地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第1頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第2頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.0幾個(gè)概念①滲流：地下水在巖石空隙中的運(yùn)動(dòng)稱為滲流②滲流場(chǎng)：發(fā)生滲流的區(qū)域稱為滲流場(chǎng)③層流運(yùn)動(dòng)：在巖層空隙中滲流時(shí)，水的質(zhì)點(diǎn)做有秩序的，互不混雜的流動(dòng)，稱作層流運(yùn)動(dòng)

例如：在狹小空隙（如砂，砂土）中流動(dòng)時(shí)，重力水受介質(zhì)的吸引力較大，水的質(zhì)點(diǎn)排列較有秩序，可以認(rèn)為是層流運(yùn)動(dòng)。④紊流運(yùn)動(dòng)：水的質(zhì)點(diǎn)無(wú)秩序的、互相混雜的流動(dòng)，稱作紊流運(yùn)動(dòng)第3頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第4頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第5頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第6頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律⑤穩(wěn)定流：水在滲流場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，各個(gè)運(yùn)動(dòng)要素（水位、流速、流向等）不隨時(shí)間改變時(shí)，稱作穩(wěn)定流4.0幾個(gè)概念第7頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律⑥非穩(wěn)定流：運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間變化的水流運(yùn)動(dòng)，稱作非穩(wěn)定流第8頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1重力水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.1達(dá)西定律—線性滲透定律達(dá)西試驗(yàn)示意圖A第9頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第10頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

如圖，上方不斷滴水，使砂柱頂端經(jīng)常保持一極薄的水層。已知滲透流量

Q

和過(guò)水?dāng)嗝婷娣eω，求滲透系數(shù)

K

，并在圖上標(biāo)明達(dá)西公式相應(yīng)的項(xiàng)。第11頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第12頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.2滲透流速（V）砂柱的橫斷面積，包括砂顆粒所占據(jù)的面積及空隙所占據(jù)的面積扣除結(jié)合水所占據(jù)的范圍以外的水流實(shí)際流過(guò)的空隙面積——有效空隙度第13頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律重力水所占據(jù)的空間——給水度結(jié)合水所占據(jù)的空間毛細(xì)水所占據(jù)的空間空間（孔隙度）有效孔隙度

對(duì)于粘性土，由于空隙細(xì)小，結(jié)合水所占比例大，所以有效孔隙度很小。

對(duì)于空隙大的巖層（例如溶穴發(fā)育的可溶巖，有寬大裂隙的裂隙巖層），第14頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.3水力梯度（I）水力梯度（I）：沿滲透途徑水頭損失與相應(yīng)滲透途徑長(zhǎng)度的比值水流通過(guò)單位長(zhǎng)度滲透途徑為克服摩擦阻力所耗失的機(jī)械能克服摩擦阻力使水以一定速度流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力

補(bǔ)充→液體（水）的粘滯性：液體具有易流動(dòng)性，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)不能承受剪切力而抵抗剪切變形，但在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)抵抗變形的特性。

液體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)抵抗剪切變形的性質(zhì)稱為液體的粘滯性。第15頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

1686年，由牛頓提出并經(jīng)后人驗(yàn)證的牛頓摩擦定律為：液體沿某一固體表面作層流運(yùn)動(dòng)，相鄰液體層間的內(nèi)摩擦力（或稱切力）F的大小與流速梯度du/dy和液層間接觸面的面積

A呈正比，同時(shí)與液體性質(zhì)有關(guān)：

μ為比例常數(shù)，具有動(dòng)力學(xué)量綱，也稱為動(dòng)力粘滯系數(shù)（或動(dòng)力粘度），其單位為Ns/m2或Pa·s，與液體的性質(zhì)有關(guān)，是對(duì)液體粘滯性的度量。溫度升高時(shí)液體的粘滯性降低，而氣體的粘滯性則反而加大。第16頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.4滲透系數(shù)（K）

大風(fēng)對(duì)田徑比賽影響很大，田徑比賽場(chǎng)地上風(fēng)速超過(guò)限制，所創(chuàng)造出的成績(jī)將不被承認(rèn)。

田徑比賽規(guī)則上明文規(guī)定：距離200米和200米以下的徑賽以及跳遠(yuǎn)、三級(jí)跳遠(yuǎn)等項(xiàng)目，凡順風(fēng)時(shí)平均風(fēng)速超過(guò)每秒2米者，所創(chuàng)紀(jì)錄不予承認(rèn)。

