地下水动力学试题库

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1、地下水动力学试题库地下水动力学课程组石家庄经济学院2006年3月8日前 言地下水动力学是我校水文与水资源工程专业、环境工程专业专业的一门重要的专业基础理论课。学习本课程的目的在于掌握地下水运动的基本理论，能初步运用这些基本理论分析水文地质问题，并能建立相应的数学模型和提出适当的计算和模拟方法，对地下水进行定量评价。地下水动力学试题库不仅用于考核学生的学习情况，而且对学生的学习内容、学习方法有一定的引导作用。因此，地下水动力学试题库内容紧紧围绕教学大纲要求，并考虑了以下几点：第一，以基本概念和基本理论为主；第二，正确地理解水文地质概念，避免死板地套用；第三，地下水与环境有着密切联系，必须结合具体

2、的自然地理地质条件，用系统观点考察众多因素对地下水的综合影响；第四，不能满足于字面上的理解，而应勤于思索，弄清实质。本次地下水动力学试题库的建立，涉及书内全部内容，因此，覆盖面宽。同时，考虑到教学的重点和难点，在重点章节和重点内容上题量偏重。全库共有试题251题。为综合考察学生对基本概念和基本理论的掌握情况，以及对课本内容的理解和综合能力，共包含五种题型，分别为：名词解释、填空题、判断题、问答题和计算题。由于编者水平有限，错误之处在所难免，敬请读者批评指正。编 者2005年12月目 录第一章 渗流理论基础 1第二章 地下水向河渠的运动 9第三章 地下水向完整井的稳定运动12第四章 地下水向完整

3、井的非稳定运动16第五章 地下水向边界附近井的运动18第六章 地下水向不完整井的运动21第七章 地下水运动中的若干专门问题22参考文献 23第一章 渗流理论基础一、解释术语1. 渗透速度2. 实际速度3. 贮水系数4. 贮水率5. 渗透系数6. 渗透率7. 导水系数8. 越流含水层9. 越流10. 越流系数11. 边界条件12. 初始条件13. 数学模型14. 第一类边界条件15. 第二类边界条件16. 均质岩层17. 非均质岩层18. 各向同性介质19. 各向异性介质20. 稳定流21. 非稳定流22. 地下水一维运动23. 地下水二维运动24. 地下水三维运动二、填空题1. 地下水动力学是

4、研究地下水在_、_和_中运动规律的科学，通常把_称为多孔介质。2. 地下水在多孔介质中存在的主要形式有_、_、_和_，地下水动力学主要研究_的运动规律。3. 在多孔介质中,不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是_，但对贮水来说却是_。4. 地下水过水断面包括_和_所占据的面积.渗透流速是_上的平均速度，而实际速度是_的平均速度。5. 在渗流场中，把大小等于_，方向沿着_的法线，并指向水头_方向的矢量，称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_、_和_。6. 渗流运动要素包括_、_、_和_等等。7. 根据地下水渗透速度_与_的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。8.

5、达西定律反映了渗流场中的_定律。9. 渗透率只取决于_性质，而与液体的性质无关。10. 渗透率是表征_的参数，而渗透系数是表征岩层_的参数，影响渗透系数大小的主要是_以及_，随着地下水温度的升高，渗透系数_。11. 导水系数是描述含水层_的参数，它是定义在_维流中的水文地质参数。12. 均质与非均质岩层是根据_的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据_关系划分的。13. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是_。14. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时，介质的渗透系数越大，则折射角就越_。15. 等效含水层的单宽流量q与各分层单宽流量qi的关系：当水流平行界面时_，当水流垂直于界面时

6、_。16. 在同一条流线上其流函数等于_，单宽流量等于_，流函数的量纲为_。17. 在各向同性的含水层中流线与等水头线_，故网格为_。18. 在渗流场中，利用流网不但能定量地确定_、_、_以及_，还可定性地分析和了解_的变化情况。19. 在各向同性而透水性不同的双层含水层中，其流网形状若在一层中为曲边正方形，则在另一层中为_。20. 渗流连续方程是_在地下水运动中的具体表现。21. 地下水运动基本微分方程实际上是_方程，方程的左端表示单位时间内从_方向和_方向进入单元含水层内的净水量，右端表示单元含水层在单位时间内_。22. 越流因素越大，则说明弱透水层的厚度_，其渗透系数_，越流量就_。23

