会计学5.1重力水运动的基本规律5.2达西定律的应用(yìngyòng)5.3流网5.4饱水粘土中水的运动规律渗流––––地下水在岩石空隙中的运动称为渗流（渗透，地下径流）。渗流场––––发生渗流的区域。层流运动––––水的质点作有秩序的、互不混杂的流动。紊流运动––––水的质点无秩序的、互相混杂的流动。稳定流––––各个运动要素（水位、流速、流向等）不随时间改变的水流运动。非稳定流––––运动要素随时间变化的水流运动。渗流场中任意(rènyì)点的流速变化只与空间坐标一个方向有关的渗流，称为一维流，与空间坐标的两个和三个方向有关的，分别称为二维或三维流。5．1重力(zhònglì)水运动的基本规律进水管由水力学：（5–2）即(对地下水也适用)达西定律也可以另一种形式表达（流速）：（5–3）式中：V––––渗透流速，m/d，cm/s；K––––渗透系数，m/d，cm/s；I––––水力梯度(tīdù)，无量纲（比值）。具体到实际问题：若用标量表示(biǎoshì)，的三个分量分别为：2．渗透流速（V）（seepagevelocity，Darcyvelocity）渗透流速––––水流(shuǐliú)通过整个过水断面（包括砂砾和孔隙）的流速。关于(guānyú)有效孔隙度ne：1）ne<n；2）一般重力释水时，空隙中有结合水、毛细水，所以＜ne；3）对于粘性土，空隙细小、结合水所占的比例大，所以ne很小，尽管n很大；4）对于空隙大的岩层（如大的溶隙、裂隙），ne≈≈n。∵由于ω不是实际过水断面，∴V不是真实流速（假设水流通过骨架与空隙在内的流速），虚拟流速––––渗透流速。实际过水断面面积(miànjī)为ω’（孔隙面积(miànjī)），则渗透流速V与实际流速u之间的关系为：（）（因ne为<1的小数，故u>v）（4–5）也即渗透流速V是一个虚拟的流速。在国际学术刊物上：V（q）––––水流通量（waterfluxdensity），或达西流速（Darcyvelocity）；u（v）––––孔隙流速（porewatervelocity）。松散岩石名称5．适用范围达西定律：V＝KI，V与I的一次方成正比→线性渗透定律。适用于层流：Re<1~10（详见地下水动力学）。绝大多数地下水的运动(yùndòng)都服从达西定律。达西定律（小结）：1）水文地质定量计算的基础；2）定性分析水文地质问题的依据；3）深入掌握其实质，灵活运用。例1.在平均粒径d=0.0005m的粗粉土层中，水温15℃时，运动粘滞系数(xìshù)μ=0.1m2/d，取Re=1，求渗透流速？(2)实验证实Re<1时，V和I线性相关，1<Re<10时，V和I近于线性相关。Re>10时，V和I非线性相关。也既，自然界只有一部分层流满足达西定律(dìnglǜ)，也即Re<10时。注意：裂隙水，岩溶水要特别注意，不能简单使用达西定律(dìnglǜ)。(3)达西定律(dìnglǜ)与运动方向无关(垂向、水平均可)地下水运动的本质(běnzhì)由此可以看出，地下水的运动是由势能转化为地下水流动的动能的过程，也即符合质量/能量守衡定律的基本物理定律。地下水运动本质：也即，由势能转化为地下水流动的过程，符合质量，能量守衡定律。补充：非线性渗流定律也即不满足达西定律的渗流。1.式中：－流态指数，ｍ＝1－2；－随ｍ变化的非线性渗流的渗透系数；该方程只是一种研究(yánjiū)思路，而不是固定公式，很多系数需要在实验条件下根据不同情况来测定。2.1912年，Ｃ.Ａ.Ｃhezy提出紊流状态(zhuàngtài)下的公式。目前条件下，对非线性渗流研究还很不足。5.1重力水运动的基本规律5.2达西定律的应用5.3流网5.4饱水粘土(zhāntǔ)中水的运动规律例1．潜水含水层中渠流如右图所示，存在一潜水层，岩性为均质砂岩，隔水底板水平，地下水运动符合达西定律，渗透系数为K，两井水位分别为h1,h2（假定底板为起始(qǐshǐ)点），求两井间地下水流量？思路：达西定律：Q=KIωω=Bh假设(jiǎshè)Vh等于0，K值是均一值。解：[1]例2．如图所示，河岸边剖面A处隔水底板标高为10.52m，河水位为50.12m，相距500m处剖面B处隔水层底板标高为10.52m，潜水位标高为50.82m，含水层渗透系数k为10.00m/d，求在宽度(kuāndù)为2000m的断面上流向河流的流量。例3.如图，沿承压水流(shuǐliú)方向有两个参照钻孔，孔A含水层厚度为18.00ｍ，稳定水位标高150.75ｍ，孔B含水层厚度为25.00ｍ，水位标高149.30ｍ，两