，粘性土层厚点垂向渗透，粘性土层厚L L，A A、B B点水头分别为点水头分别为点水头分别为点水头分别为HH1 1、HH2 2，渗透系，渗透系，渗透系，渗透系数为数为数为数为K K；则；则；则；则l l式中式中式中式中(H(H1 1-H-H2 2)/L=I)/L=I；l lIIIIII0 0时，时，时，时，v0v0，即产生渗透，即产生渗透，即产生渗透，即产生渗透第三十一页，讲稿共四十三页哦第三节第三节 包气带水的运动规律包气带水的运动规律第三十二页，讲稿共四十三页哦将细小的玻璃管插入将细小的玻璃管插入水中，水会在管中

23、上水中，水会在管中上升到一定高度才停止，升到一定高度才停止，这便是固、液，气三这便是固、液，气三相界面上产生的毛细相界面上产生的毛细现象。现象。毛细现象的产生，与毛细现象的产生，与表面张力有关。表面张力有关。一、毛细水运动一、毛细水运动第三十三页，讲稿共四十三页哦半圆球状凸形弯液面产生的附加表面压力半圆球状凸形弯液面产生的附加表面压力因此，此时弯液面下的液体实因此，此时弯液面下的液体实因此，此时弯液面下的液体实因此，此时弯液面下的液体实 际承受际承受际承受际承受到的表面压力到的表面压力到的表面压力到的表面压力(实际表实际表实际表实际表 面压力面压力面压力面压力)P=P)P=Pc c+P+Pa

24、a，此中，此中，此中，此中P Pc c 为大气为大气为大气为大气压力。压力。压力。压力。设想切取设想切取设想切取设想切取个半径为个半径为个半径为个半径为R R的半圆球形液面；显然，在此液面的圆周状边线的半圆球形液面；显然，在此液面的圆周状边线的半圆球形液面；显然，在此液面的圆周状边线的半圆球形液面；显然，在此液面的圆周状边线上都存在着指向液层内部的表面张力：其合力为上都存在着指向液层内部的表面张力：其合力为上都存在着指向液层内部的表面张力：其合力为上都存在着指向液层内部的表面张力：其合力为a2Ra2R，垂直于面积，垂直于面积，垂直于面积，垂直于面积为为为为RR 2 2的投影圆面。由此，表面张力

25、所引起的附加表面压力的投影圆面。由此，表面张力所引起的附加表面压力的投影圆面。由此，表面张力所引起的附加表面压力的投影圆面。由此，表面张力所引起的附加表面压力P Pa a为：为：为：为：第三十四页，讲稿共四十三页哦(1)附加表面压力附加表面压力当当R1=R2=r 时时(r 毛细管半径毛细管半径)，Pa=2a/r或或 将将Pa换算为以换算为以m为单位的水柱高度，以为单位的水柱高度，以Po表示表示Po=Pa/(g)=4a/(gD)0.03/DPo 毛细力；毛细力；D毛细管直径毛细管直径(2)(2)最大毛细上升高度最大毛细上升高度h ho ho=Po0.03/D1.毛细管现象毛细管现象第三十五页，讲

26、稿共四十三页哦如将砂柱换以粘性土土柱，服从于下式：如将砂柱换以粘性土土柱，服从于下式：如将砂柱换以粘性土土柱，服从于下式：如将砂柱换以粘性土土柱，服从于下式：当当当当L L较小时，较小时，较小时，较小时，I I远大于远大于远大于远大于I I0 0，毛细上升快。随着，毛细上升快。随着，毛细上升快。随着，毛细上升快。随着L L加大，加大，加大，加大，I I变小，变小，变小，变小，愈接近愈接近愈接近愈接近I I0 0，则毛细上升变慢。毛细上升达到一定高度时，则毛细上升变慢。毛细上升达到一定高度时，则毛细上升变慢。毛细上升达到一定高度时，则毛细上升变慢。毛细上升达到一定高度时，I II I0 0，即：

27、，即：，即：，即：毛细上升停止。此时毛细上升停止。此时毛细上升停止。此时毛细上升停止。此时L Lh h0 0，将代入上式得，将代入上式得，将代入上式得，将代入上式得2.包气带中的毛细水运动包气带中的毛细水运动第三十六页，讲稿共四十三页哦粘性土中，最大毛细上升高度粘性土中，最大毛细上升高度粘性土中，最大毛细上升高度粘性土中，最大毛细上升高度h h0 0与以水柱高度表示的毛细力与以水柱高度表示的毛细力与以水柱高度表示的毛细力与以水柱高度表示的毛细力P P0 0，在数值上不等，在数值上不等，在数值上不等，在数值上不等，h h0 0PP0 0。颗粒愈粗，。颗粒愈粗，。颗粒愈粗，。颗粒愈粗，I I0 0

28、愈小，愈小，愈小，愈小，h h0 0则愈接近于则愈接近于则愈接近于则愈接近于P P0 0。若。若。若。若I I0 00 0，则上式变为，则上式变为，则上式变为，则上式变为h h0 0P P0 0，与砂性土一致。，与砂性土一致。，与砂性土一致。，与砂性土一致。实际观测表明，砂土的较小，一般为实际观测表明，砂土的较小，一般为实际观测表明，砂土的较小，一般为实际观测表明，砂土的较小，一般为0.5l0.5l米，粉质亚砂土、米，粉质亚砂土、米，粉质亚砂土、米，粉质亚砂土、粉土的粉土的粉土的粉土的h h0 0大，一般为大，一般为大，一般为大，一般为2 23 3米，个别可达米，个别可达米，个别可达米，个别可

