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绪论1

1 地下水动力学的研究内容和方法1

2 地下水动力学的发展概况1

第一章 渗流的基本理论4

1 渗流的基本概述4

二、渗流的运动要素4

一、渗透与渗流5

三、渗流的分类11

2 渗流的基本定律13

一、水均衡原理14

二、渗流定律14

3 地下水在均质各向异性介质中的运动特征19

一、主渗透系数与方向渗透系数19

二、各向异性与流线偏转21

4 地下水在非均质各向同性介质中的运动特征21

二、流线与非均质岩层界面平行22

一、流线与非均质岩层界面斜交22

三、流线垂直非均质岩层界面23

5 描述地下水运动的数学模型及解算方法24

一、关于模型的一般概念24

二、描述地下水运动的数学模型25

三、数学模型的解算方法26

1 无界含水层中无越流时地下水向承压完整井的运动27

一、含水层的弹性理论27

第二章 地下水向井的非稳定运动27

二、地下水向单井的运动30

三、地下水向干扰井群的运动47

2 有界含水层中无越流时地下水向承压完整井运动51

一、抽水井位于直线隔水边界附近51

二、抽水井位于直线定水头边界附近55

3 无界含水层中有越流时地下水向承压完整单井的运动59

一、不考虑弱透水层的弹性释放但补给层的水头保持不变60

二、不考虑弱透水层弹性释放但考虑补给层的水头下降72

三、考虑弱透水层弹性释放时的越流理论75

4 地下水向定降深承压完整井的运动80

一、无越流定降深单井非稳定流80

二、有越流定降单井非稳定流82

5 地下水向承压非完整井的运动85

6 无界潜水含水层中无越流时地下水向完整单井的运动88

一、仿泰斯公式89

二、考虑延迟给水的博尔顿公式92

三、考虑渗流速度垂直分量与弹性贮量的纽曼公式106

第三章 地下水向井中的稳定运动119

1 具有圆形定水头边界的含水层中地下水向完整井的运动119

一、地下水向承压井的运动119

二、地下水向潜水井的运动121

三、地下水向承压-潜水井运动122

2 无界含水层中地下水向井中的运动123

一、地下水向完整单井的运动124

二、地下水向非完整单井的运动126

三、地下水向完整干扰井群运动128

3 有界含水层中地下水向完整井运动130

一、直线定水头边界附近的井131

二、含有定水头边界的象限含水层及带状含水层中的井131

4 井损133

5 根据稳定抽水试验资料推求井的抽水量与井中水位降深的经验公式134

一、直线型134

二、抛物线型135

三、幂函数曲线型136

四、对数曲线型137

第四章 地下水在含水层中的运动142

1 承压含水层中地下水运动的基本微分方程142

一、地下水非稳定运动的基本微分方程142

二、地下水稳定运动的基本微分方程144

2 潜水含水层中地下水运动的基本微分方程144

一、地下水非稳定运动的基本微分方程144

一、承压含水层中一维流稳定运动146

二、地下水稳定运动的基本微分方程146

3 地下水一维流微分方程的应用146

二、潜水含水层中一维流稳定运动148

三、河间地块中潜水的稳定运动(有垂向补给及排泄时)149

四、河渠附近地下水的非稳定运动155

五、田面入渗区潜水的非稳定运动165

二、模拟试验的基本原理166

第五章 研究地下水运动的模拟方法168

1 渗流槽模拟168

一、渗流槽的结构168

2 窄缝槽模拟170

一、窄缝槽的结构170

二、模拟试验的基本原理170

3 连续介质的电模拟方法172

一、电模拟的基本原理173

二、连续介质的电模拟174

一、渗流区域离散化(以二维流为例)179

4 数值模拟179

二、基本均衡离散方程181

三、边界条件的应用及垂向换水量的处理187

四、均衡离散方程的解算188

五、数值模拟的电网络解法190

第六章 地下水运动的若干专门问题191

1 非饱和带中水分运移的基本理论191

一、毛管水头与非饱和流的达西定律191

二、非饱和带水运移的基本方程193

三、一维非饱和流简单问题的解194

2 双重介质的渗流理论196

一、基本均衡方程196

二、双重介质承压含水层中地下水向完整井的非稳定运动198

三、类达西定律199

四、实例与分析200

3 弥散理论201

一、弥散的基本概念202

二、水动力弥散的弗克(Fick)定律203

三、水动力弥散方程203

四、水动力弥散方程的定解条件206

五、简单问题的解析解207

4 均质各向异性含水层中地下水向完整井的运动211

一、降深的计算公式及其讨论211

二、利用等降深曲线确定含水层参数213

附：水力学基础214

1 液流的主要物理力学性质214

一、液体的基本特征214

二、液体的主要物理力学性质214

三、作用于液体上的力217

2 水静力学基础知识218

一、静水压强及其特性218

二、静水压强基本方程219

三、绝对压强 相对压强 真空220

四、位置水头 压强水头 测压管水头221

五、压强的测量222

六、静水压强分布图222

3 水动力学基础知识223

一、稳定流和非稳定流223

二、迹线与流线 元流与总流 流量与断面平均流速224

三、稳定总流的连续性方程225

四、稳定流的能量方程226

4 层流、紊流及其水头损失232

一、层流、紊流及其判别232

二、水头损失234

附表1 贝塞尔(柱面)函数表236

附表2 函数ez,Ko(x),ez,Ko(x),W(x)和exW(x)表239

附录一 关于泰斯公式的推导244

附录二 计算程序(BASIC语言)247

主要参考文献259