分离变量并积分，
x从rw至R，y从hw至H，
得：
Q 1 .366 K
H
2
h
2 w
lg R lg rw
1 . 366 K ( 2 H S W ) S W lg R lg rw
承压水完整井
Q＝KAJ=2πKxM dy dx
分离变量并积分后，得：
Q 2.73K M (H hw ) lg R lg rw
地下水运动的基本规律
Darcy定律：Q＝KAJ 或V＝KJ (线性) 式中：Q－渗流量m3/d或cm3/s；A－过水断面
K－渗透系数m/d或cm/s，表征岩土透水性能 大小的指标。还与水的粘滞性有关。
V－渗透流速m/d或cm/s Darcy定律适合于层流（砂土）。
紊流运动规律：V＝KJ1/2 (非线性)
2.73K MSW lg R lg rw
地下水向不完整渗沟的流动
1)含水层厚度有限
单侧流量: q kx dy
dx
分离变量并积分，
x从c至c+R，y从0至H，
得：
q
kH
ln R
c
c
2)含水层厚度无限
计算同上,但 2
基坑涌水量计算:
把基坑假想为圆形大井,其引用半径:
r0
F
F－基坑面积
特征：接近地表，接受大气降水补给， 以蒸发形式或向隔水底板边缘排泄。动 态变化很不稳定。
工程意义：常始料不及涌入基坑。 供水意义不大。
在寒冷地区易引起道路冻胀和翻浆.
潜水(phreatic water)
埋藏在地面以下第 一个稳定隔水层之 上具自由水面的重 力水。
特征：与大气相通， 具自由水面，补给 区与分布区一致， 动态受气候影响较 大。潜水面形状受 地形影响。
地下水对建筑材料的腐蚀性
溶出侵蚀：混凝土中Ca(OH)2成分被水溶解。 碳酸侵蚀：含侵蚀性co2的水溶解混凝土 中的钙质而使混凝土崩解。 硫酸盐侵蚀：水中SO4-2与混凝土作用生 成新的化合物，由于体积膨胀而胀裂。 酸性侵蚀：PH值低的酸性水对混凝土具 腐蚀性。 镁盐侵蚀：水中镁盐与混凝土作用后生 成化合物溶解于水。
1－砂层 2－隔水层 3－含水层 4－潜水面 5－基准 面
潜水等水位线图
可解决如下问题： 1 确定潜水流向 2 确定潜水的水力坡度 3 确定潜水的埋藏深度 4 确定潜水与地表水的 关系
虚线－潜水等水位线 实线－地形等高线
潜水与地表水的关系
潜水补给河流
河流补给潜水
单侧补给
承压水(pressure water)
如图中A点： 地形标高103m，承压水位 91m，含水层顶板标高83m。 则承压水位埋深为：
103－91＝12m 承压水头为91－83＝8 m 含水层埋深为： 103－83＝20m
武汉市（汉口）水文地质剖面
长江一级阶地 土层厚30～50m 典型二元结构 K随深度呈对数 增大
不同含水层空隙中的地下水
冲积物中的孔隙水 上游河床中砂砾石，是良好的含水层。 中游河漫滩沉积有上细（粉细砂、粘性 土）下粗（砂砾）的二元结构，上层构成 隔水层，下层为承压含水层。 下游滨海平原上为潜水，埋藏浅不利于 工程建设，下部多层承压含水层。
洪积物中的孔隙水
潜水深埋带 潜水溢出带
潜水下沉带
裂隙水
按成因：
•风化裂隙水 •成岩裂隙水 •构造裂隙水
水力坡降 J＝－dH/dL
流网：由等水头线与流线正交组成的网格。
渗流分类：
均匀流：渗流速度沿流程不变。 非均匀流：渗流速度沿流程变化。
层流：水质点有秩序地呈相互平行而互不干扰的运动。 紊流：水质点相互干扰而呈无秩序的运动。
稳定流：渗流要素不随时间变化的运动。 非稳定流：渗流要素随时间变化的运动。
充满于两个隔水层之间的含水层中承受水压力 的重力水。
A－补给区 B－承压区 C－排泄区
承压含水层局部
H1－初见水位 H2－承压水位
H－承压水头 h－承压水位埋深
特征：不具自由 水面，并承受一定 的水头压力。分布 区和补给区不一致。 动态变化较稳定。 不易受地面污染。
承压水等水位线图
承压水等水位线图可确定 下列重要指标： •承压水位埋深 •承压水头大小 •含水层埋深（初见水位）
第五章 地下水（Ground water)
赋存在地表以下岩土空隙中的水。
岩土的空隙: 1. 松散沉积物中的孔隙 2. 坚硬岩石中的裂隙
连通性好
分布不均匀
3. 可溶性岩石中的溶隙
连通性差
地下水的水质
气体成分 O2 H2S CO2
离子成分
ClSO4-2 HCO3Na+ K+ Ca+2 Mg+2
化学性质 PH值 矿化度 硬度
含水层(aquifer)： 给出并透过相当水量的岩土层。
隔水层(aquiclude)： 不透水但可含水的岩土层。
滞水层：弱透水的岩土层。
含水层的形成条件：岩土层有较大空隙； 为隔水层所限；有补给来源。
地下水类型
地下水埋藏类型
上层滞水(perch ground water )
包气带中聚集在局部隔水层之上的重 力水.
渗透系数的确定：
1. 据土的粒度分析资料计算. 2. 室内测定 3. 野外测定
1)渗水试验 2)抽水试验
Darcy定律的应用
Q＝2KAJ＝2KL
(Hh0)(Hh0)
2
R
地下水向井的稳定流动
井的类型：
按其揭露含水层的类型分：
潜水井、承压井
按进水条件分：
完整井、非完整井
潜水完整井
Q＝KAJ＝2πKxy dy dx
按埋藏条件：
•面状裂隙水 •层状裂隙水 •脉状裂隙水
岩溶水
特点：空间分 布极不均匀， 动态变化强烈 ，流动迅速， 排泄集中。
泉：地下水在地表的天然露头。
按水头性质分： 1. 上升泉 2. 下降泉 按出露原因分： 1. 侵蚀泉 2. 接触泉 3面A
渗透流速V=Q/A 实际流速u=Q/A’ V<u