7、. 单位面积(或单位柱体)含水层是指_，高等于_柱体含水层。24. 在渗流场中边界类型主要分为_、_以及_。三、判断题1. 地下水运动时的有效孔隙度等于排水（贮水）时的有效孔隙度。（ ）3. 贮水率s=g(+n)也适用于潜水含水层。（ ）4. 贮水率只用于三维流微分方程。（ ）5. 贮水系数既适用承压含水层，也适用于潜水含水层。（ ）7. 潜水含水层的给水度就是贮水系数。（ ）8. 在其它条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中，在补给期时，给水度大，水位上升大，小，水位上升小；在蒸发期时，大，水位下降大，小，水位下降小。（ ）10. 达西定律是层流定律。( )11. 达西公式中不含有时间变量

8、，所以达西公式只适于稳定流。( )12. 符合达西定律的地下水流，其渗透速度与水力坡度呈直线关系，所以渗透系数或渗透系数的倒数是该直线的斜率。( )13. 无论含水层中水的矿化度如何变化，该含水层的渗透系数是不变的。( )14. 分布在两个不同地区的含水层，其岩性、孔隙度以及岩石颗粒结构排列方式等都完全一致，那么可以肯定，它们的渗透系数也必定相同。( )15. 某含水层的渗透系数很大，故可以说该含水层的出水能力很大。( )16. 在均质含水层中，渗透速度的方向与水力坡度的方向都是一致的。( )17. 导水系数实际上就是在水力坡度为1时，通过含水层的单宽流量。( )19. 在均质含水层中，各点的

9、渗透系数都相等。( )21. 突变界面上任一点的水力特征都同时具有界面两侧岩层内的水力特征。( )22. 两层介质的渗透系数相差越大，则其入射角和反射角也就相差越大。( )23. 流线越靠近界面时，则说明介质的值就越小。( )25. 对同一层状含水层来说，水平方向的等效渗透系数大于垂直方向的等效渗透系数。( )27. 沿流线的方向势函数逐渐减小，而同一条等势线上各处的流函数都相等。( )29. 在渗流场中，一般认为流线能起隔水边界作用，而等水头线能起透水边界的作用。( )31. 在均质各向同性的介质中，任何部位的流线和等水头线都正交。( )32. 地下水连续方程和基本微分方程实际上都是反映质量

10、守恒定律。( )34. 在潜水含水层中当忽略其弹性释放水量时，则所有描述潜水的非稳定流方程都与其稳定流方程相同。( )36. 越流因素B和越流系数都是描述越流能力的参数。( )38. 在实际计算中，如果边界上的流量和水头均已知，则该边界既可做为第一类边界也可做为第二类边界处理。( )39. 凡是边界上存在着河渠或湖泊等地表水体时，都可以将该边界做为第一类边界处理。( )40. 同一时刻在潜水井流的观测孔中测得的平均水位降深值总是大于该处潜水面的降深值。( )四、分析计算题1. 试画出图11所示的各种条件下两钻孔间的水头曲线。已知水流为稳定的一维流。图112. 在等厚的承压含水层中，过水断面面积

11、为400m2的流量为10000m3/d，含水层的孔隙度为0.25，试求含水层的实际速度和渗透速度。3. 已知潜水含水层在1km2的范围内水位平均下降了4.5m，含水层的孔隙度为0.3，持水度为0.1，试求含水层的给水度以及水体积的变化量。4. 通常用公式q=(PP0)来估算降雨入渗补给量q。式中：有效入渗系数；P0有效降雨量的最低值。试求当含水层的给水度为0.25，为0.3，P0为20mm，季节降雨量为220mm时，潜水位的上升值。5. 已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为15m/d，孔隙度为0.2，沿着水流方向的两观测孔A、B间距离l=1200m，其水位标高分别为HA=5.4

