第04a讲地下水文学

'地下水水文学主讲：杜发兴GroundwaterHydrology电话：13886728457Email:425965399@qq.com 第4讲 第二章地下水运动 地下水的运动特点曲折、复杂的渗流通道。迟缓的流速。一般为紊流，很少出现层流。绝大多数为非稳定流运动，极少数为稳定流运动。天然条件下，一般均呈缓变流动，有时为非缓变流动。空袭中实际水流方向和水流通道等效平均直线水流方向和水流通道2.1地下水运动的基本方程 紊流－水质点的运动方向不一致、流线随机交叉。层流－水质点的运动平行一致、流线无交叉现象。紊流层流地下水曲折、复杂的渗流通道 渗流的概念定义：地下水受重力、毛细力、分子吸力等作用，在多孔介质空隙中的渗透流动，叫渗流。地下水运动的场所称为渗流场按空间分为一维流(单向流)：水平或垂向二维流(平面流、剖面流)三维流(空间流) 按流态层流：Re<100紊流：Re>100V—地下水渗流速度d—含水层颗粒的平均粒径—地下水运动粘滞系数按与时间关系稳定流非稳定流 渗流的基本定律达西(Darcy)定律1856年，法国水力学工程师H.Darcy曾就Dijon城的水源问题研究了水在直立砂柱中的流动，如图2-1所示根据实验，Darcy得出：h1h2渗流量Q与过水断面面积A及上、下两测压管的水头差h成正比，而与渗透途径长度l成反比。即：这就是著名的达西定律。或则式中，I—水力坡(梯)度；V—渗透速度若令：比例常数K称为渗透系数 在实际渗流场中使用达西公式，由于各点的渗透速度包括其大小和方向可能都不相同，为描述渗透速度分布与水头分布之间的关系，可建立达西定律的一般性表达式，即后来的实验表明，并非所有地下水渗流都服从达西定律，它有一个适用范围：或 达西定律适用范围：存在一个临界雷诺数Re临，该值约在1～10之间，当Re