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绪论1

第一章渗流理论基础4

§1．渗流的基本概念4

一、水在岩石的孔隙和裂隙中的渗透4

二、渗透速度（渗流速度）4

三、流线6

四、测压高度和测压水头6

五、水力坡度10

六、液体运动的两种状态10

七、地下水运动特征的分类11

§2．渗流的基本定律13

一、达西定律（线性渗透定律）及其适用范围13

二、非线性渗透定律16

§3．岩层透水性的分类16

§4．渗流的连续性方程17

一、弹性贮存的概念19

§5．研究承压水非稳定运动的基本微分方程19

二、基本微分方程21

§6．研究潜水非稳定运动的基本微分方程25

§7．地下水稳定运动的基本微分方程27

§8．非饱和带（包气带）中地下水运动的基本微分方程28

§9．定解条件32

§10．海岸带含水层中地下水的运动34

一、稳定界面的近似解34

二、运动界面的近似解37

第二章含水层中地下水的稳定运动41

§1．均质岩层中地下水的稳定运动41

一、承压含水层中地下水的单向运动和平面运动41

二、潜水含水层中地下水的平面运动44

三、地下水的承压——无压运动48

四、潜水的幅射运动49

五、地表有均匀入渗时，潜水在河间地块的运动50

§2．非均质岩层中地下水的稳定运动54

一、越过透水边界的水流折射55

二、层状岩层中的渗流56

三、岩层透水性沿水平方向急剧变化时，水平隔水层上潜水的运动60

四、在透水性变化复杂的岩层中地下水运动的近似计算61

第三章地下水向集水建筑物运动的稳定流理论63

§1．集水建筑物的类型63

§2．地下水向均质岩层中完整井的运动63

一、完整抽水井64

二、完整抽水井裘布衣公式的讨论70

三、完整注水井79

四、承压——无压井79

§3．地下水向层状构造的非均质含水层中的完整井的运动80

§4．地下水向直线边界附近的完整井的运动81

一、半无限含水层82

二、象限含水层87

三、扇形含水层89

四、条状（带状）含水层91

五、矩形含水层96

§5．地下水向不完整井的运动97

一、地下水向不完整井运动的特征97

二、无限厚含水层中的承压不完整井97

三、含水层厚度有限时的承压不完整井102

四、潜水不完整井103

§6．干扰井107

一、任意排列的干扰井群107

二、直线排列的干扰井群113

三、不完整干扰井116

§7．地下水向水平集水建筑物的运动117

一、单个集水建筑物（排水渠、管，集水管、廊道）的计算117

二、二条平行水平排水渠的计算119

三、排水渠系统的计算120

§1．承压含水层中地下水向完整井的非稳定运动121

一、基本方程121

第四章地下水向集水建筑物运动的非稳定流理论121

二、根据非稳定流抽水试验资料确定水文地质参数134

三、当流量阶梯状变化时，单并非稳定流的计算147

四、降深不变时，单井非稳定流的计算148

五、直线边界附近的单井非稳定流计算152

§2．不考虑弱透水层贮存水的释放时，半承压含水层中地下水向完整井的运动158

一、基本方程159

二、根据抽水试验资料确定水文地质参数163

三、降深不变时，半承压含水层中单井的非稳定流计算176

四、考虑非抽水含水层水位下降时，单井非稳定流的计算179

§3．考虑弱透水层贮存水的释放时，半承压含水层中地下水向完整井的运动185

一、基本方程185

二、根据抽水试验资料确定水文地质参数191

§4．无压含水层中地下水向完整井的非稳定运动195

一、考虑无压含水层迟后疏干的博尔顿法195

二、考虑无压含水层各向异性和迟后反应的纽曼法207

§5．地下水向不完整井的非稳定运动221

§6．辐射井的非稳定流计算简介225

§7．井群干扰的非稳定流计算228

一、群井抽水时降深的计算228

二、根据群井抽水试验资料计算承压含水层水文地质参数的通用直线法229

§8．河渠附近地下水的非稳定运动231

一、当河渠水位突然变化时，河渠附近地下水的非稳定运动231

二、当河渠水位等速升降时，河渠附近地下水的非稳定运动233

三、当地下水向河渠的排泄量（或河水的渗漏量）固定时，河渠附近地下水的非稳定运动233

第五章数值法在水文地质计算中的应用237

§1．有限差分法及其在水文地质计算中的应用238

§2．有限单元法的基本原理——变分原理250

§3．稳定流问题的有限单元法（里茨法）255

§4．非稳定流问题的有限单元法（里茨法）266

§5．非线性椭圆型方程和非线性抛物型方程的有限单元法272

§6．应用有限单元法解题的具体步骤273

§7．研究非稳定流问题的伽辽金法280

一、基本方程的建立289

§8．利用水均衡原理推导非稳定流问题的有限单元法——单元均衡法289

二、几何量的坐标表示292

三、用坐标表示的水均衡方程293

第六章研究地下水运动的实验室方法297

§1．流网及其应用297

§2．电拟（电模拟）试验原理300

§3．连续介质电拟试验301

一、模型材料301

二、模型设计302

三、测量原理和工作方法304

四、试验成果整理306

§4．研究地下水稳定运动的电阻网模拟试验307

一、基本原理307

二、模型布置309

三、工作方法310

一、“R——C”网络模拟312

§5．研究地下水非稳定运动的“R——C”网络模拟和“R——R”网络模拟312

二、“R——R”网络模拟317

§6．其它模拟方法319

附录323

Ⅰ、求证无越流补给承压含水层中地下水向完整井的非稳定运动问题323

Ⅱ、求证不考虑弱透水层本身弹性释放时，存在越流补给情况下，半承压含水层中地下水向完整井的非稳定运动问题327

Ⅲ、求证无压含水层中地下水向完整井的非稳定运动问题333

Ⅳ、格林公式340

Ⅴ、线性代数方程组的解法342

一、改进平方根法（LDLT法）343

二、追赶法348

三、叠代法351

Ⅵ、坐标变换问题353

Ⅶ、Γ函数356

Ⅷ、贝塞尔函数359

附图369

主要参考文献369