水文地质学流网怎么画
㈠ 水文地质学中,流网的作用,用途和意义
学科抄:水文地质学
词目:流网
英文:flow net
释文:在平面图或剖面图上由反映地下水在渗流场中运动方向、流速等要素的两组互相正交的流线和等势线所组成的网。流线是指地下水质点沿水头(水位)降低方向运动的轨迹,在轨迹上任一点的切线与此点的流动方向相重合;等势线是与流线呈正交的等水头线(或等水位线)。运用流网可以计算流速,从而可计算流量。
在平面流动中,当流体质点没有角速度的情况下,流线族与等势线族结构成正交的网格。运用流网可以计算流速分布,并从而计算压力分布和流量。
㈡ 弱透水岩层的水文地质学
低渗透性或称弱透水岩层水文地质学属水文地质学的一门基础性学科分支,理论性和方法试验要求较高,难度也较大,是目前水文地质学研究的前沿。
低渗透性岩层的水文地质研究近年来获得了前所未有的重视和发展,这与高放射性核废料储存,世界能源结构核能比重的增加有密切关系。研究的中心问题是在低渗透性岩石中地下水的流动与溶质(放射性物质)传输,包括野外研究、室内试验、野外大型现场试验、参数求取、数值模拟等。这类岩石有结晶岩、粘土及蒸发岩等。目前以北美与欧洲各国研究程度较高。最近10年来的国际地质大会论文也反映了这种现状,在第30届国际地质大会上也是美、加、法、比、西班牙、丹麦等国论文居多。
美国学者研究了沉积盆地中液相运移的古水文地质条件和形成一些有价值的矿产资源,讨论了沉积盆地中地压的形成和演变以及非均质岩石中低渗透率K与岩石结构的空间变化关系。他们还进行了低导岩石水力性质的野外测定,甚至在凝灰岩地区建立试验站。当然这种试验难度是较大的。当前研究裂隙岩水力特性的最新进展主要是把地质的和地球物理的方法结合起来建立三维流模型。德国进行了在低渗透性粘土层中水流线的观测试验。
关于低渗透性结晶岩需要进一步研究的水文地质问题,美国Chin-Fu Tsang指出有5个:①测试方法。由于裂隙水流比岩石基质的水流大几个量级,因此不能采用常规抽水试验。通常用注水试验和压力下降试验,并发展了测量低水流速度的技术。现仍需要在岩石裂隙的力学性(张开或闭合)和注入水压力关系方面进行研究,包括有效地测定裂隙的水力传导率。②野外试验解析技术。低渗透性裂隙介质的水力传导率空间上变化很大,应研究对野外井试数据进行仔细的解析和复核方法。③物理作用过程。在低渗透性介质中除已知的一些作用过程外,还应附加4个影响因素:一是单一裂隙的缝隙变化;二是通道水流或集中水流的存在;三是示踪剂在基质中的扩散作用,这是个缓慢过程;四是耦合的热-水机械作用,导致裂隙的开启或闭合,从而改变水力传导率。对这些作用过程虽有不同程度的了解,但在模型研究中的技术处理仍在发展之中。④模拟技术。一般采用裂隙网络模型和随机连续模型。如何用随机模型了解野外试验,校正参数,模拟物理现象还存在问题。⑤预测模型战略。对地质建造中与溶质流动和传输有关的水文作用,包括弥散及其比例关系、基质扩散、通道水流和密度驱动流问题尚不清楚,与预测模型有关的科学问题,包括如何获得适当的边界条件以及有关系统的长期方案(时空变化);如何掌握地质系统的非均质性;如何开发该系统的概念模型,如何将与有效数据一致的概念模型结合在一起等正在研究中,目前还缺乏对104a情况进行预测研究的经验。
㈢ 水文地质学的学科分类及其与相邻学科的关系
一、水文地质学的学科分类
水文地质学和许多自然科学一样,按其知识内容和知识的用途,可将其学科分为四类:即水文地质学的基础理论;水文地质学的应用理论;地下水勘查技术理论与方法;地下水资源管理理论。水文地质学的基础理论主要是研究地下水形成条件、埋藏分布和地下水的运动规律;水文地质学的应用理论主要是阐明应用水文地质学的基本理论去解决供水、矿床疏干等具体问题的理论与方法;水文地质勘查技术理论方法,则主要是专门阐述地下水的调查、勘探、试验、取样分析和动态均衡的研究方法;地下水资源管理理论则是阐明地下水的科学利用与管理方法。
二、水文地质学与相邻学科的关系
