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2022-10-02 网站点击数 148682
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《地下水动力学》

作    者:陈崇希
出 版 社:中国地质大学出版社
出版时间:2011年06月
定    价:26.00元
I S B N :978-7-5625-1391-0
图书分类:自然科技>>水利水电

 内容简介

   地下水动力学是地下水文学与水资源、环境工程、水文地质与工程地质等专业的一门十分重要的专业基础课,就其研究内容来说,地下水动力学涉及饱和的与非饱和的地下水运动规律的研究,单一均匀流体和多种流体 ( 后者又分为不同流体间可溶混的和不可溶混的〉运动的研究;依解决问题的方法,可分为解析法、数值模拟法和物理模拟法。我们将上述有关内容和研究方法,根据当前教学需要,组合成五个方面的教材:①单一均匀流体饱和流动的解析方法 (含物理模拟方法简介 ), 目前仍称为《地下水动力学》,实际上是 " 狭义 " 的地下水 动力学; ②均匀流体饱和流动数值 ( 模拟 ) 方法,这部分除了具体解决均匀流体饱和流动问 题之外,还重点介绍数值模拟技术的基本原理,这部分已有相应的教材《地下水流动问题数值方法》;③饱和溶质运移问题(含解析法和数值法 ),它涉及地下水水质问题,这部分也有相应的教材《地下水溶质运移理论及模型》 (陈崇希、李国敏);④地下水非饱和流动及其溶质运移理论;⑤地下水优化管理。
      本教材把重点放在基本概念、原理的阐明,模型和建模基本条件的准确描述和应用上。在分析的方法上尽力深入浅出,也便于读者自学。