12、m，HB=3m。试求地下水的渗透速度和实际速度。6. 在某均质、各向同性的承压含水层中，已知点P（1cm，1cm）上的测压水头满足下列关系式：H=3x2+2xy+3y2+7，公式中的H、x、y的单位均以米计，试求当渗透系数为30m/d时，P点处的渗透速度的大小和方向。7. 已知一承压含水层，其厚度呈线性变化，底板倾角小于20，渗透系数为20m/d。A、B两断面处的承压水头分别为：（1）HA=125.2m，HB=130.2m；（2）HA=130.2m，HB=215.2m。设含水层中水流近似为水平流动，A、B两断面间距为5000m，两断面处含水层厚度分别为MA=120m，MB=70m，试确定上述两

13、种情况下：（1）单宽流量q；（2）A、B间的承压水头曲线的形状；（3）A、B间中点处的水头值。8. 在二维流的各向异性含水层中，已知渗透速度的分量Vx=0.01m/d，Vy=0.005m/d，水力坡度的分量Jx=0.001，Jy=0.002，试求：（1）当x、y是主渗透方向时，求主渗透系数；（2）确定渗流方向上的渗透系数Kv；（3）确定水力梯度方向上的渗透系数Kj；（4）确定与x轴方向成30夹角方向上的渗透系数。9. 试根据图12所示的降落漏斗曲线形状，判断各图中的渗透系数K0与K的大小关系。图1210. 试画出图13所示各图中的流线，并在图（c）中根据R点的水流方向标出A、B两点的水流方向。

14、11. 有三层均质、各向同性、水平分布的含水层，已知渗透系数K1=2K2，K3=3K1，水流由K1岩层以45的入射角进入K2岩层，试求水流在K3岩层中的折射角3。 图1312. 如图14所示，设由n层具有相同结构的层状岩层组成的含水层，其中每个分层的上一半厚度为M1，渗透系数为K1，下一半厚度为M2，渗透系数为K2，试求：（1）水平和垂直方向的等效渗透系数Kp和Kv；（2）证明KpKv。图1413. 图15为设有两个观测孔（A、B）的等厚的承压含水层剖面图。已知HA=8.6m，HB=4.6m，含水层厚度M=50m，沿水流方向三段的渗透系数依次为K1=40m/d，K2=10m/d，K3=20m/

15、d，l1=300m，l2=800m，l3=200m。试求：（1）含水层的单宽流量q；（2）画出其测压水头线；（3）当中间一层K2=50m/d时，重复计算（1）、（2）的要求；（4）试讨论以上计算结果。图1514. 在淮北平原某地区，为防止土壤盐渍化，采用平行排水渠来降低地下水位，如图16所示，已知上部入渗补给强度为W ，试写出L渗流区的数学模型，并指出不符合裘布依假定的部位。（水流为非稳定二维流）图1615. 一口井位于无限分布的均质、各向同性潜水含水层中，初始时刻潜水水位在水平不透水底版以上高度为H0（x，y），试写出下列两种情况下地下水流向井的非稳定流数学模型。已知水流为二维非稳定流。（1

16、）井的抽水量Qw保持不变；（2）井中水位Hw保持不变。16. 图17为均质、各向同性的土坝，水流在土坝中为剖面非稳定二维流，试写出渗流区的数学模型。图1717. 图18为黑龙江某省市供水水源地的平面图和水文地质剖面图，已知其开采强度为，试根据图示写出开采过程中地下水非稳定流的数学模型。图1818. 如图为无降雨入渗的潜水稳定井流，试画出流网，并标明流线和等水头线，标出A、B两点水头的位置，指出哪一点的水头高？19. 如图为均质、各向同性含水层，其中河水位保持不变，河流右测区域上部有均匀入渗补给，试汇出该含水层的流网图（已知水流为稳定流）。20. 某地潜水含水层面积约为50km2，给水度为0.1

17、，当潜水位平均下降1.0m时，自含水层释放出的水量是多少m3。21. 某地区承压含水层厚20m，渗透系数为10m/d，地下水为一维流，沿地下水流向距离100m的两观测孔地下水位分别是80m和75m，试求单宽流量。22. 某地承压水含水层面积约为100km2，贮水系数为0.0002，当承压水位平均下降5m时，自含水层释放出的水量是多少m3。23. 某地区地下水的渗透流速为1m/d，沿地下水流向距离100m的两观测孔地下水位分别是80m和75m，试求该地区含水层的渗透系数。五、问答题1. 渗流是假想水流，这种假想水流应有哪些特点？2. 流函数的特征？3. 流网的特性？第二章 地下水向河渠的运动一、