水文地质学是从地质学中派生出来的一门新兴学科。由于岩石是地下水贮存的介质,地下水的埋藏分布主要受控于地貌、第四纪地质与地质构造条件。因此在地质学中,水文地质学与岩石、地层、地貌、第四纪地质以及构造地质学的关系最为密切,也可以说它们是地下水赋存的基础,离开地质学就没有水文地质学。
地下水水量和水质的形成、埋藏特征以及地下水的补给、径流和排泄条件与气候、地形、地表水文条件密切相关。特别是潜水,它直接接受大气降水补给,其地下水面随地形的变化而变化,和地表水体一般都有直接的水力联系,其区域特征有明显的纬度分带性。因此,自然地理学也是水文地质学的一个主要基础。
地下水是地质历史的产物,也是一种地质矿产。但它和其他地质矿产的最显著区别是具有流动性,或者说地下水资源是具有一定更新能力的资源。由于它是一种流体,故科学家很早就借助水力学和流体力学的知识来研究地下水运动和地下水的资源量,因此水力学便成为地下水运动理论的基础。
地下水和各种自然资源一样,有其量和质的两种特征。地下水水质主要决定于水中化学组分的种类及其含量,而确定这些组分的种类、含量、来源、变化以及地下水演变的地质历史,则离不开各方面的化学知识及放射性同位素方面的知识。
地下水本身是地球环境的组成部分,地下水的水量与水质的形成都与环境紧密联系,同时地下水的天然运动及人为开采活动又对环境产生各种正面和负面的效应。由于人类活动施加给自然环境的影响日益强烈,从而使环境和地下水之间的依存、制约关系更为密切,因此水文地质学和环境学、环境工程学、环境医学、环境生态学之间的联系和学科内容的交叉显得更加重要。
由于地下水运动是一种比地表水和管流更为复杂的水流运动,因此描述地下水流和溶质运动规律的数学模型,要比地表水流复杂得多,它几乎涉及到传统数学和现代数学的各个领域。自20世纪初地下水的稳定流理论形成后,偏微分方程、数学物理方程、复变函数、数理统计方法、模糊数学、数值模型方法、最优化理论和系统工程学的引进,都使地下水的计算理论和水质、水量的评价与管理理论得到了新的发展。特别是电子计算机及信息技术的出现,使水文地质计算方法、评价方法、地下水的数字化都进入一个全新的领域。
地下水资源是埋藏在地下的一种有用资源,必须借助一定调查、勘探、试验手段才能查明其埋藏分布规律和水量水质状况。因此地质矿产勘查的一切手段(如钻探、地球物理勘探、各种钻孔测试方法,空间遥感技术、水质化验分析及动态监测技术等)都在地下水勘查中有广泛应用,都是水文地质学的构成内容之一。
㈣ 水文地质学测量流量的方法有哪些
简单的有浮漂法测流量,这种方法误差比较大,要求对径流横断面有一个较准确的估量专S,找一个属浮漂物,记下单位时间T对应走过的距离L,最后Q=LS 若是要比较精确的可以用流量计,差压式流量计,速度式流量计,容积式流量计等等
㈤ 水文地质学基础的重点有哪些大概说说
地质学基础
地下水分类
含、隔水层分布及岩性
各含水层间水力联系
地下专水运动规律
地表水、属地下水、天然降水之间的联系
专门水文地质学(如果只是基础可以不考虑专门水文地质)
你这个没有悬赏分,我仍然回答你,你以后要厚道点
㈥ 水文地质学流网问题 请问第6题怎么绘制流网 谢谢
提高胃幽门的收缩力,使胆汁不会返流,通常被认为是比较难的问题.因为,五脏六内腑是不太容易锻容炼的.根据我们老祖宗的和进行锻炼,效果会比较好.具体方法是:1.两脚开裂,以肩宽站立。2.两手指尖相对,手心向上,放于腹部;3.双手慢慢上移到胸部,同时,吸气,蹬腿,提脚跟。停顿。4.翻转掌心向下,向下移手到腹部,同时,呼气,放松腿部,落脚跟。停顿。5.掌心向下,上抬双手到眉齐,翻转掌心向上,上推双手;同时,吸气,蹬腿,提脚跟。停顿。6.双手慢慢放下,同时,呼气,放松腿部,落脚跟。停顿。每天做12次。
㈦ 水文地质学基础 流网有何特性与用途
