《工程地质与水文地质》课程教学资源（PPT课件）第六章 地下水运动与动态

《工程地质及水文地质》第六章地下水运动与动水利建筑三程学院李刚

水利建筑工程学院 李 刚 《工程地质及水文地质》 第六章 地下水运动与动 态

地下水运动是指地下水在岩士空隙中流动过程的特征和规律

地下水运动是指地下水在岩土 空隙中流动过程的特征和规律

第一节重力水运动

第一节 重力水运动

线性渗透定律达西定律AHKFIQ= KF二LQ---渗透流量（出口处流量F---过水断面△H---水头损失(△H=H一HL---渗透距离I---水力坡度K---渗透系数

一、线性渗透定律-达西定律 Q-渗透流量(出口处流量) F-过水断面 ΔH-水头损失(ΔH＝H1一H2 ) L-渗透距离 I-水力坡度 K-渗透系数 KFI L H Q KF =  =

1.渗透流速·平均流速U=Q/F=Q/F*n=V/n渗透流速与实际流速的关系V=n*U·考虑到空隙表面结合水的存在，渗透流速V与实际流速U的关系：V=μ*Uμ为给水度

1.渗透流速 • 平均流速 U=Q/F’=Q/F*n=V/n • 渗透流速与实际流速的关系： V=n*U • 考虑到空隙表面结合水的存在，渗透流 速V与实际流速U的关系： V=µ*U µ为给水度

2.水力坡度水力坡度i= △H/LEKFi水头梯度，单位渗透距离内的水头差

2.水力坡度 • 水力坡度 i= ΔH/L=KFi 水头梯度，单位渗透距离 内的水头差

3.渗透系数·达西定律的另一种表达式V=K*i

3.渗透系数 • 达西定律的另一种表达式: V=K*i

二、地下水的非线性运动·地下水在较大的空隙中运动，其流速相当大时水流呈紊流状态，此时应以下式表达：V= K..I当地下水运动呈混合流状态时，则符合下式：V= K.I /m·式中：K一一混合流时的渗透系数，m介于1一2之间

二、地下水的非线性运动 • 地下水在较大的空隙中运动，其流速相当大时， 水流呈紊流状态，此时应以下式表达： • 当地下水运动呈混合流状态时，则符合下式： • • 式中： Kc——混合流时的渗透系数，m介于 1—2之间。 2 1 V K I = m m c V K I 1 =

三、地下水向完整井的稳定运动Q=Kiw=K*2πrh*dh/drQ=1.364K(H2.Ho2)/lgR/r

三、地下水向完整井的稳定运动 Q=Kiω=K*2πrh*dh/dr Q=1.364K(H2- H0 2 )/lgR/r

裘布依公式H? - hoQ = 1.364KRlgro式中：Q一井的出水量；(m3/d）)K—渗透系数，(m/d);H一含水层厚度，（m）；h—井中水位降落后水层厚度(m)：ro—井的半径，R—影响半径

裘布依公式 • 式中：Q——井的出水量；（m 3/d）； • K——渗透系数，(m/d)； • H——含水层厚度，(m)； • h0——井中水位降落后水层厚度(m)； • r0——井的半径，（m）； • R——影响半径，（m）。 0 2 0 2 lg 1.364 r R H h Q K − =