18、填空题1. 将_上的入渗补给量称为入渗强度.2. 在有垂直入渗补给的河渠间潜水含水层中，通过任一断面的流量_。3. 有入渗补给的河渠间含水层中，只要存在分水岭，且两河水位不相等时，则分水岭总是偏向_一侧。如果入渗补给强度W0时，则侵润曲线的形状为_；当WH1H2。倘若入渗强度W不变。试求不致污染地下水的左河最高水位。（2）如含水层两侧河水水位不变，而含水层的渗透系数K已知，试求左河河水不致污染地下水时的最低入渗强度W。 图223. 为降低某均质、各向同性潜水含水层中的地下水位，现采用平行渠道进行稳定排水，如图23所示。已知含水层平均厚度H0=12m，渗透系数为16m/d，入渗强度为0.01m/

19、d。当含水层中水位至少下降2m时，两侧排水渠水位都为H=6m。试求：（1）排水渠的间距L；（2）排水渠一侧单位长度上的流量Q。 图234. 如图22所示的均质细沙含水层，已知左河水位H1=10m，右河水位H2=5m，两河间距l=500m，含水层的稳定单宽流量为1.2m2/d。在无入渗补给量的条件下，试求含水层的渗透系数。5. 在砂砾石潜水含水层中，沿流向打两个钻孔（A和B），孔间距l=577m，已知其水位标高HA=118.16m，HB=115.16m，含水层底版标高为106.57m。整个含水层分为上下两层，上层为细砂，A、B两处的含水层厚度分别为hA=5.19m、hB=2.19m，渗透系数为3

20、.6m/d。下层为粗砂，平均厚度M=6.4m，渗透系数为30m/d。试求含水层的单宽流量。6. 一河间地块，已知左河水位标高为40m，右河水位标高为39m，底板标高为20m，含水层渗透系数为10m/d，观测孔距左河为100m，两河相距2000m，年平均降水量为500mm，入渗系数为0.3，地下水为稳定流。试求：（1）观测孔的水位；（2）求分水岭的位置及分水岭处的水位；（3）求流入左、右河的流量分别是多少。7. 一河间地块，已知左右两河相距1000m，左、右两河水位分别为10m、9m，在距左河100m处设有观测孔,该含水层的渗透系数为10m/d，年平均降水量为400mm，入渗系数为0.3，地下水

21、为稳定流。试求：（1）观测孔的水位；（2）求分水岭的位置及分水岭处的水位；（3）求流入左、右河的流量分别是多少。第三章 地下水向完整井的稳定运动一、解释术语1. 完整井2. 似稳定3. 井损4. 有效井半径5. 水跃二、填空题1. 根据揭露含水层的厚度和进水条件，抽水井可分为_和_两类。2. 承压水井和潜水井是根据_来划分的。3. 对于潜水井，抽出的水量主要等于_。而对于承压水井，抽出的水量则等于_。4. 对潜水井来说，测压管进水口处的水头_测压管所在地的潜水位。5. 填砾的承压完整抽水井，其井管外面的测压水头要_井管里面的测压水头。6. 地下水向承压水井稳定运动的特点是：流线为指向_;等水头

22、面为_；各断面流量_。7. 在承压含水层中进行稳定流抽水时,通过距井轴不同距离的过水断面上流量_，且都等于_。8. 在应用QSw的经验公式时，必须有足够的数据，至少要有_次不同降深的抽水试验。9. 常见的QSw曲线类型有_、_、_和_四种。10. 确定QS关系式中待定系数的常用方法是_和_。11. 对均匀流中的完整抽水井来说，当抽水稳定后，水井的抽水量等于_。12. 驻点是指_。13. 在均匀流中单井抽水时，驻点位于_，而注水时，驻点位于_。三、判断题1. 在下有过滤器的承压含水层中抽水时，井壁内外水位不同的主要原因是由于存在井损的缘故。( )2. 凡是存在井损的抽水井也就必定存在水跃。( )