提高胃幽门的收缩力,使胆汁不会返流,通常被认为是比较难的问题.因为,五脏六腑是不内太容易锻炼的.根据我容们老祖宗的和进行锻炼,效果会比较好.具体方法是:1.两脚开裂,以肩宽站立。2.两手指尖相对,手心向上,放于腹部;3.双手慢慢上移到胸部,同时,吸气,蹬腿,提脚跟。停顿。4.翻转掌心向下,向下移手到腹部,同时,呼气,放松腿部,落脚跟。停顿。5.掌心向下,上抬双手到眉齐,翻转掌心向上,上推双手;同时,吸气,蹬腿,提脚跟。停顿。6.双手慢慢放下,同时,呼气,放松腿部,落脚跟。停顿。每天做12次。
㈧ 地图显示的位置和我所在的位置不一样
学科:水文地质学
词目:流网
英文:flow net
释文:在平面图或剖内面图上由反映地下水在渗容流场中运动方向、流速等要素的两组互相正交的流线和等势线所组成的网。流线是指地下水质点沿水头(水位)降低方向运动的轨迹,在轨迹上任一点的切线与此点的流动方向相重合;等势线是与流线呈正交的等水头线(或等水位线)。运用流网可以计算流速,从而可计算流量。
在平面流动中,当流体质点没有角速度的情况下,流线族与等势线族结构成正交的网格。运用流网可以计算流速分布,并从而计算压力分布和流量。
㈨ 水文地质学的创立过程
水文地质学和许多自然科学相比较,是一门比较年轻的科学。尽管在人类社会早期就开始利用地下水,但是水文地质学却是在19世纪末,人类社会开始进入工业化社会后才逐渐发展起来的,直到20世纪的20~30年代才真正地成为一门独立的科学。
在人类社会进入工业社会之前,人们对地下水的认识仅局限于对地下水起源的推测和找水、凿井方法的经验总结。
远在公元前1000年以前,我们的祖先就已经知道水井的使用和保护方法。如《周易》中有“井洌,寒泉食。?之以石,则洁而不泥,汲之以器,则养而不穷,井之功大矣”,即以砖(或石)垒砌井壁则可使井水洁净,有节制地取水,则使井水不致干枯。
早在春秋时代,管子《地员》篇中就叙述了如何根据泥土颜色及植物种类来判断地下水的深浅和水质,以及根据岩石性质来判断有无地下水,如“庚泥(泥沙混合沉积物),不可得泉”、“炎壤(即红土),不可得泉”等等。
随着地下水开发经验的积累,明朝徐光启的《农政全书》中(1639年)对地下水开发的技术做了较为深入的科学归纳,如“凿井之处,山麓为上,蒙泉所出。凿井者,察泉水之有无,斟酌避就之”。判断地下水埋藏深浅的方法则是“井与江河地脉贯通,其水浅深,尺度必等,今问井应深几何?宜度天时旱潦,河水所关;酌量加深几何,而为之度,去江河远者不论”。由此可知,当时已经知道泉是地下水的天然露头,故凿井时一方面要考虑地貌形态,另一方面要根据泉的出露情况来选择水井位置。同时指出,在江河附近,地下水与河水有紧密联系,故可用河水水位推测地下水埋深。
而在有着古老文明历史的欧洲,产业革命前的自然科学家和一些哲学家对地下水的认识,则主要集中在自然界的水循环和地下水的起源方面。
公元前15世纪,罗马人Marcus Vitruvius(马尔古斯维查奥斯)第一个提出了水循环的概念,他认为:水通过融雪渗入到山区地下,并在低处出露成泉。到公元前4世纪,对地下水的认识有了很大的进步,如古希腊哲学家亚里士多德(Aristotle)认为地下水产生于一个复杂的像海绵似的地下空隙系统中,且从空隙中排泄到泉水中,亚里士多德正确认识到某些洞穴水来源于雨水。
从纪元初到西欧文艺复兴时代之前的这一时期,国外学者对于水文地质学形成提出了以下一些比较有意义的观点。伊朗著名的哲学家和科学家Sheikh Abu Raihan(973~1048年)第一个对自流井的形成机理给予了正确解释。但真正论述自流井的文献,则是出现在1715年Autonio Vallisnieri(意大利Raa大学校长)有关意大利北部自流井的论文中,论文中附有最早的关于自流井的地质剖面。其次需指出的是中世纪杰出的乌兹别克斯坦学者阿布尔-拉依,阿拉-毕鲁尼(数学家、天文学家、物理学家,公元937~1048年)正确地指出静水压力对地下水运动所起的作用,并解决了一些实际的用水问题。还需要提出的是17世纪末叶一些关于地下水的科学试验。法国科学家Pievre Perrault(1608~1680年)所做的蒸发和毛细上升高度试验,证实了毛细上升的水在水位之上,不是一个自由体,它在砂层内的高度小于1 m。Edme Mariotte(1620~1684年)在巴黎观测站测量了雨水的入渗量,因此两人都认为泉水是由降雨渗入地下而补给的。Mariotte这一论点发表在他死后的1690年巴黎出版的书中。