29、达3 34 4米。这一部分松散米。这一部分松散米。这一部分松散米。这一部分松散岩石，或者由于不存在岩石，或者由于不存在岩石，或者由于不存在岩石，或者由于不存在I I0 0(如砂土如砂土如砂土如砂土)，或者，或者，或者，或者I I0 0很小，故均符合很小，故均符合很小，故均符合很小，故均符合“颗颗颗颗粒愈细，孔隙愈小，粒愈细，孔隙愈小，粒愈细，孔隙愈小，粒愈细，孔隙愈小，h h0 0也愈大也愈大也愈大也愈大”这一规律。这一规律。这一规律。这一规律。包气带水分分布及其运动特征：包气带中水分的运移是一个涉及包气带水分分布及其运动特征：包气带中水分的运移是一个涉及岩土颗粒、空气和水分三相体系的复杂过程

30、，并受着重力、毛细岩土颗粒、空气和水分三相体系的复杂过程，并受着重力、毛细力、分子吸附力、溶质渗透力及空气压力的综合控制。力、分子吸附力、溶质渗透力及空气压力的综合控制。2.包气带中的毛细水运动包气带中的毛细水运动第三十七页，讲稿共四十三页哦影响地下水入渗与蒸发过程、地下水面形状及水流方向影响地下水入渗与蒸发过程、地下水面形状及水流方向影响地下水入渗与蒸发过程、地下水面形状及水流方向影响地下水入渗与蒸发过程、地下水面形状及水流方向和速度和速度和速度和速度3.毛细水运动的水文地质意义毛细水运动的水文地质意义第三十八页，讲稿共四十三页哦导致污染渗流模式复杂化、污染扩展范围增大导致污染渗流模式复杂化

31、、污染扩展范围增大导致污染渗流模式复杂化、污染扩展范围增大导致污染渗流模式复杂化、污染扩展范围增大3.毛细水运动的水文地质意义毛细水运动的水文地质意义第三十九页，讲稿共四十三页哦饱水带饱水带饱水带饱水带总水头总水头总水头总水头 H=Z+hH=Z+h式中式中式中式中Z 位置水头位置水头 h h 压力水头压力水头压力水头压力水头包气带包气带任一点水头任一点水头 H=Z-hcH=Z-hc 式中式中式中式中hc hc 毛细水头毛细水头毛细水头毛细水头 毛细水头毛细水头毛细水头毛细水头hc=h()hc=h()二、包气带水分的分布及其运动特征二、包气带水分的分布及其运动特征第四十页，讲稿共四十三页哦包气包

32、气带中岩石的渗透系数中岩石的渗透系数K 由于没有完全由于没有完全饱水，水流水，水流仅在在饱水的空隙中运水的空隙中运动，因此，因此，K（包）（包）K（）为土土层含水量含水量 包气包气带中中K不是常数；不是常数；K包包小于小于饱水水带中的中的K；随含水量增高随含水量增高K包包K 毛毛细上升特点与孔径沿程上升特点与孔径沿程变化有关：沿孔隙，呈化有关：沿孔隙，呈“跳跳跃”式前式前进 吸水吸水时由毛由毛细上升的土上升的土层含水量曲含水量曲线，土，土层含水量含水量较低低 退水退水时由下渗形成土由下渗形成土层含水量曲含水量曲线，土，土层含水量含水量较高高包气带岩石含水量曲线第四十一页，讲稿共四十三页哦小结小

33、结包气包气带水的运水的运动与与饱水水带的运的运动相比，有三点不同：相比，有三点不同：饱水水带重力重力势；包气包气带重力重力势+毛毛细势 饱水水带任一点任一点压力水力水头是个定是个定值；包气包气带压力水力水头则是含水量的函数是含水量的函数 饱水水带的渗透系数是个定的渗透系数是个定值；包气包气带渗透系数随含水量的降低而渗透系数随含水量的降低而变小小第四十二页，讲稿共四十三页哦复习参考题一、解释下列名词一、解释下列名词渗透与渗流渗透与渗流渗透与渗流渗透与渗流 层流与紊流层流与紊流层流与紊流层流与紊流 稳定流与非稳定流稳定流与非稳定流稳定流与非稳定流稳定流与非稳定流线状流线状流线状流线状流 平面流平面

34、流平面流平面流 空间流空间流空间流空间流 流网流网流网流网 水力坡度水力坡度水力坡度水力坡度二、达西定律的含义、内容及适用范围有哪些？二、达西定律的含义、内容及适用范围有哪些？二、达西定律的含义、内容及适用范围有哪些？二、达西定律的含义、内容及适用范围有哪些？三、何为非线性渗透定律？它和达西定律有何关系三、何为非线性渗透定律？它和达西定律有何关系？四、掌握均质各向同性介质中定性流网的绘制方法，四、掌握均质各向同性介质中定性流网的绘制方法，学习流网在水文地质问题分析中的应用学习流网在水文地质问题分析中的应用五、简述包气带的水分分布及运动特征。五、简述包气带的水分分布及运动特征。第四十三页，讲稿共四十三页哦