23、3. 在无限含水层中，当含水层的导水系数相同时，开采同样多的水在承压含水层中形成的降落漏斗体积要比潜水含水层大。( )4. 抽水井附近渗透性的增大会导致井中及其附近的水位降深也随之增大。( )5. 在过滤器周围填砾的抽水井，其水位降深要小于相同条件下未填砾抽水井的水位降深。( )6. 在无限含水层中，随着抽水时间的持续，降落漏斗不断向外扩展，引用影响半径是随时间而改变的变数。( )7. 无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跃。( )8. 在无补给的无限含水层中抽水时，水位永远达不到稳定。( )9. 按裘布依公式计算出来的浸润曲线，在抽水井附近往往高于实际的浸润曲线。( )10. 对越流含水层中

24、的稳定井流来说，抽水量完全来自井附近的越流补给量。( )11. 可以利用降深很小时的抽水试验资料所建立的QSw关系式来预测大降深时的流量。( )12. 井损随井抽水量的增大而增大。( )四、分析题1. 蒂姆（Thiem）公式的主要缺陷是什么？2. 在同一含水层中，由于抽水而产生的井内水位降深与以相同流量注水而产生的水位抬升是否相等？为什么？3. 叠加原理的适用条件是什么？4. 承压井群计算时，为什么对降深进行叠加，而不是对水头直接叠加？五、计算题1. 某承压含水层中有一口直径为0.20m的抽水井，在距抽水井527m远处设有一个观测孔。含水层厚52.20m，渗透系数为11.12m/d。试求井内水

25、位降深为6.61m，观测孔水位降深为0.78m时的抽水井流量。2. 在厚度为27.50m的承压含水层中有一口抽水井和两个观测孔。已知渗透系数为34m/d，抽水时，距抽水井50m处观测孔的水位降深为0.30m，110m处观测孔的水位降深为0.16m。试求抽水井的流量。3. 某潜水含水层中的抽水井，直径为200mm，引用影响半径为100m，含水层厚度为20m，当抽水量为273m3/d时，稳定水位降深为2m。试求当水位降深为5m时，未来直径为400mm的生产井的涌水量。4. 设在某潜水含水层中有一口抽水井，含水层厚度44m，渗透系数为0.265m/h，两观测孔距抽水井的距离为r1=50m，r2=10

26、0m，抽水时相应水位降深为s1=4m，s2=1m。试求抽水井的流量。5. 在某潜水含水层有一口抽水井和一个观测孔。设抽水量Q=600m3/d.，含水层厚度H0=12.50m，井内水位hw=10m，观测孔水位h=12.26m，观测孔距抽水井r=60m，抽水井半径rw=0.076m和引用影响半径R0=130m。试求：（1）含水层的渗透系数K；（2）sw=4m时的抽水井流量Q；（3）sw=4m时，距抽水井10m，20m，30m，50m，60m和100m处的水位h。6. 设承压含水层厚13.50m，初始水位为20m，有一口半径为0.06m的抽水井分布在含水层中。当以1080m3/d流量抽水时，抽水井的

27、稳定水位为17.35m，影响半径为175m。试求含水层的渗透系数。7. 在某承压含水层中抽水，同时对临近的两个观测孔进行观测，观测记录见表31。试根据所给资料计算含水层的导水系数。表31含水层厚度(m)抽水井观测孔半径(m)水位(m)流量(m3/d)至抽水井距离(m)水位(m)r1r2H1H218.500.101520.6567.2022521.1222.058. 在潜水含水层中有一口抽水井和两个观测孔.请根据表32给出的抽水试验资料确定含水层的渗透系数。表32类别井的性质至抽水井中心距离（m）水位（m）抽水井流量（m3/d）抽水井0.10156.4066.48观测孔12.108.68观测孔2

28、6.109.219. 在河漫滩阶地的冲积砂层中打了一口抽水井和一个观测孔。已知初始潜水位为14.69m，水位观测资料列于表33，请据此计算含水层的渗透系数平均值。表33类别井的性质至抽水井中心距 离（m）第一次降深第二次降深第三次降深水位（m）流量（m3/d）水位（m）流量（m3/d）水位（m）流量（m3/d）抽水井0.1513.32320.4012.90456.8012.39506.00观测孔12.0013.7713.5713.1610. 试利用某河谷潜水含水层的抽水试验资料（见表34）计算抽水井的引用影响半径。表34含水层厚度（m）抽水井观测孔半径（m）水位降深（m）流量（m3/d）至抽水

