渗流的运动要素 渗流场 控制方程 流速

水力学中单宽流量计算公式是什么？ 一、水力学中单宽流量计算公式是？q=Q/B；1、式中的单位：q-m^2/s；Q-m^3/s；B-m；2、由于水力学的基本量是长度、时间和质量，独立因次的数目为三，则用无因次方程代替有因次。渗流的运动要素 描写渗流场运动特征的各物理量（水头、水压、流速等）称为运动要素。（1）孔（空）隙平均流速（地下水实际流速）和渗透流速（Darcy流速）地下水只能在多孔介质的空隙中流动。达西定律的表示式有几种？ Darcy’s Law 反映水在岩土孔隙中渗流规律的实验定律。由法国水力学家 H.-P.-G.达西在1852～1855年通过大量实验得出。其表达式为 Q=KFh/L 式中Q为单位时间渗流量，F为过水断面，h为总水头损失，L为渗流路径长度，I=h/L为水力坡度，K为渗透系数。关系式表明，水在单位时间内通过多孔介质的渗流量与渗流路径长度成反比，与过水断面面积和总水头损失成正比。从水力学已知，通过某一断面的流量Q等于流速v与过水断面F的乘积，即Q=Fv。或，据此，达西定律也可以用另一种形式表达 v=KI v为渗流速度。上式表明，渗流速度与水力坡度一次方成正比。说明水力坡度与渗流速度呈线性关系，故又称线性渗流定律。达西定律适用的上限有两种看法：一种认为达西定律适用于地下水的层流运动；另一种认为并非所有地下水层流运动都能用达西定律来表述，有些地下水层流运动的情况偏离达西定律，达西定律的适应范围比层流范围小。这个定律说明水通过多孔介质的速度同水力梯度的大小及介质的渗透性能成正比。这种关系可用下列方程式表示：V=K[（h2－h1）÷L]。其中V 代表水的流速，K 代表渗透力的量度(单位与流速相同，即长度/时间)，（h2－h1）÷L 代表地下水水位的坡度（即水力梯度）。因为摩擦的关系。渗流状态方程 参考答案：在渗流过程中，状态不断发生变化。由于与渗流有关的物质（岩石、流体）都具有弹性，因而随着状态变化，物质的力学性质发生变化。描述这种由于弹性而引起力学性质。所谓渗流连续性方程就是水均衡方程，有的更广泛地称其为质量守恒方程。为了反映含水层中地下水运动的普遍规律，我们选定在各向异性多孔介质中建立地下水三维不稳定流动连续性方程。假定水是可压缩的，多孔介质骨架在垂直方向可压缩，但水平方向不可变形。为了方便起见，取直角坐标系的x、y、z轴分别平行于各向异性岩层渗透系数主方向。我们在各向异性含水介质中取一微小立方体（图2-1-1），使它的三组平行面分别垂直于x、y和z轴。它的棱长分别为Δx、Δy和Δz，各侧面面积分别为ΔyΔz、ΔzΔx和ΔxΔy。设与x、y和z轴主方向对应的主渗透系数分别为Kxx、Kyy和Kzz。我们以上述微小立方体的多孔介质为均衡体，以Δt为均衡时段，建立其质量守恒方程。图2-1-1 多孔介质单元水均衡要素图在Δt时段内，沿x方向通过左侧x断面流入的质量为（ρvx）｜（x，y，z，t）ΔyΔzΔt，在同一Δt时段内，沿x方向通过右侧x＋Δx断面流出的质量为（ρvx）｜（x＋Δx，y，z，t）ΔyΔzΔt，在x方向上，左右侧面净流入微小均衡体的质量为［（ρvx）｜（x，y，z，t）-（ρvx）｜（x＋Δx，y，z，t）］ΔyΔzΔt。同理，在Δt时段内，沿y和z方向净流入均衡体的质量分别为［（ρvy）｜（x，y。压力场控制方程 对于温度高且变化大的地下热水，水的密度不是一个常数。与密度变化相依赖的地下水流的水量守恒方程可表示为（Bear，1979）深层地下热水运移的三维数值模拟式中：φ—孔隙度；ρ—密度，[ML-3]；渗流速度，[LT-1]；1]；ρQ—源汇Q的密度，[ML-3]。假设渗流速度符合达西定律：深层地下热水运移的三维数值模拟式中：kij—渗透率；μ—动力粘滞系数；P—压力，[ML-2T-2]；g—重力加速度，[LT-2]；z—垂向坐标，指向向上，[L]。引进渗透系数：Kij＝ρgkij/μ则有深层地下热水运移的三维数值模拟式中：Kij—渗透系数张量，[LT-1]。同时假设密度ρ是水的压力P、温度T及矿化度e5a48de588b67a6431333433616236S的函数，即ρ＝ρ（P，T，S），并可以表示为深层地下热水运移的三维数值模拟式中：ρo—参考密度，[ML-3]；αp、αr、αs—压力、温度和矿化度相应的系数。我们还假设矿化度S不随时间变化。依照上述假设，方程（2-1）可以作下列推导：深层地下热水运移的三维数值模拟对上式作进一步简化，就有深层地下热水运移的三维数值模拟利用Boussinesq假设，有深层地下热水运移的三维数值模拟引进比弹性给水度Ss：深层地下热水运移的三维数值模拟就得到压力场。

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