國(guó)際業(yè)余田徑聯(lián)合會(huì)的規(guī)則規(guī)定，在田徑比賽中，有一部分項(xiàng)目要測(cè)定風(fēng)速，主要有：100米、110米欄、200米、跳遠(yuǎn)和三級(jí)跳遠(yuǎn)等項(xiàng)目。規(guī)則規(guī)定，當(dāng)順風(fēng)風(fēng)速超過(guò)2米/秒時(shí)，比賽成績(jī)只能用于決定當(dāng)場(chǎng)比賽名次，而不能作為比賽記錄。第17頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.4滲透系數(shù)（K）第18頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.4滲透系數(shù)（K）滲透系數(shù)可定量說(shuō)明巖石的滲透性能。滲透系數(shù)愈大，巖石的透水能力愈強(qiáng)。

水流在巖石空隙中運(yùn)動(dòng)，需要克服隙壁與水及水質(zhì)點(diǎn)之間的摩擦阻力；

所以：滲透系數(shù)不僅與巖石的空隙性質(zhì)有關(guān)，還與水的某些物理性質(zhì)有關(guān)。（水和石油）

設(shè)有粘滯性不同的兩種液體在同一巖石中運(yùn)動(dòng)。則粘滯性大的液體滲透系數(shù)就會(huì)小于粘滯性小的液體。在研究鹵水、熱水的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就要考慮液體粘滯性第19頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第三章地下水的賦存⑤推斷含水層巖性或厚度的變化第20頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一含水層均質(zhì)各向同性，隔水底板水平第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第21頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一含水層均質(zhì)各向同性，隔水底板起伏，含水層厚度第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第22頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一隔水底板水平，局部滲透性能第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第23頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.5地下水滲流的思考、總結(jié)1）地下滲流和實(shí)際的水流的比較普通水流的流向是從總水頭高的地方流向總水頭低的地方水流量的大小取決于水頭差和水頭損失普通水流在管道中運(yùn)動(dòng)取決于管道大小、形狀及管壁的粗糙度滲流運(yùn)動(dòng)取決于多孔介質(zhì)空隙大小、形狀以及其連通性地下水水的流向也是從高水頭流向低水頭流量的大小也取決于水頭差和水頭損失第24頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律2）地下水運(yùn)動(dòng)研究——宏觀與微觀第25頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一①?gòu)奈⒂^角度研究地下水運(yùn)動(dòng)的難度有兩個(gè)方面：A）要獲得微觀角度每一個(gè)空間點(diǎn)的水流運(yùn)動(dòng)參數(shù)，首先必須獲得空隙的幾何參數(shù)（查明每一個(gè)空隙與固體顆粒之間的邊界位置等）

B）從微觀角度來(lái)看地下水流在空間上是不連續(xù)的。固體顆粒部分是沒(méi)有水流的，因此從微觀角度地下水的運(yùn)動(dòng)參數(shù)在空間上是不連續(xù)的，有很多地方運(yùn)動(dòng)參數(shù)是零。也就是說(shuō)描述水流運(yùn)動(dòng)的物理量是非連續(xù)函數(shù)，因此基于連續(xù)函數(shù)的許多微積分方法無(wú)法應(yīng)用。第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第26頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一②用假想的水流來(lái)代替真實(shí)的水流，幾個(gè)前提假設(shè)A）假想水流充滿整個(gè)多孔介質(zhì)的連續(xù)體；所謂的整個(gè)多孔介質(zhì)它包括空隙和固體部分。而不僅僅是空隙了，主要處處有空隙，處處有水流。B）假想水流（滲流）的阻力與實(shí)際水流在空隙中所受到的阻力相同；也就是說(shuō)，我們假設(shè)在這個(gè)空隙中的有一點(diǎn)，這一點(diǎn)的假想的水流和實(shí)際的水流所受的阻力是相等的。C）滲流場(chǎng)任意一點(diǎn)的水頭H和流速矢量V等運(yùn)動(dòng)要素與實(shí)際水流在該點(diǎn)周圍一個(gè)小范圍內(nèi)的平均值相等。第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第27頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律3）滲流的微觀分析——各種流速的比較第28頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.6達(dá)西定律的適用范圍