29、井距离（m）水位降深（m）r1r2s1s212.000.103.121512.0044.0074.000.120.065第四章 地下水向完整井的非稳定运动一、填空题1. 泰斯公式的适用条件中含水层为_的承压含水层；天然水力坡度近为_ _；抽水井为_，井流量为_；水流为_。2. 在非稳定井流中，通过任一断面的流量_，而沿着地下水流向流量是_。3. 潜水非稳定井流与承压井流比较，主要不同点有三点：导水系数是_；当降深较大时_不可忽略；从含水层中抽出的水量主要来自_。4. 博尔顿第一模型主要是考虑了_；第二模型主要考虑了_。二、判断题1. 在泰斯井流中，无论是抽水初期还是后期各处的水头降速都不相等。

30、( )2. 根据泰斯井流条件可知，抽取的地下水完全是消耗含水层的弹性贮量。( )3. 在非稳定井流中，沿流向断面流量逐渐增大，因为沿途不断得到弹性释放量的补给 ( )4. 泰斯井流的后期任一点的渗透速度时时都相等。( )5. 泰斯井流后期的似稳定流，实际上是指水位仍在下降，但水位降速在一定范围内处处相等的井流。( )6. 泰斯井流的影响范围随出水时间的延长而不断扩大。( )7. 在进行非稳定流抽水时，无论井流量如何变化，都可将其概化成阶梯形流量后，再使用定流量的泰斯公式计算。( )8. 水位恢复公式实际上是具有两个阶梯的阶梯流量公式。( )9. 配线法求参数的随意性在距抽水井越近的观测孔中表现

31、越大。( )10. 在抽水试验时，往往主孔中的动水位不易观测，如果能观测到的话，则求参数时用主孔或观测孔资料都一样。（ ）11. 越流补给的完整井流与泰斯井流比较，二者的区别只是前者存在垂直方向的水流。( )12. 越流系统的完整井流在抽水的早期，完全可用泰斯井流公式计算。( )13. 越流系数越小，则越流量进入抽水层的时间就越早。( )14. 抽水的中、后期，越流系统井流的水位降落曲线偏离泰斯井流的水位降落曲线，因为前者的抽水量完全是由越流量供给。( )15. 在相同条件下越流系统井流的水位下降速度小于泰斯井流的水位下降速度。( )16. 凡是具有越流系统的井流，抽水后期都能达到稳定流。(

32、)17. 在越流系统的井流中，当降落漏斗出现稳定时，则通过任一断面的流量都相等。( )三、分析题：1. 地下水流向井的稳定运动和非稳定运动的主要区别是什么？2. 利用抽水孔资料求参数T值时，通常求得的值比实际小，为什么？3. 泰斯公式的适用条件是什么？ 4. 图48示出三个承压含水层的水文地质剖面（a）、（b）、（c）。已知各承压含水层的厚度M、渗透系数及贮水系数都相同，各弱透水层的渗透系数及贮水系数也相同，且M1M2，M2=M3，抽水后相邻含水层的水头变化可忽略，试比较各井水位降深相同时，、三点（三点距井都为r，距抽水层顶板都为Z）在抽水过程中的水头值。5. 在具有越流补给的半承压含水层中做

33、定流量抽水试验，为什么抽水到一定时间后地下水向井中的运动由初期的非稳定运动逐渐过渡到稳定运动？由非稳定运动向稳定运动过渡的速度与什么有关？图48四、问答题1. 利用Theis公式确定水文地质参数的配线法的步骤？2. 潜水完整井流与承压水完整井流的区别？五、计算题1. 在某均质、各向同性的承压含水层中，有一完整抽水井，其抽水量为1256 m3/d，已知含水层的导水系数为100 m2/d，导压系数为100 m2/min。试求：（1）抽水后10min、100min、1000min时，距抽水井10m处的水位降，以及所反映水位降深的分布规律。2. 某承压含水层中有一抽水井，抽水2h后，在距抽水井50m处