水文地质学的真正形成,可以认为主要是在18世纪末期到20世纪初(20世纪20年代)这一段人类步入工业化社会的过程中。随着工、农业的迅速发展和城市扩大与人口的增加,需水量急增,使更多的开采矿床,与矿坑地下水进行斗争的问题也提到了日程上。因此工业化的过程促使科学家必须关注地下水的研究,水文地质学随之而诞生。
关于地下水起源和地下水赋存的地质条件的研究,是水文地质学的基础理论。它是在许多学者对各种专门问题取得研究成果的基础上逐渐积累而成的。关于地下水起源的争论,实际上自18世纪许多欧洲科学家通过各种实验和水均衡计算后,地下水的降水入渗补给学说已为多数学者认同,除此之外人们也注意到了凝结、埋藏、初生论等地下水起源的学说。
关于地下水和地质条件的关系,是许多关注地下水的学者最早研究的问题。许多地质学家对专门性问题都有贡献,例如许多荷兰地质学家对沿海砂丘地区地下水的认识有过贡献;俄罗斯的地质学家对永冻层地区地下水的起源有深入的研究;日本地质学家和地球物理学家对热泉进行过研究;法国的A.Daubree很早就发表了关于地下水地质方面论文;地质学家H.T.Stearns在其有关夏威夷岛的地质专著中,深入论述了火山岩和地下水起源的关系;W.M.Davis和J.H.Bretz发表了很多关于石灰岩溶洞和地下水关系的论著;南非地质学家Dutoit发表了南非基岩区地下水的专著;美国地调所的O.C.Meinzer于1923年对美国地下水做了总结性描述,同时他明确地将水文地质学列为地球科学的一个新分支。
在水文地质学的形成过程中,在19世纪末叶以来俄罗斯学者的贡献也功不可没。19世纪末叶,俄国成立了地质委员会,A.N.卡尔宾斯基、H.A.索科洛夫等学者做了一系列的水文地质调查,奠定了区域水文地质学基础;1880~1890年索科洛夫等写出《俄南部自流井》的第一篇综合著作,尼基廷发表了《俄罗斯平原的潜水和自流井》专著;1914年莫斯科水利工程学院工程系成立了俄国第一个水文地质教研室;十月革命后的1920年在莫斯科矿业学院开设了俄国第一个水文地质专业;1925年A.H.谢米哈托夫发表了《苏联地下水》专著,该书标志着苏联水文地质学的正式形成。
地下水的运动理论则主要是由许多水力学家及供水工程专家开创的。在这方面贡献最大的首先是法国水力学家达西(Henry Darcy)。他根据所进行的实验,于1856年发现了水在砂土中渗透的层流运动定律,奠定了地下水在孔隙岩层中运动理论的基础。7年之后的1863年,法国另一个水力学家裘布依(Jubs Dupuit)在达西定律的基础上,提出了地下水流向水井的运动公式,从而奠定了地下水稳定流理论的基础。1876年德国Adolph Thiem 改进了裘布依公式,改进后的公式可以精确计算出当含水层中一口水井抽水时,在临近水井中产生的水位效应。1886年奥地利人Philip Forchheimer 在研究含水层中地下水运动时引进了等势线和流线的概念,他第一个应用拉普拉斯方程和映象方法于井流理论的计算中。1934年俄罗斯学者卡明斯基出版了第一部《地下水动力学》专著。1935年泰斯(C.V.Theis)在热传导理论的基础上建立了的非稳定井流公式,至此,标志着地下水动力学理论已基本形成。
地下水水质或者说水化学理论的建立相对较晚。尽管对矿水、矿泉水的研究早在人类利用地下水的初期即已开始,但主要局限于水的物理性质与医疗疗效的认识,真正的水化学和水文地球化学,是在19世纪后期才开始发展起来的。早期的水化学研究是由德国的B.M.Lersch于1864年以及加拿大的T.S.Munt于1865年进行的,Munt做了一些早期的地球化学解释。在北美,现代水文地球化学研究始于F.W.Clarke,他在1910~1925年之间出版了较系统的水化学研究专著,专著中包括了大量的水分析和地球化学解释。同一时期内俄罗斯学者格拉西莫夫于1920年出版了《俄国的矿水》的专著,1948年苏宁对油田水水化学进行过深入研究,并提出了地下水化学类型分类,而阿列金1953年出版的《水文化学原理》则是俄罗斯水文地球化学科学正式形成的标志。