雷諾數(shù)是指流體流動(dòng)時(shí)的慣性力Fe和和粘性力F之比，用Re表示，即：ρ

為流體密度；u

為流體流速；μ

為流體動(dòng)力粘性系數(shù)；l

為過(guò)流斷面有效長(zhǎng)度。第29頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.6達(dá)西定律的適用范圍1＜Re＜10，層流，適用，地下水低速運(yùn)動(dòng)，粘滯力占優(yōu)勢(shì)；10＜Re＜100，層流，不適用，地下水流速增大，為過(guò)渡帶，由粘滯力占優(yōu)勢(shì)的層流轉(zhuǎn)變?yōu)橐詰T性力占優(yōu)勢(shì)的層流運(yùn)動(dòng)；Re＞100，紊流，不適用。

達(dá)西定律是描述層流狀態(tài)下滲透流速與水頭損失關(guān)系的規(guī)律，即滲流速度V與水力坡度I成線性關(guān)系只適用于層流范圍。在水利工程中，絕大多數(shù)滲流，無(wú)論是發(fā)生于砂土中或一般的粘性土中，均屬于層流范圍，故達(dá)西定律均可適用。但以下兩種情況可認(rèn)為超出達(dá)西定律適用范圍。第30頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.6達(dá)西定律的適用范圍

一種情況是在純礫以上的很粗的土中的滲流，且水力坡降較大時(shí)，流態(tài)已不再是層流而是紊流。這時(shí)，達(dá)西定律不再適用，滲流速度V與水力坡降I之間的關(guān)系不再保持直線而變?yōu)榇尉€性的曲線關(guān)系，如圖所示。

層流進(jìn)入紊流的界限，即為達(dá)西定律適用的上限。

有的學(xué)者主張用臨界流速Vcr來(lái)劃分這一界限，并認(rèn)為Vcr=0.3～0.5cm/s。

當(dāng)V>Vcr后，達(dá)西定律可修改為：V=KIm（m<1）。第31頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.6達(dá)西定律的適用范圍純礫以上的很粗的土中V-I關(guān)系曲線粘性很強(qiáng)的致密粘土中V-I關(guān)系曲線第32頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.1.6達(dá)西定律的適用范圍

另一種情況是發(fā)生在粘性很強(qiáng)的致密粘土中。

如圖所示。

實(shí)線表示試驗(yàn)曲線，它成超線性規(guī)律增長(zhǎng)，且不通過(guò)原點(diǎn)。使用時(shí)，可將曲線簡(jiǎn)化為如圖虛線所示的直線關(guān)系。截距I0稱為起始坡降。

這時(shí)，達(dá)西定律可修改為：V=K（I-I0）。

當(dāng)坡降很小，I<I0時(shí)，沒(méi)有滲流發(fā)生。

I<I0，就是達(dá)西定律適用的下限。第33頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律①V—I關(guān)系為通過(guò)原點(diǎn)的直線，服從達(dá)西定律②V—I曲線不通過(guò)原點(diǎn)，水力梯度小于某一值I0時(shí)無(wú)滲透；大于I0時(shí)，起初為一向I軸凸出的曲線，然后轉(zhuǎn)為直線4.2飽水粘性土中水（結(jié)合水）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律第34頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律③V—I曲線通過(guò)原點(diǎn)，I小時(shí)曲線向I軸凸出，I大時(shí)為直線。（以此種情況居多）

說(shuō)明：只要施加微小的水力梯度，結(jié)合水就會(huì)流動(dòng)，但此時(shí)的V十分微?。浑S著I加大，曲線斜率（K）逐漸增大，然后趨于定值

較多的學(xué)者認(rèn)為，粘性土（包括相當(dāng)致密的粘土在內(nèi)）中的滲透，通常仍然服從達(dá)西定律。例如，奧爾遜曾用高嶺土作滲透試驗(yàn)，加壓固結(jié)使高嶺土孔隙度從58.8％降到22.5％，施加水力梯度I=0.2～40，結(jié)果得出V-I關(guān)系為一通過(guò)原點(diǎn)的直線。他解釋說(shuō)，這是因?yàn)楦邘X土顆粒表面的結(jié)合水層厚度相當(dāng)于20～40個(gè)水分子，僅占孔隙平均直徑的2.5％～3.5％，所以對(duì)滲透影響不大；對(duì)于顆粒極其細(xì)小的粘土，尤其是膨潤(rùn)土，結(jié)合水則有可能占據(jù)全部或大部孔隙，從而呈現(xiàn)非達(dá)西滲透。第35頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律結(jié)合水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