34、的观测孔中水位降深为0.5m。试求何时在距抽水井150m处的观测孔中也出现同样的降深？3. 某半承压含水层的下部与隔水层相邻，而上部与2m厚的砂质粘土相联，砂质粘土的上部是一潜水层。已知砂质粘土层有弱透水的性质，其渗透系数为0.002m/d，抽水层的导水系数为40m2/d，贮水系数为0.004，现打一钻孔，以502.4m3/d的涌水量进行抽水。试求：(1)抽水后10、100、1000min距抽水井10m处的水位降深，并分析地下水的动态变化规律；(2)抽水2d后距抽水井10m、100、500m处的水位降深，并分析水位变化的分布规律。第五章 地下水向边界附近井的运动一、填空题1. 应用映射法时，对

35、虚井有如下要求：虚井与实井的位置对于边界是_的；虚井与实井的工作强度应_，即_相等；虚井的性质取决于_的性质；虚井与实井的工作时间_。2. 应用映射法时，若实井为抽水井，那么对于定水头补给边界进行映射时，虚井为_；如果对于隔水边界进行映射，虚井为_。3. 对于有界含水层的求解，一般把边界的影响用_的影响来代替。4. 直线补给边界附近的抽水井，当抽水降落漏斗还没有扩展到边界时，水流为_流；当降落漏斗扩展到了边界时，水流趋于_流。5. 对扇形含水层（包括象限含水层）映射时，对某一边界而言，不仅映出_的像，也要映出_的像，且映射后边界的性质_。连续映射的结果，使得实井与虚井的位置轨迹在平面上呈一个_

36、形，且圆心位于_，半径等于_。6. 在两条隔水边界组成的象限含水层中，抽水后期，任一点的Slgt直线段的斜率为条件相同的无限含水层情况下的Slgt直线段斜率的_倍。二、判断题1. 映射法的基本原则是要求映射后，所得的无限含水层中的渗流问题，应保持映射前的边界条件和水流状态。（ ）2. 用映射法解决有界含水层问题时，需要将抽水井与观测孔的像同时映出，然后再进行叠加计算。（ ）3. 在应用映射法后所绘制的流网中，直线补给边界是一条等势线，而隔水边界则是一条流线。（ ）4. 在半无限含水层中抽水时，抽水一定时间后降深可以达到稳定。（ ）5. 利用Slgt单对数曲线的形状可以判断边界的存在及其性质。（

37、 ）6. 边界的存在不仅对抽水时的降落曲线形状有影响，而且对水位恢复时的曲线形状也有类似的影响。（ ）三、分析题1. 严格地讲，实际含水层的分布范围都是有限的。那么，在什么情况下，可以把含水层近似视为无限的？2. 在建立直线边界附近井流的二维数学模型时，无论是河流或是断层切割含水层时，从剖面上看，边界形状最好为陡坡还是缓坡？为什么？四、问答题1. 直线边界附近的井流，映射后虚井应具备哪些特征？2. 扇形含水层使用镜像法时应满足的条件？五、计算题：1. 华北某煤田的深部有一断层，切断了煤系地层，使强透水的中奥陶马家沟组灰岩含水层与煤系下部中石炭薄层灰岩含水层（其导压系数为104m2/min）接触

38、。为确定断层的性质在中石炭薄层灰岩含水层中打一抽水井（如图51所示），并进行了抽水试验。现将水位观测资料绘制在半对数坐标系中，如图5-2所示。试确定：（1）断层的性质（透水或隔水）；（2）抽水井到断层的距离。图51图522. 已知半无限承压含水层的导水系数为800m2/d，在距直线隔水边界100m处有一完整抽水井，井的直径为0.3m。现以1300m3/d定流量进行抽水，已知引用影响半径为1200m。试求井中的水位降深。3. 有一承压含水层，厚度为14m，含水层一侧为补给边界，在距边界100m处布有一完整抽水井，井半径为0.20m，另有一观测孔，该孔位于抽水井与边界之间，并距抽水井40m处。当以

39、3400m3/d流量抽水时，井中降深为5m，试求：（1）含水层的渗透系数；（2）观测孔中的水位降深。4. 有一矿区，其下部为石炭系的灰岩和白云岩组成的承压含水层，含水层平均厚40m，渗透系数为96.2m/d。平面上含水层的北侧和西侧均为砂页岩组成的相对隔水层，二者近于正交。现有一完整井以定流量抽水，井至两条边界的距离分别为28m和50m，井半径为0.15m，引用影响半径为1000m。试求当井中水位降深为3m时的井涌水量。5. 一侧为隔水边界的半无限承压含水层，含水层厚度为50m，渗透系数K为20m/d，距隔水边界垂直距离为75m处有一完整井，井管内直径为0.6m，其抽水流量Q为12000m3/

