PDF《同济大学课程考核试卷（A 卷） 答案》

同济大学课程考核试卷(A 卷) 答案

20 06 ―

20 07 学年第 二 学期 命题教师签名: 审核教师签名: 课号:030238 课名:地下水动力学 (双语) 考试考查:考试 此卷选为:期中考试( )、期终考试(√ )、重考( )试卷 年级 专业 学号 姓名 得分 一.

填空 (20%,每空 0.5%) 1. 地下水动力学是研究地下水在 空隙 、 裂隙 和_岩溶溶隙 中运动规律 的科学,通常把__具有空隙的岩土体__称为多孔介质. 2. 在渗流场中,取一组 流线 和一组 等水头线 组成的网格称为流网.其中, 在 各向同性 介质中流网为正交网. 3. 渗流运动要素包括 流量 、 流速 、压力 和__水头 等等. 4. 渗透率只取决于 岩土介质的 性质,而与液体的性质无关,渗透率的单位为 _cm2 或__D(Darcy) ,量纲为 L2 . 5. 均质与非均质岩层是根据__岩土性质(透水性)随空间坐标 的关系划分的, 各向同性和各向异性岩层是根据__岩土性质(透水性)随水流方向_关系划分的. 6. 有入渗补给的河渠间含水层中,只要存在分水岭,且两河水位不相等时,则 分水岭总是偏向_高水位河渠_一侧.如果入渗补给强度 W>0 时,则侵润曲线的 形状为__椭圆曲线_;

当WK.() 理论曲线 K

0 K K0 实际曲线 K 图12. 无论含水层中水的矿化度如何变化,该含水层的渗透率是不变的.(√ ) 3. 在均质含水层中,各点的渗透系数都相等.(√ ) 4.达西公式中不含有时间变量,所以达西公式只适于稳定流.( ) 5.只要给定边界水头和井内水头,就可以确定抽水井附近的水头分布,而不管渗 透系数和抽水量的大小如何.(√ ) 6.在非稳定井流中,沿流向断面流量逐渐增大,是由于沿流向水力坡度不断增 大的缘故.()

三、简述题(英文题请用英文回答,28%) 1.Give a brief introduction to curve-match method that can be used for determining aquifer parameters for an unsteady radial flow in a confined aquifer. (10%) Solution: 1. Theory (4%) As: ) (

4 u W T Q s π = Tt r u

4 *

2 μ = So: T Q u W s π

4 lg ) ( lg lg + = T u r t

4 lg

1 lg lg *

2 μ + = The relation between ) (u W and u

1 similar to that between s and

2 / r t .

2 Steps:(6%) 1. Plot the time-drawdown data on log-log graph paper . 2. Superimpose this plot on the type curve sheet of the same size and scale as the time-drawdown plot , so that the plotted points match the type curve . The axes of both graphs must be kept parallel. 3. Select a match point ,which can be any point in the overlap area of the curve sheets . 4. Determining the parameters: 2. 镜像法中,虚拟井的特征. (8% 各2%) 1)虚井实井的位置以边界为对称;

2)虚井的流量与实井相等;

3)虚井的性质取决于边界的性质:定水头补给边界,虚、实井性质相反;

隔水边界:虚、实井性质相同;

4)虚、实井工作时间相同. 3.图2为均质、各向同性的土坝,水流在土坝中为剖面非稳定二维流,试写出 渗流区的数学模型. [ ] ( ) [ ] u W s Q T π

4 = [ ] t u T ? ? ? ? ? ? =

1 4 * μ O

1 H A B , O K E D C

2 H 图2解: t h K z h h z x h h x ? ? = ? ? ? ? + ? ? ? ? μ ) ( ) ( (5%) ) , ( ) , , (

0 0 z x h t z x h t = = AB: h=H1 (1% each) BC:

0 = ? ? n h CD: h=z DE: h=H2 AE:

0 = ? ? n h 四.计算题(英文题请用英文回答,40%) 1.A well is located in a confined aquifer with a conductivity of 14.9m/d and a storativity of 0.0051. The aquifer is 20.1 m thick and is pumped at a rate of 2725m3 /d. What is the drawdown at a distance of 7.0m from the well after

1 day of pumping? (w(1.5*10-4 )=8.23, w(2.0*10-4 )=7.94, w(2.5*10-4 )=7.72) .(10%) Solution: T=Kb=14.9m/d*20.1m=299m2/d

0021 .

0 1 /

299 4

0051 .

0 )

0 .

7 (

4 2

2 2 = * * * = = d d m m Tt S r u u As : w(2.0*10-4 )=7.94 So: m u W T Q h h

7 .

5 ) (

4 0 = = ? π 2. 图3中,已知 h1=10m,H2=10m,下部含水层的平均厚度 M=20m,钻孔到河 边距离 l=2000m,上层的渗透系数 K1=2m/d,下层的渗透系数 K2=10m/d.试求 (1)地下水位降落曲线与层面相交的位置;

(2)含水层的单宽流量. (15%) h1 孔H2 l K2 K1 M 河图3解: 本问题可以采用双层计算方法,并根据渗流连续性原理解决. (2%) (1) 设待求距离为距左端孔心为 x 处地下水位降落曲线与层面相交,有: 双层部分: x M M h M k x h h k q ? + + ? = ) (

2 1

2 2

2 2

1 1 单层含水层部分: ) (

2 2

2 2

2 x l h M k q ? ? = 根据渗流连续性原理: 上述两式表述的流量相等: x M M h M k x h h k x l h M k ? + + ? = ? ? ) (

2 ) (

2 1

2 2

2 2

1 1

2 2

2 2 求得: m x

7 .

1166 = (8%) (2) 单宽流量: d m x l h M k q /

8 .

1 )

7 .

1166 2000 (

2 10

20 *

10 ) (

2 3

2 2

2 2

2 2 = ? ? = ? ? = (5%) 3. In Fig 4, two wells fully penetrate a confined aquifer, K=5.25*10-4 m/s, M=35.0m, rw=0.2m, R=100m, a=29.5m, b=50.5m, c=25m. When a drawdown of 10m in well

2 and a steady state reaches, find Q.(15%) M K Q Q

2 b c

1 a Fig

4 Solution: As:a=29.5mR/2 (5%) So, the boundary only influence the well 1, and at the same time, as the boundary is a recharging boundary, so the image well of well

1 is a recharge well. So, when well 1,

2 work at the same time, drawdown in well

2 can be calculated as:

1 2

2 1 ln

2 ln

2 ln

2 ln

2 r r Rr T Q r R T Q r R T Q r R T Q s w w π π π π = ? + = (8%) When the drawdown in well

2 reaches 10m,flux: ) / (

161 .

0 ln

1 2

3 1

2 s m s T Q r r r R w = ? = ? ? π (2%) 20m