我国的现代水文地质科学相对来说发展较晚,直到20世纪30年代,才有梁津、谢家荣、王钰、马振图等人于南京、河南安阳等地开展了零星的地下水调查,而水文地质学的真正发展则是在新中国成立之后。
㈩ 实验五 承压水模拟演示
一、实验目的
1. 熟悉有关承压水的基本概念。
2. 增强对承压水的补给、排泄和径流的感性认识。
3. 练习运用达西定律的基本观点分析水文地质问题。
二、实验内容
1. 分析承压含水层补给与排泄的关系。
2. 承压水开采时流网的变化。
3. 观测天然条件下泉流量的衰减曲线。
4. 设计性实验: 演示稳定开采条件下承压水流网的变化特征。
三、实验仪器和用品
1. 承压水演示仪 (见图Ⅰ5-1) 。仪器的主要组成部分及功能如下。
1) 含水层: 用均质石英砂模拟。
2) 隔水层: 用隔水有机板模拟。
3) 断层泉: 承压含水层主要通过泉排泄,在泉水排出口,用秒表和量筒测量流量。
4) 模拟井 (虚线部分为滤水部分) : 中间 b 井和开关连通,通过开关可以控制 b井的抽 (注) 水量。
5) 模拟河水位变动: 承压含水层接受河流补给,通过调整稳水箱 (升降阀) 的高度控制补给承压含水层的河水水位。
6) 底板测压点: 隔水底板安装测压点,测压点与测压板连接,可以测得任一测压点的测压水头。
2. 秒表。
3. 量筒 (500 mL,50 mL,25 mL 各 1 个) 。
4. 直尺 (长度 50 cm) 。
5. 计算器等。
6. 蠕动泵 (用于模拟抽水) 。
图Ⅰ5-1 承压水演示仪装置实体图
四、实验步骤
1.熟悉承压水演示仪的装置与功能。
2.测绘测压水位线。抬高稳水箱,使河水保持较高水位,以补给含水层;待测压水位稳定后,分别测定河水、a、b、c三井和泉的水位;在图Ⅰ5-2上绘制承压含水层的测压水位线。自补给区到排泄区水力梯度有何变化?为什么会出现这些变化?
3.测绘平均水力梯度与泉流量的关系曲线。测定步骤2中的泉流量、河水位(H1)、泉点水位(H8),计算平均水力梯度(I),记入表格“实验五承压水模拟演示实验记录表”中。
分两次降低稳水箱,调整河水位(但仍保持河水能补给含水层)。待测压水位稳定后,重复步骤3,将测量数据记入实验记录表。
4.b井抽水,测定泉流量及b井抽水量。为了保证b井抽水后,仍能测到各井水位,抽水前应抬高河水位(即抬高稳水箱)。待测压水位稳定后测定泉流量,记入实验记录表。b井抽水,待测压水位稳定后,测定各点水头,标在图Ⅰ5-3上,画出b井抽水时的承压含水层平面示意流网;同时测定泉流量及b井抽水量并记入实验记录表。从测定结果分析,抽水后泉流量的减量是否与b井抽水量相等?为什么?
5.测绘泉流量随时间的衰减曲线。停止b井抽水(关闭抽水井开关),待水位稳定后,停止河流补给(将供水箱降低至承压含水层底部),测量泉流量随时间的变化(按时间段测量),将测量结果记入实验记录表。
五、实验成果
1.提交实验报告表,即承压水模拟演示实验记录表。
2.在图Ⅰ5-2上绘制承压水测压水位线。
3.在图Ⅰ5-3平面图上绘出b井抽水时的承压含水层平面示意流网。
4.绘制泉流量随时间的变化曲线(实验五用纸)。
六、思考题
分析回答承压含水层自补给区(河流)到排泄区(泉)过水断面的变化特征。
七、设计性实验内容(供参考)
利用承压水模拟演示仪进行稳定开采条件下承压水流网的变化特征实验,观察承压水流网的变化,测量并记录实验结果。
图Ⅰ5-2 承压水演示用剖面图
图Ⅰ5-3 承压水演示用平面图
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实验五 承压水模拟演示实验记录表
实验五用纸
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