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地理
题目

已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层,其渗透系数为15.m/d,孔隙度为0.2,沿着水流方向的两观测孔A、B间距L=1200m,其水位标高分别为Ha=5.4m,Hb=3m。试求地下水的渗透速度和实际速度。

已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层,其渗透系数为1
5.m/d,孔隙度为
0.2,沿着水流方向的两观测孔A、B间距L=1200m,其水位标高分别为Ha=5.4m,Hb=3m。试求地下水的渗透速度和实际速度。

题目解答

答案

要点:

(1) (2)V=KI=0.03 (m/d) ( m/d)

解析

本题主要考察地下水动力学中承压含水层渗透速度和实际速度的计算,涉及的关键知识点包括水力梯度、渗透速度公式及实际实际速度与渗透速度的关系。

步骤1:计算水力梯度 $I$

水力梯度 $I$ 定义为沿水流方向上单位距离的水头损失,公式为:
$I = \frac{H_a - H_b}{L}$
其中:

  • $H_a = 5.4 \, \text{m}$(A孔水位),$H_b = 3 \, \text{m}$(B孔水位),$L = 1200 \, \text{m}$(两孔间距)。

代入数据:
$I = \frac{5.4 - 3}{1200} = \frac{2.4}{1200} = 0.002 \, ??? \quad (\text{此处原答案可能存在笔误,正确计算应为} \frac{2.4}{1200}=0.002)$

步骤2:计算渗透速度 $V$

渗透速度 $V$(达西速度)公式为 $V = KI$,其中渗透系数 $K = 15 \, \text{m/d}$(原答案中“1 5.m/d”应为“15 m/d”)。

代入数据:
$V = 15 \times 0.002 = 0.03 \, \text{m/d}$

步骤3:计算实际速度 $u$

实际速度 $u$ 是地下水在孔隙中的真实流速,公式为 $u = \frac{V}{n}$,孔隙度 $n = 0.2$。

代入数据:
$u = \frac{0.03}{0.2} = 0.15 \, \text{m/d}$

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