40、d，抽水达到稳定时的影响半径为300m。试求抽水稳定时的抽水井内降深（不考虑井损）。6. 一侧为供水边界的半无限承压含水层，含水层厚度为50m，渗透系数K为20m/d，距供水边界垂直距离为75m处有一完整井，井管内直径为0.6m，其抽水流量Q为12000m3/d，抽水达到稳定时的影响半径为300m。试求抽水稳定时的抽水井内降深（不考虑井损）。第六章 地下水向不完整井的运动一、填空题1. 根据过滤器在含水层中进水部位的不同，将不完整井分为：_，_和_三类。2. 实验证明，在r1.5M（M为含水层厚度）范围内，地下水流是_，而在此范围以外，水流为_，因此，在二维流区可按_的方法确定水文地质参数。3

41、. 不完整井的流量与过滤器在含水层中的位置有关。当过滤器位于_时，流量最大，而当过滤器_时，流量最小。4. 研究不完整井的主要方法是_和_。二、判断题1. 不完整井的降深要大于同样条件下完整井的降深。（ ）2. 在相同条件下，不完整程度(l/M)大的井流量要大于不完整程度小的井流量。当l/M=1时，流量达到最小。（ ）3. 对有限厚承压含水层中的不完整井，除了要考虑隔水顶板对水流状态的影响外，同时还要考虑隔水底板的影响。（ ）三、分析题1. 简述不完整井流的特点。2. 在半径为0.076m的不完整抽水井中做抽水试验。承压含水层厚5.50m，过滤器长3m，上端距隔水顶板1.50m，当水位降深为0

42、.77m时，求得水井流量为2.92m3/h，影响半径为100m。试求含水层的渗透系数。第七章 地下水运动中的若干专门问题一、解释术语：1. 含水率2. 饱和度3. 田间持水量4. 水分特征曲线二、填空题1. 对于饱和土层来说，任一点的土水势应包括_势和_势，两者之和叫作总土水势；对于非饱和土层水来说，任一点的土水势包括_势和_势。水分的运动是由土水势_的地方向土水势_的地方运动。2. 在渗流场中，由于地下水流的速度_，造成溶质运移的现象称为_。3. 在渗流场中，由于所含溶质的浓度_，而引起溶质运移的现象称为_。4. 在渗流场中，机械弥散作用和分子扩散作用是_存在的，二者共同作用的结果使示踪剂向

43、外扩展的范围_按地下水流平均流速应到达的范围，这种现象称为_。二、选择题1. 在地下水中短时间注入示踪剂，在下游观测井中示踪剂浓度的变化是（ ）（1）由小到大再由大到小的脉冲式；（2）前后有一个突变界面的活塞式。2. 水动力弥散是由机械弥散和分子扩散共同作用引起的，在某一含水层中以哪种作用为主取决于（ ）（1）示踪剂的浓度；（2）地下水实际流速的大小；（3）地下水的初始浓度；（4）含水介质的空隙大小。三、分析题1. 为什么对于饱和流动，不透水边界的边界条件为，而对于垂直入渗的非饱和流动，不透水边界的边界条件为？2. 非饱和带中，某一点的渗透率是否为常数？为什么？3. 在04.5m深的包气带土层

44、剖面中，测得各点的水力势，如表8-4所示。试求：（1）绘制水力势剖面（基准面选在地表）；（2）分析剖面上水分运移特点；（3）确定零通量面位置。表81深度（m）00.130.250.300.500.751.001.251.50水力势（mbar）-800-700-600-640-900-600-400-360-400深度（m）1.752.002.252.502.753.003.504.004.50水力势（mbar）-430-450-465-500-530-550-560-620-6804. 同一含水层中弥散系数D是否为一常数？它与地下水的实际流速有何关系？5. 在具有一定浓度的地下水中连续注入浓度为零的水，能否观测到水动力弥散现象？在观测井中浓度如何变化？6. 试解析在海岸附近的含水层中，咸淡水界面向陆地推进的原因。