曲線通過(guò)原點(diǎn)，說(shuō)明只要施加微小的水力梯度，結(jié)合水就會(huì)流動(dòng)，但此時(shí)的滲透流速

V

十分微小。隨著

I

加大，曲線斜率（表征滲透系數(shù)

K

）逐漸增大，然后趨于定值。結(jié)合水：非牛頓流體，性質(zhì)介于固體與液體之間的異常液體，外力必須克服其抗剪強(qiáng)度才能流動(dòng)。第36頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

結(jié)合水的抗剪強(qiáng)度隨著離顆粒表面距離的加大而降低；

施加的水力梯度很小時(shí)，只有孔隙中心（距離顆粒較遠(yuǎn)）抗剪強(qiáng)度較小的那部分結(jié)合水發(fā)生運(yùn)動(dòng)；

隨著

I增大，參與流動(dòng)的結(jié)合水層厚度加大，即對(duì)水流動(dòng)有效的孔隙斷面擴(kuò)大。因此，隱滲流階段的K值是I的函數(shù)。

由于內(nèi)層結(jié)合水的抗剪強(qiáng)度隨著靠近顆粒表面而迅速增大，當(dāng)

I進(jìn)一步增大時(shí)，參與流動(dòng)的結(jié)合水的厚度沒(méi)有明顯擴(kuò)大，此時(shí)，K即趨于定值。第37頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.3流網(wǎng)——準(zhǔn)備知識(shí)第38頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.3流網(wǎng)——準(zhǔn)備知識(shí)1元

=100分

=10分x10分

=0.1元x0.1元

=0.01元=1分=100分=10分/個(gè)x10個(gè)=0.1元/個(gè)x10個(gè)=0.01元/個(gè)×100個(gè)第39頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.3流網(wǎng)第40頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律滲流場(chǎng)內(nèi)可以作出一系列等水頭面和流面。在滲流場(chǎng)的某一典型剖面或切面上，由一系列等水頭線與流線組成的網(wǎng)格稱為流網(wǎng)流線是滲流場(chǎng)中某一瞬時(shí)的一條線，線上各水質(zhì)點(diǎn)在此瞬時(shí)的流向均與此線相切。跡線是滲流場(chǎng)中某一時(shí)間段內(nèi)某一水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。流線可看作水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的攝影，跡線則是對(duì)水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)所拍的電影。在穩(wěn)定流條件下，流線與跡線重合。水在滲流場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，各個(gè)運(yùn)動(dòng)要素（水位、流速、流向等）不隨時(shí)間改變時(shí)，稱作穩(wěn)定流4.3流網(wǎng)第41頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第42頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.3.0巖層透水特征分類1）均質(zhì)與非均質(zhì)均質(zhì)巖層：滲流場(chǎng)中所有點(diǎn)都具有相同參數(shù)的巖層非均質(zhì)巖層：滲流場(chǎng)中各點(diǎn)并不都具有相同參數(shù)的巖層，滲透系數(shù)

K=K（x，y，z），為坐標(biāo)的函數(shù)。分為兩類，即漸變的和突變的2）各向同性與各向異性各向同性巖層：滲流場(chǎng)中某一點(diǎn)的滲透系數(shù)不取決于方向，即不管滲流方向如何都具有相同滲透系數(shù)的巖層各向異性巖層：滲流場(chǎng)中某一點(diǎn)的滲透系數(shù)取決于方向，滲透系數(shù)隨滲流方向不同而不同的巖層第43頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.3.0巖層透水特征分類3）各向同性與各向異性①均質(zhì)

各向同性

巖土

——均勻砂或礫石土②均質(zhì)

各向異性

巖土

——均質(zhì)并發(fā)育垂直大孔隙的黃土層③非均質(zhì)

各向同性

巖土

——雙層結(jié)構(gòu)的土層④非均質(zhì)

