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目录 1

前言 1

绪论 1

一、地下水动力学的定义和作用 1

二、地下水动力学的形成和发展简史 2

三、地下水动力学的主要讲述内容及学习方法 3

第一篇 地下水动力学的数理基础 5

第一章 含水岩土的物理特性及岩土中水的种类 5

一、岩土孔隙及裂隙的水文地质特性 5

二、处理多孔介质中地下水运动宏观方法的数理依据 7

三、岩土中水的种类 9

第二章 饱和带中地下水渗流运动的基本定律 11

一、地下水渗流运动的基本水力要素 12

二、线性渗透定律——达西定律 13

三、实际渗透速度与平均渗透速度 14

四、水力坡度的几何意义和物理概念 15

五、关于渗透系数和渗透性系数（渗透率） 17

六、达西（线性）定律的适用范围 20

七、非线性渗透定律 22

八、水在粘性岩土中的渗透，达西定律的应用下限 24

第三章 地下水的流动形态，稳定流与非稳定流的概念 25

一、“平浅流”与“辐状流” 25

二、“一维”、“二维”和“三维”渗流及其判别 26

三、地下水的非稳定渗流与稳定渗流 30

第四章 地下水运动的基本方程 33

一、潜水非稳定渗流的微分方程 33

第二篇 地下水运动的基本方程及其求解条件 33

二、潜水井的非稳定渗流微分方程 36

三、考虑弹性释水及越流补给时承压井的渗流方程 38

四、无越流补给时承压含水层的一般非稳定渗流方程 40

五、地下水稳定渗流的微分方程 40

六、求解渗流基本方程的方法概述 42

第五章 地下水基本运动方程的求解条件 43

一、解的唯一性条件 43

二、起始条件 44

三、边界条件 46

第三篇 求解地下水渗流运动的解析法 50

第六章 均质含水层中地下水的稳定运动 50

一、无入渗时沿水流方向流量不变，含水层厚度不变情况下均质岩层中的地下水运动 50

二、无入渗时水平隔水层上均质含水层中地下水的变速运动 55

三、有入渗时水平基底含水层内河间地带的潜水运动 57

四、有入渗时倾斜基底含水层中河间地带的潜水运动 60

五、变厚度均质承压含水层中地下水的渗流公式 66

第七章 非均质岩层中地下水的稳定运动 69

一、成层岩土中渗流计算的一般原理和方法 69

二、应用于成层地层的“等效转换原理”与“连接条件” 75

三、岩层透水性在水平方向急剧改变情况下非均质含水层中地下水运动的基本方程 76

四、含水层厚度不变，而透水性在水平方向逐渐变化的非均质含水层中承压地下水的运动方程 78

第八章 地下水向井孔的稳定运动 80

一、地下水向完整井的稳定运动 81

二、地下水向非完整井的运动及出水量计算 83

三、成层含水层中井孔的渗流计算 86

四、互扰井孔的地下水运动及渗流计算 89

五、井水力学中的若干问题 94

第九章 地下水向沟渠的一维非稳定运动 100

一、公式的推导 101

二、算例 104

第十章 无限广阔含水层中地下水向井孔的非稳定运动 107

一、定流量无限广阔均质承压含水层中井的非稳定渗流计算的泰斯公式 107

二、泰斯公式用于定流量潜水井的计算问题 112

三、定降深条件下地下水向井孔渗流的计算问题 113

四、有越流补给时井的渗流计算 118

五、考虑释水滞后时的布尔顿公式 119

六、位于无限广阔水平成层含水层中井的非稳定渗流计算 120

第十一章 有限广度含水层中井流计算的割离井法 122

一、无上部入渗时均质含水层中割离井非稳定渗流公式的推导 123

二、公式的简化、计算图表的绘制与应用 129

三、水位降落曲线计算举例 131

四、涌水量算例 135

五、关于割离井法的应用范围 136

第十二章 非稳定井流公式用于推求渗流参数 138

一、依据泰斯公式计算水文地质参数 139

二、布尔顿公式用于求参数 155

三、应用“割离井”公式求解渗流参数 158

第十三章 地下水渗流研究中的映像法 165

一、流速势、源点和汇点 165

二、势的叠加原理——映像法的理论依据 168

三、映像法在渗流计算中的应用 170

四、透水性横向突变地层中井孔的渗流计算 175

一、有限差分的数理概念 183

第十四章 地下水渗流研究中的有限差分法 183

第四篇 求解地下水渗流问题的数值法及物理模拟法 183

二、地下水一维非稳定渗流的差分方程 185

三、二维差分方程 189

第十五章 地下水动力学研究中的有限单元法 193

一、利用水均衡原理推导地下水渗流的有限单元法 193

二、应用举例 201

第十六章 地下水渗流研究中的网络模拟法 205

一、水力积分仪及其在非稳定渗流计算中的应用 206

二、关于电力积分仪及其在渗流中的应用 216

第五篇 非饱和带中的水分运动、弥散理论 219

第十七章 非饱和带中的水分运动 219

一、非饱和带中土壤水分的运动定律 219

二、非饱和带中水分运移基本方程 222

三、一维土壤水分运动方程的求解 224

第十八章 弥散理论 228

一、溶液中物质弥散的形式及机制 229

二、水动力弥散的弗克（Fick）定律 231

三、水动力弥散方程 231

四、水动力弥散方程的定解条件 235

五、弥散方程求解举例 236

附表1 井函数W（u）值表 239

附表2 函数G（λ）数值表 243

附表3 函数A（λ,？）数值表 244

附表4 越流含水层井函数W（u,？）数值表 245

附表5 延迟给水井函数W（ue,ud,？）数值表 256

参考文献 258