 目录

绪言
第一章地下水运动的基本概念与基本定律
§ 1.1地下水运动的基本概念
一、渗流与典型体元
二、渗流的运动要素
( 一 ) 孔 ( 空 ) 隙平均流速 ( 地下水实际流速 ) 与渗透流速 ( 达西流速 )
( 二 ) 压强、水头和水力坡度
§ 1.2渗流基本定律
一、线性渗流定律及渗透系数
( 一 ) 达西实验( 稳定流 )
( 二 ) 不稳定条件下渗流实验 ( 水力传导系数)
( 三 ) 渗透系数
( 四 ) 线性定律的适用条件
二、非线性渗流定律
三、各向异性岩层中地下水的运动规律
( 一 )岩层按透水性分类
( 二)各向异性介质中地下水流的达西定律
§ 1.3地下水通过非均质岩层突变界面的折射现象
§ 1.4流网
一、各向同性岩层地下水的流网特征
二、各向异性岩层地下水的流网特征
复习思考题
第二章地下水运动的基本微分方程及定解条件
§ 2.1渗流连续性方程
§ 2.2水和多孔介质的压缩性
一、地下水弹性储存的概念
二、水的压缩方程
三、多孔介质( 岩土)的压缩方程
§ 2.3渗流基本微分方程
§ 2.4潜水流动的布西涅斯克微分方程
一、袭布依假定
二、布西涅斯克微分方程
§ 2.5定解条件及数学模型
一、定解条件
( 一)边界条件
( 二 )初始条件
二、数学模型及其解法
复习思考题
第三章地下水向河渠的运动
§ 3.1均质含水层中地下水向河渠的运动
一、承压含水层中地下水向河渠一维稳定运动
二、元人渗潜水含水层中地下水向河渠二维稳定运动
( 一 )隔水底板水平的潜水运动
( 二 ) 隔水底板倾斜的潜水运动
三、元人渗潜水含水层中地下水向河渠三维稳定运动
( 一〉平面上流线呈辐射状的潜水运动
( 二 ) 渗流断面复杂变化的潜水运动
四、均匀稳定人渗的潜水向河渠二维稳定运动
( 一 ) 流量方程
( 二 ) 水头线 ( 浸润曲线 )方程
〈三 ) 地下分水岭位置的确定
( 四 ) 人渗强度的计算
五、承压含水层中地下水向河渠一维不稳定运动
〈一 ) 定流量沟( 渠 ) 流
( 二 ) 定降深沟 ( 渠 ) 流
§ 3.2非均质含水层中地下水向河渠的运动
一、分段法
( 一〉分段法求解水平层状非均质含水层中地下水稳定运动问题
( 二〉分段法求解透水性沿流向突变的非均质含水层中地下水稳定运动问题
( 三 ) 分段法小结
二、等效厚度法
三、吉林斯基势函数法
( 一 ) 原理
( 二 )算例
四、直接积分法
( 一 )渗透系数呈线性变化的含水层中的地下水运动
( 二 )渗透系数变化复杂的含水层中的地下水运动
复习思考题
第四章装布依稳定井流
§ 4.1装布依稳定井流的基本方程
一、论袭布依稳定潜水井流
二、袭布依稳定潜水井流基本方程的讨
( 一 )水跃及袭布依漏斗曲线方程的误差
( 二 ) 袭布依稳定潜水稳定井流涌水量方程的正确性
三、袭布依稳定承压井流
§ 4.2齐姆模型与装布依模型的区别
复习思考题
第五章无越流含水层中的完整井流
§ 5.1无限含水层中单个定流量井流
一、基本方程
二、泰斯公式的讨论
§ 5.2井群干扰
一、点井渗流叠加法
二、面井法
( 一 ) 矩形开采地段
( 二 )圆形开采地段
( 三 ) 面井 -点井井群干扰
( 四 ) 开采区内抽水井中水位降深的计算
§ 5.3直线边界附近的井流一一反映法
一、半无限含水层
( 一 ) 直线隔水边界附近的井流
( 二 ) 直线定水头边界附近的井流
二、扇形含水层
三、带状含水层
( 一 ) 两条平行的直线隔水边界
( 二 ) 两条平行的定水头边界
( 三 )一条定水头边界平行于一条隔水边界
四、矩形含水层
§ 5.4变流量井流
§ 5.5无限含水层中单个定降深井流
§ 5.6无限含水层中地下水承压 -无压井流
一、基本方程
二、计算方法
复习思考题
第六章无越流含水层中完整井的井流试验
§ 6.1定流量抽( 注 ) 水试验
一、标准曲线对比法
( 一 ) 原理
( 二〉步骤
二、直线图解法
( 一 ) 原理
( 二 )步骤
§ 6.2水位恢复试验
一、水位恢复试验的基本原理及其应用
二、水位回升值旷的近似式及其应用
三、最高水位回升法
§ 6.3边界附近定流量井流试验
一、 计算含水层参数
( 一 ) 特定条件直线图解法
( 二 )特定条件下标准曲线法
( 三 ) 实例
二、近似确定直线边界的位置
( 一〉抽水试验
( 二 )水位恢复试验
§ 6.4多主井和阶梯流量井流试验
一、 同时开泵的多主井井流试验
( 一 )直线图解法
( 二 )特定条件标准曲线法
二、不同时开泵的多主井井流试验和阶梯流量井流试验
§ 6.5定降深井流试验
一、 试算法标
二、准曲线对比法
三、直线图解法
§ 6.6瞬时抽( 注 )水法
§ 6.7确定井损系数和井孔有效半径的井流试验
一、 概述
二、 阶梯流量井流试验
三、多次定流量井流试验
三、 水位恢复试验
复习思考题
第七章无越流潜水含水层中的完整井流
§ 7.1概述
§ 7.2考虑滞后给水的分析方法—博尔顿法
一、理论
二、抽水试验确定含水层参数
( 一 )标准曲线的绘制
( 二 ) 标准曲线的使用方法
三、滞后指数
四、 实例
( 一 ) 标准曲线对比法
( 二 )直线图解法
§ 7.3二元结构的含水系统
§ 7.4考虑流速垂直分量和弹性储量的分析方法
一、理论
( 一 ) 假定条件及定解问题的建立
( 二 )降深方程
( 三 ) 纽曼解的特点
二、井流试验
( 一 ) 抽水试验
( 二 ) 恢复试验法
( 三 )降深 -距离标准曲线对比法适用性的分析
( 四 ) 雅可布修正法的应用
三、实例
( 一 ) 技术资料
( 二〉标准曲线对比法
( 三 )单对数法
( 四 ) 恢复试验法
复习思考题
第八章越流系统中的承压完整井流
§8.1第一类越流系统中的定流量井流
一、基本方程
二、井流试验确定越流系统的参数
( 一 ) 不稳定井流试验
( 二 )稳定抽水试验
§8.2第二类越流系统中的定流量井流
一、 基本方程
( 一 ) 定解问题的建立
( 二 )定解问题的解
( 三 ) 方程讨论
二、井流试验确定越流系统的参数
( 一 ) 短时间抽水
( 二 ) 长时间抽水
§8.3第一类越流系统中的定降深井流
一、基本方程
二、井流试验确定越流系统的参数
( 一 ) 不稳定抽 ( 放 ) 水试验
( 二 ) 稳定抽 ( 放 ) 水试验
§8.4第二类越流系统中的定降深井流
复习思考题
第九章均质各向异性含水层中的完整井流
§9.1概述
§9.2基本方程
一、微分方程和定解条件
二、均质各向异性介质中渗流问题的解法—坐标变换
三、均质各向异性含水层中定流量井流等降深线的特点
§9.3井流试验
一、具有等降深曲线资料的情况
二、缺乏等降深曲线资料的情况
( 一 ) 己知主方向
( 二 ) 未知主方向
复习思考题
第十章承压非完整井流及源汇理论的应用
§10.1基本方程
一、微分方程和定解条件
二、降深方程
( 一 ) 测压计降深方程
( 二 )长时间抽水的降深方程
( 三 )稳定状态降深方程
( 四 ) 远离抽水井的降深方程
( 五〉观测孔中的平均降深方程
( 六〉抽水井中的降深
( 七 ) 元越流含水层中不完整井流的降深方程
三、小结
§10.2源汇理论的应用
一、 空间点汇
二、平面点汇
( 一 ) 平面瞬时点汇
( 二 ) 平面连续点汇
三、空间线汇
( 一 ) 空间瞬时线汇
( 二 ) 空间连续线汇
四、半无限空间线汇
五、 有限空间线汇
六、 抽水早期测压计降深的特点
§10.3井流试验确定含水层参数
一、完整井流法
二、修正非完整性附加水头损失的直线图解法 ( 用于各向同性含水层)
三、拐点法 ( 用于各向同性含水层)
四、标准曲线对比法 ( 用于各向同性含水层)
( 一 ) 用于抽水早期
( 二 ) 用于非淹没式等长滤管的观测孔
五、 s-lgr 曲线图解法
复习思考题
第十一章研究地下水运动的物理模拟方法
§ 11.1砂槽〈渗流槽 )
一、砂槽结构
二、砂槽模拟的基本原理
( 一 ) 几何相似
( 二 )动力相似
( 三) 运动相似
( 四 ) 边界条件一致
§ 11.2连续型电模拟方法
一、连续型电模拟基本原理
二、电模型设计要求
三、模型的截取和合理简化
四、模型试验的材料选择
五、电模型的装置及工作方法
§ 11.3流网计算渗流区的运动要素及渗流量
附录 泰斯公式的博尔兹门变换解法
附录 主要符号一览表

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