各向異性巖土

——裂隙、巖溶含水介質(zhì)大多屬于此類巖土第44頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第45頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第46頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4.3.1均勻各向同性介質(zhì)中的流網(wǎng)（信手流網(wǎng)的繪制）①定水頭邊界：地表水體的斷面一般可看作等水頭面。eg：河流的濕周（濕周：過(guò)流斷面上流體與固體壁面接觸的周界線，稱為濕周。濕周是過(guò)水?dāng)嗝娴闹匾σ刂?，濕周越大水流阻力及水頭損失也越大。）；湖泊的邊界。②隔水邊界：無(wú)水流通過(guò)，即通量為零（通量：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位面積物質(zhì)的流通量或熱流通量），而流線本身就是“零通量”邊界。1）等水頭線、流線與各類邊界的關(guān)系第47頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律③地下水面比較復(fù)雜，當(dāng)無(wú)入滲補(bǔ)給及蒸發(fā)排泄，有側(cè)向補(bǔ)給，做穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，地下水面是一條流線。④當(dāng)有入滲補(bǔ)給時(shí)，它既不是流線，也不是等水頭線。注意：流線總是從“源”→“匯”，據(jù)此可以判斷流線方向；滲流場(chǎng)中具有一個(gè)以上補(bǔ)給點(diǎn)或排泄點(diǎn)時(shí)，首先要確定分流線，分流線是虛擬的隔水邊界。第48頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律2）繪制流網(wǎng)的途徑

①利用野外實(shí)地觀測(cè)到滲流區(qū)各已知點(diǎn)的水位資料結(jié)合邊界條件來(lái)繪制；

②可采用物理模擬或數(shù)值模擬方法獲得水位資料；

③有時(shí)為了分析滲流區(qū)的水文地質(zhì)條件，通常根據(jù)研究區(qū)已知的補(bǔ)給、排泄及邊界特征來(lái)繪制。第49頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律3）均勻各向同性介質(zhì)流網(wǎng)的特征（信手流網(wǎng)應(yīng)注意的問(wèn)題）

①流線與等勢(shì)線互相正交；

②流線與等勢(shì)線構(gòu)成的各個(gè)網(wǎng)格的長(zhǎng)寬比為常數(shù)，當(dāng)長(zhǎng)寬比為1時(shí)，網(wǎng)格為曲線正方形，這也是最常見的一種流網(wǎng)；

③相鄰等勢(shì)線之間的水頭損失相等；

④各個(gè)流槽的滲流量相等。流網(wǎng)中等勢(shì)線越密的部位，水力梯度越大；流線越密的部位，流速越大。第50頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4）信手流網(wǎng)繪制——例1

下圖表示了一個(gè)下部為水平隔水底板的均質(zhì)各向同性河間地塊，有均勻穩(wěn)定的入滲補(bǔ)給，兩河排泄地下水，河水位相等且保持不變。第51頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第52頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第53頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

①由分水嶺到河谷，流向從由上向下到接近水平再向上

②在分水嶺地帶打井，井中水位隨井深加大而降低，河谷地帶井水位則隨井深加大而抬升；

③由分水嶺到河谷，流線愈來(lái)愈密集，流量增大，地下徑流加強(qiáng)；

④由地表向深部，地下徑流減弱；

⑤由分水嶺出發(fā)的流線，滲透途徑最長(zhǎng)，平均水力梯度最小，地下水徑流交替最弱，近流線末端河谷下方，地下水的礦化度最高。從這張簡(jiǎn)單的流網(wǎng)圖可以獲得以下信息：第54頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4）信手流網(wǎng)繪制——例2第55頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第56頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4）信手流網(wǎng)繪制——例2第57頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第58頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律1）已知某向斜盆地中，有一承壓砂巖含水層，由大氣降水補(bǔ)給，以泉群形式呈線狀排泄，水位穩(wěn)定。含水層等厚均質(zhì)各向同性，平面上流線平行，其剖面如圖所示。點(diǎn)A、B、C、D、E、F分別在同一鉛直面上。A、C、E是沿隔水頂板流線上的三個(gè)點(diǎn)；B、D、F是沿隔水底板流線上的三個(gè)點(diǎn)。畫出向斜盆地的流網(wǎng)圖。第59頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律2）已知山前傾斜平原中有一厚度很大的第四系潛水含水層，含水層為均質(zhì)各向同性，被一條南北向延長(zhǎng)的不完整河切割。右側(cè)地下水向河流排泄，左側(cè)河流補(bǔ)給地下水。無(wú)垂向入滲和蒸發(fā)，河