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1、 地下水动力学概念总结 - 一水一环第0章地下水动力学：Groundwater dynamics研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶（喀斯特）岩石中运动规律的科学，它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程，对地下水从数量上和质量进行定量评价和合理开发利用，以及兴利除害的理论基础。主要研究重力水的运动规律。第1章渗流：Seepage flow是一种代替真实地下水流的、充满整个岩石截面的假想水流，其性质（密度、粘滞性等）与真实地下水相同，充满整个含水层空间（包括空隙空间和岩石颗粒所占据的空间），流动时所受的阻力等于真实地下水流所受的阻力，通过任一断面及任一点的压力或水头均与实际水流相同。越流
2、：Leakage 当承压含水层与相邻含水层存在水头差时，地下水便会从水头高的含水层流向水头低的含水层的现象。对于指定含水层来说，水流可能流入也可能流出该含水层。贮水系数：storativity又称释水系数或储水系数，指面积为一个单位、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，无量纲。m* = ms M。既适用于承压含水层，也适用于潜水含水层。导水系数：Transmisivity 是描述含水层出水能力的参数；水力坡度等于1时，通过整个含水层厚度上的单宽流量；亦即含水层的渗透系数与含水层厚度之积，T=KM。它是定义在一维或二维流中的水文地质参数。单位：m2/d。
3、非均质介质：如果在渗流场中，所有点不都具有相同的渗透系数，则称该岩层是非均质的。各向异性介质：渗流场中某一点的渗透系数取决于方向，渗透系数随渗流方向不同而不同。达西定律：Darcys Law 是描述以粘滞力为主、雷诺数 Re 110的层流状态下的地下水渗流基本定律，指出渗流速度V与水力梯度J成线性关系，V=KJ，或Q=KAJ，为水力梯度等于1时的渗流速度。又称线性渗透定律。它反映了渗流场中的能量守恒与转换定律。渗流速度：Specific discharge/seepage velocity又称渗透速度、比流量，是渗流在过水断面上的平均流速。它不代表任何真实水流的速度，只是一种假想速度。记为v，
4、单位m/d。稳定流：steady flow在一定的观测时间内水头、渗流速度等渗透要素不随时间变化的地下水运动。非稳定流：unsteady flow 水头、渗透速度等任一渗透要素随时间变化的地下水运动。层流：laminar flow水流流束彼此不相混杂、运动迹线呈近似平行的流动。紊流：turbulent flow 水流流束相互混杂、运动迹线呈不规则的流动。边界条件：Boundary conditions渗透区边界所处的条件，用以表示水头H（或渗流量q）在渗流区边界上所应满足的条件，也就是渗流区内水流与其周围环境相互制约的关系。初始条件：Initial conditions 某一选定的初始时刻(t
5、=0)渗流区内水头H的分布情况。数值解：Numerical solution 用数值方法求得的数值解，是一种近似解。解析解：Analytic solution 精确解，用解析方法求解数学问题所得到的解析表达式。多孔介质：porous medium 指地下水动力学中具有孔隙的岩石，能够赋存流体且流体可在其中运动，包括孔隙和裂隙岩层，也包括一些岩溶化比较均匀的岩层。孔隙介质：pore medium 含有孔隙水的岩层；赋存流体且流体可在其中运动的孔隙岩层。裂隙介质：fissure medium含有裂隙水的岩层；赋存流体且流体可在其中运动的裂隙岩层。岩溶介质：karst medium 含有岩溶水的岩溶
6、化岩层；赋存流体且流体可在其中运动的岩溶化若层。骨架：Matrix 多孔介质中固体部分（固相）。孔隙度：Porosity 多孔介质中孔隙体积与多孔介质总体积之比（符号为n），可表示为小数或百分数。有效孔隙：Effective pores多孔介质中相互连通的、不为结合水所占据的那一部分孔隙。有效孔隙度：Effective Porosity 多孔介质中有效孔隙体积与多孔介质总体积之比（符号为ne），可表示为小数或百分数。死端孔隙：Dead-end pores 多孔介质中一端与其它孔隙连通、另一端是封闭的孔隙。压缩系数：多孔介质压缩系数Coefficient of compressibility表示
7、多孔介质在压强变化时的压缩性的指标，用a 表示；多孔介质固体颗粒压缩系数as和孔隙压缩系数ap的关系为 a=(1-n) as+napnap。固体颗粒压缩系数表示多孔介质中固体颗粒本身的压缩性的指标，用as表示。asKv。流网：flownet渗流场内由一组流线和一组等势线所组成的网格。对各向同性介质组成正交网。流线：Streamline渗流场内处处与渗流速度矢量相切的曲线。流线方程：Streamline equation描述流线的方程式，亦即vxdyyydx=0；。流函数：Stream fuction表示流线特征的函数值，为常数，量纲为L2T-1，。在平面运动中，两流线间的单宽流量等于和这两条流
8、线相应的流函数之差。地下水状态方程：表示水的体积变化或密度变化与压强之间的关系式。（1）体积变化：，式中V0为初始压强P0下水的体积，为水的压缩系数。（2）密度变化：，式中r0为初始压强P0下水的密度。渗流的连续方程：continuity equation of seepage flow表示渗流场内单元体内液体质量的变化量等于流入与流出该单元体的液体质量之差的微分方程式，它是研究地下水运动的基本方程。亦即：渗流的基本微分方程：承压水运动的基本微分方程根据地下水流连续方程和达西定律建立的描述承压水运动的微分方程式，表示单位时间内流入、流出单位体积含水层的水量之差等于同一时间内单位体积含水层弹性释放（弹性贮存）的水量，反映了承压含水层中地下水运动的质量守恒、能量守恒与转化关系。有垂直方向补给强度w时，方程式变为：越流含水层承压水运动的基本微分方程根据地下水流连续方程和达西定律建立的描述越流含水层中承压水运动的微分方程式，表示单位时间内流入、流出单位体积含水层的水量之差与越流量的和等于同一时间内单位体积含水层弹性释放（弹
