渗流的基本定律(达西定律).ppt

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重要知识点：
渗流、典型体元（REV）
地下水质点实际流速、空隙平均流速，达西流速及其关系
达西定律基本式，微分式，推广式及应用条件
渗透系数及其影响因素
渗流分类
均质、非均质，各向同性、各向异性区别
流网绘制
渗流基本概念
地下水在岩石空隙中的运动称为渗流(seepage flow/
groundwater flow)。发生渗流的区域称为渗流场。
渗流场(flow field)由固体骨架和岩石空隙中的水两部分
组成。渗流只发生在岩石空隙中。
我们把孔隙岩层称为多孔介质(porous media).
难以用精确的方法来描述。
由固体骨架和孔隙组成，孔隙通道是不连续的。
多孔介质特性:
彼此连通的网络，几何形态及连通情况异常复杂，
因此，无论是固体骨架，还是空隙空间，微观上讲都不是连续函数
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多孔介质概念与特性
普通水流与渗流
共同点：

区别：水在管道中运动取决于
管道大小、形状及粗糙度；渗流运动取决于空隙大小、形状、
连通性。
通道是曲折的，质点运动轨迹弯曲；
流速是缓慢的，多数为层流；
水流仅在空隙中运动，在整个多孔介质中不连续；
通常是非稳定的；
通常为缓变流。
渗流特点
一、典型体元(Representative elementary volume)
在水力学中引进质点的概念，把水看成连续介质，
则可用连续函数描述运动要素。
为了把渗流场概化为多孔介质连续体，用连续函数
描述，引进典型体元的概念。
什么是典型体元呢？现以孔隙度为例来讨论。
引进REV后就可以把多孔介质处理为连续体，这样多孔介质就处处有孔隙度了。
把V0称为典型体元。
REV相对于单个孔隙是相当大的，但相对于渗流场又是非常小的。
REV究竟有多大？
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概化后的理想渗流
二、地下水实际流速、渗透流速
地下水实际流速—质点流速在以P点为中心REV体积上的平均值称为地下水在P点的实际流速。
渗透流速——假想渗流的速度，是假想的平均流速。实际流速在REV上的平均值。
渗透流速与实际流速关系