第十章 流体力学 渗流.pptVIP

微分方程：)(0dsdhikAkiA-=\)(dsdhikAQ-=Q两条曲线，有h0存在。2、浸润曲线型式：（1）i0（顺坡）：第30页，共47页，星期日，2025年，2月5日微分方程：1hh0：壅水型曲线；a区，0dhds，以N—N线为渐进线。dhds→0上游端：下游端：dhds→i，以水平线为渐进线。第31页，共47页，星期日，2025年，2月5日微分方程：2hh0：dhds0b区，降水型曲线上游端：以N—N线为渐进线。下游端：与不透水层正交（趋势），取决于边界条件。第32页，共47页，星期日，2025年，2月5日（2）i=0（平坡）：微分方程：-=kAQdsdh)(-=dsdhikAQ一条曲线，无h0存在0dsdhQ降水型曲线。∴上：以水平线为渐进线；下：与不透水层正交第33页，共47页，星期日，2025年，2月5日第十章流体力学渗流第1页，共47页，星期日，2025年，2月5日第十章渗流第2页，共47页，星期日，2025年，2月5日重点学习内容：对渐变渗流水面曲线的定性分析作一般了解。渗流定律及井的水力计算；第3页，共47页，星期日，2025年，2月5日简介：（1）渗流——流体在多孔介质中的流动。地下水流动是一种复杂的运动，与水在土壤中的存在状态（例气态水、附着水、薄膜水、毛细水、重力水）有关，也与土壤介质的渗流特性有关。（2）多孔介质——由固体骨架分隔成大量密集成群的微小空隙所构成的物质。（3）地下水流动——水在土壤或岩石的空隙中流动，称地下水流动。第4页，共47页，星期日，2025年，2月5日（4）等向土壤（各向同性土壤）均质土壤介质非均质非等向土壤（各向异性土壤）等向土壤——各方向渗流特性相同的土壤。第5页，共47页，星期日，2025年，2月5日（5）渗流无压渗流——主要解决渗透流量、地下水面线计算。有压渗流——解决渗透流量、建筑物底板所受压力，下游出口处流速分布（校核土壤的渗透稳定性）。第6页，共47页，星期日，2025年，2月5日（6）渗透理论的意义：（7）本章将讨论重力水在均质、同向土壤中的渗流问题。渗流理论被广泛用于环境工程、给排水工程、石油、地质等工程中。kkkkkk第7页，共47页，星期日，2025年，2月5日§10—1渗流模型1、渗流模型又称渗流理论的简化模型把整个渗流区域设想为没有土壤颗粒存在，而是充满了水，渗流是在边界条件、流量、阻力及压力都和此区内实际情况完全一样的一种连续运动，只是渗流模型中的流速与实际渗流中的流速不同。第8页，共47页，星期日，2025年，2月5日2、渗流模型应遵循的原则：（1）流量相同；（3）能量损失相同。（2）压力相同；第9页，共47页，星期日，2025年，2月5日3、渗流模型中渗流的速度：△A/——孔隙面积（=n△A）△A//——骨架面积。△Q——通过某微小过流面积的真实渗流量；△A——模型中渗流微小面积。n——土壤孔隙率；△A=△A/+△A//而：第10页，共47页，星期日，2025年，2月5日4、真实渗流流速：∵n＜1，∴u/＞u。u只是一种假想的流速，可使复杂的问题简单化。引进渗流模型后，可将渗流视作连续介质，故可将渗流分为恒定流与非恒定流；均匀流与非均匀流；有压流与无压流；渐变流与非渐变流。本章仅研究恒定渗流。第11页，共47页，星期日，2025年，2月5日一、达西定律1、装置（如图所示）：开口直立的圆筒中，液面保持恒定，经一段时间后，注入的流量与流出的流量相同时，筒中的渗流为恒定出流。§10—2渗流基本定律——达西定律LhwA第12页，共47页，星期日，2025年，2月5日筒壁上各测压管的液面随位置的降低而降低。2、观测现象：3、达西定律：即：由于渗流流速较小，故可将测管液面差看作是两断面的水头