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各向异性介质地下水的流网特征 地下水的水介质

2021-04-04知识4

按地下水的赋存介质,地下水可分为()。 A.孔隙水 B.裂隙水 C.岩溶水 D.承压 参考答案:A,B,C解析:按地下水的赋存介质,即孔隙类型,可将地下水分为三大类,即松散岩石中的孔隙水、碎屑岩类裂隙水、可溶岩类岩溶水。

各向异性介质地下水的流网特征 由上述各向同性介质Darcy定律v=KJ可以看出,其中K是标量而v和J是矢量,因此渗透流速v与水力坡度J具有相同的方向。而水力坡度J与等水头线正交,因此各向同性介质中的流线与等水头线正交。可见矩形正交流网是各向同性介质中地下水流的基本特征。图1-4-4 均质各向异性和各向同性介质中的流网(据Maasland,1957)然而,在各向异性介质中,流线和等水头线一般不再呈正交关系。以地下水向井径无限小水平井运动的剖面二维流(图1-4-4)为例加以论证。我们取坐标轴与各向异性主方向一致,按(1-2-24)式,有地下水动力学(第五版)则地下水动力学(第五版)由于,因此一般情况下,这意味着流速方向和水力坡度方向是不相同的,即流线与等水头线不正交;只有当等水头线(或水力坡度方向)与各向异性主方向一致时,流线才与等水头线正交(图1-4-4)。可见矩形正交流网是各向同性介质中地下水流的基本特征。假定,由上式可以看出,当流向与水力坡度方向不一致时,流速方向倾向主渗透系数大值(Kxx)的方向(x轴),对此由图1-4-4c可以看出。同理,当Kzz>;Kxx,即 时,流速方向倾向Kzz的方向(z轴),对此由图1-4-4a可以看出。上述流网特征将在7.2节中做进一步分析。

各向异性介质中地下水的运动规律 (1)介质按透水性62616964757a686964616fe78988e69d8331333433616235分类从地下水动力学观点出发,根据介质的透水性随空间和方向变化特点作如下分类。按渗透性是否随方向变化,将介质分为各向同性和各向异性两类。各向同性介质中,渗透系数值与渗流方向无关。或者说,同一点在不同渗流方向上的渗透系数都相等,若用渗透系数图表示,它是一个圆,如图1-2-8a所示。若渗透系数值随渗流方向而变化,则是各向异性介质,它可用渗透系数平方根椭圆来表示(图1-2-8b)。图1-2-8 渗透系数图按介质透水性在空间上是否变化分为均质的和非均质的。若空间各点同方向上渗透系数相等,称为均质介质;否则称为非均质介质。自然界中,根据介质结构的特点可以存在:①均质各向同性,如均匀砂或砾石土;②均质各向异性,如均质并发育垂直大孔隙的黄土层;③非均质各向同性,如双层结构的土层;④非均质各向异性,裂隙、岩溶含水介质大多属于此类介质。(2)各向异性介质中地下水流的Darcy定律前述的Darcy定律为地下水动力学(第五版)式中:s是沿流线的方向。在地下水流中,只有在极其特殊的情况下流向是已知的。通常,流场内不同点处具有不同的流向,而流向本身又是待定的问题。。

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