地下水动力学试卷

2006/2007学年第二学期课程名称：地下水动力学共5试卷：A考试形式：闭卷题序一二三四五六七总分得分阅卷人一、解释下列术语：（每小题4分，共20分）渗透系数：导水系数：非均质岩层：贮水系数：地下水的稳定运动：二问答题：（每小题10分，共30分）1.利用Theis公式确定水文地质参数的配线法的步骤？2.边界附近的井影射后虚井应有哪些特征？3.如图为均质、各向同性含水层，其中河水位保持不变，河流右侧区域上部有均匀入渗补给，试绘出该含水层的流网图（已知水流为稳定流）。三、计算题（共50分）1.已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其孔隙度为0.15，沿着水流方向的两观测孔A、B间距离l=200m，其水位标高分别为HA=5m，HB=3m，地下水的渗透流速为0.15m/d。试求含水层的渗透系数和地下水实际速度。（10分）2.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。（10分）3.在某承压含水层中有两口相距100m的抽水井，井径为0.152m。已知含水层厚9.8m，渗透系数为4.2m/d，初始水位为17.4m，影响半径为150m。试求抽水量为120m3/d时，井内稳定水位。（10分）4.一河间地块，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。（20分）《地下水动力学》试卷A-答案一、解释下列术语（每小题4分，共20分）渗透系数：水力坡度等于1时的渗透流速。导水系数：水力坡度等于1时，通过整个含水层厚度上的单宽流量。非均质岩层：在渗流场中，所有点具有不同的渗透系数，则称该岩层是非均质的。贮水系数：在面积为1个单位、厚度为含水层全厚度M的含水层柱体中，当水头改变一个单位时弹性释放或贮存的水量。地下水的稳定运动：地下水运动要素不随时间变化。二、问答题（每小题10分，共30分）1.答:（1）在另一张模数相同的透明双对数纸上绘制实测的s—t/r2曲线或s—t曲线。（3分）（2）将实际曲线置于标准曲线上，在保持对应坐标轴彼此平行的条件下相对平移，直至两曲线重合为止。（3分）（3）任取一配点（在曲线上或曲线外均可），记下匹配点的对应坐标：W(u)、1/u、s、t/r2(或t)，代入下式求参数：（4分）2.答:（1）虚井和实井的位置对于边界是对称的；（2分）（2）虚井的流量与实井相等；（2分）（3）虚井的性质取决于边界性质，对于定水头补给边界，虚井性质和实井相反；如实井为抽水井，则虚井为注水井；对于隔水边界，虚井和实井性质相同，都是抽水井；（4分）（4）虚井的工作时间和实井相同。（2分）3.（10分）三、计算题（共50分）1.解：(10分)据题意，01.020035lHHJBA（3分）urtTrtuTuWsQT141442*2*或根据Darcy定律：V=KJ得：dmJVK/1501.015.0（3分）dmnVu/115.015.0（4分）答：含水层的渗透系数为15m/d，实际流速为1m/d。2.解：（10分）据题意，J=5/100=0.05（4分）根据Darcy定律：q=KMJ得：q=KMJ=10×20×0.05=10m2/d（6分）答：该地区含水层的单宽流量为10m2/d。3．解（10分）解法一:mrRKMQsw52.3076.0150ln8.92.414.32120ln21（4分）mrRKMQs19.0100150ln8.92.414.32120ln22（4分）所以，井的降深：s=s1+s2=3.71mhw=H0-s=17.4-3.71=13.69m（2分）答：井内稳定水位为13.69m。解法二:根据干扰井群相距为L的两口井，当两井的抽水量和降深相同时，抽水井的降深为：mLrRKMQsw71.3100076.0150ln8.92.414.32120ln222(8分)hw=H0-s=17.4-3.71=13.69m（2分）答：井内稳定水位为13.69m。4.解:（20分）（1）（7分）年平均入渗量为：dmW/00033.03653.04.0因为hhhhlxWKlxx21222122()将已知数据代入上式，得07.101)1001001000(1000033.010010001091022222hh=10.05m所以观测孔水位为：10.05m。（2）（7分）分水岭位置：mlhhWKla2121000291000033.0102100022222221分水岭处的潜水流厚度为:malaKWalhhhh07.1021221210001000033.0212100010910)(22222212221分水岭处水位为：hmax=10.07m分水岭的位置距左河212m，分水岭处的水位为10.07m。（3）（6分）流入左河的潜水单宽流量为：q1=-Wa=-0.07m2/d或dmlWlhhKq/07.02100000033.010002910102222222211流入右河的潜水单宽流量为：q2=W（1-a）=0.26m2/d或dmlWlhhKq/26.02100000033.010002910102222222212所以，流入左河单宽流量为0.07m2/d，流入右河单宽流量为0.26m2/d。