【2017年整理】实验数据 河间地块区地下水天然非稳定渗流场模拟

【2017年整理】实验数据 河间地块区地下水天然非稳定渗流场模拟 实验 河间地块区地下水天然非稳定渗流场模拟 (一)实验目的及要求 1、通过本次实验，要求学生学会利用量筒、烧杯、秒等，观测地下水渗流量，初步掌握非稳定流概念。 2、本次实验中，要求学生利用所观察的水头变化模拟建立起地下水天然渗流场非稳定流模型。 3、掌握利用停止供水模拟地下水天然非稳定流场方法，学会利用地下水天然非稳定渗流场模型求给水度μ，并进行未来某一时刻地下水水位和水量预报的方法。 (二)实验所用仪器设备 1、渗流槽及其供水管路; 2、量筒、烧杯等测水量具; 、秒表、盒尺。 3 (三)实验 1、实验前准备工作 (1)选用渗流槽模型建立模拟地下水渗流场 根据所研究地区的水文地质条件，建立相应的地下水渗流场模型:? 含水层，选择合适的含水层介质(砂的粒度)模拟;? 含水层厚度，按比例设置砂层厚度模拟;? 隔水层，通常可概化为水平分布，可用一层或多层弱透水的粉砂质粘土或渗流槽底板模拟;? 补给条件，通过控制渗流槽左侧河水位永远高出右侧河水位模拟;? 排泄条件，用保持渗流槽右侧河有水流出模拟;? 潜水，通常利用同一粒度均质砂层模拟;? 承压水，通常用多层粒度不同的砂和粉砂质粘土模拟。本次实验仅用同一粒度砂层模拟地下潜水天然非稳定渗流场。 (2)按所选模型装填渗流槽 要求装填渗流槽时，模拟含水层的沙子应淘洗干净，厚度应基本均匀，其左河流和右河流与含水层砂子接触处应用小于含水层砂粒粒径的滤网隔开以免沙子流入渗流槽水箱内。 2、实验操作步骤及方法 (1)首先关闭所有阀门，将渗流槽内地下潜水位设置到一定高程(根据所 选的水文地质单元模型含水层中地下潜水厚度按比例确定)。本次实验可设置为80,100cm(可根据实际情况调整)。 (2)慢慢打开总水阀门F和F待上面常水头箱内水上满且下面溢流管口有12 水流出后，然后打开渗流槽右侧水箱上方的阀门F和F，通过调节F和F，使3535渗流槽两侧水箱水位保持一致均匀上升。注意供水流量尽可能要小点，以便砂层内空气排出。 (3)待渗流槽两侧水箱水位上升到预设高度，渗流槽两侧水箱溢流排水口有水排出且渗流槽两侧水箱水位保持稳定不再上升时，可维持其稳定约20,40分钟，使渗流槽砂层内水位亦上升到此预设高度。 (4)仔细观察渗流槽背面水位观测管中的水位，凡在左侧渗流槽河流水位以下同一断面出水口的水位观测管中的水位，原则上应一致或相差不大(个别管出水口滤网水头损失大点)。若差别太大说明连接胶管内或连接渗流槽出水口内有空气泡存在，应分别打开排气塞子进行排气, 一定要将管内空气排净, 否则影响实验数据准确性。 (5)待渗流槽背面各断面上各测压管水位均升到渗流槽两侧水箱水位预设高度附近且稳定不变时，关闭F和F阀门停止供水。同时观测t时刻渗流槽背120面各断面上各测压管水位，将其观测结果填入#实验#中相应实验数据记录表，以备计算时参考。 (6)然后快速将渗流槽右侧溢流排水口降低10,15cm，经过2,3分钟渗流槽右侧水箱内水排掉，砂层水排出后，观测t时刻渗流槽背面各断面上各测1 压管水位，将其观测结果填入实验报告书中相应实验数据记录表。之后每隔5分钟，用20,30分钟的时间，用量筒和秒表测量其排泄流量，并按Q=V/s式计算流量，将测量结果填入实验报告书中相应实验数据记录表。随后在该时间段末，观测t时刻渗流槽背面各断面上各测压管水位，并将其观测结果填入实验报告1 书中相应的实验数据记录表内，以备计算,时用。 (7)再次快速降低一次渗流槽右侧水箱溢流排水口高度10,15cm，经过约2,3分钟后观测t时刻渗流槽背面各断面上各测压管水位，将其观测结果填入2 实验报告书中相应的实验数据记录表内。之后仍然是每隔5分钟，用20,30分钟的时间，用量筒和秒表测量其排泄流量，并按Q = V/ s式计算流量，将测量 ˊ结果填入实验报告书中相应的实验数据记录表。随后在该时间段末，观测t时2 刻渗流槽背面各断面上各测压管水位，并将其观测结果填入实验报告书中相应的实验数据记录表内，以备预报未来时刻水位和水量时用。 3、利用以上实验资料计算给水度μ原理 以上实验模型可用潜水一维渗流方程表示如下: hkh,,, ()h,,txx,,, 用差分格式可表示为; ,h/,x = [h(x+,x),h(x)]/,x 或 ,h/,x = [h(x),h(x,,x)] / ,x 或 ,h/,x = [h(x+,x) , h(x,,x)] / 2,x 22 2 ,h/,x= [h(x+,x) , 2h(x) + h(x,,x)] / (,x) ,h/,t = [h(t+,t) , h(t)]/ ,t 222 ,[h (,h/ , x)]/,x = h,h/,x + (,h/,x) 1).将其差分式代入以上方程得其差分方程为: 2,,hxtthxthxthxtthxthxtthxtthxt(,)(,)(,)[(,)]2(,)(,)(,)(,)，,,，,,,，,, ,k,，,,2,,,txx(),, „„„„(1) 2).用t和t时刻水位变化表示从而求得: ii+1 2,,hxthxtthxthxtthxtthxthxtthxt(,)[(,)]2(,)(,)(,)(,)(,)(,)，,,,，,,，,, iiiiiiiiiiiiiiii，1,,，,k,,i2(),,,xxt,, „„„„(2) 式中:K己由实验二求出;h(x，t)为t时刻渗流槽中j断面测管水位(区iii 域地下水距补给河流x处的水位);h(x+ x，t)为t时刻渗流槽j+1断面iii 测管水位(区域地下水距补给河流x+ x处的水位);h(x, x，t)为t时iii刻渗流槽j,1断面测管水位(区域地下水距补给河流x, x处的水位); x 为从左侧补给河起j断面到j+1断面之间距离或j,1断面到j断面之间的距离; t为渗流槽右侧(排泄河流)溢流口每调低一次约3分钟后从地下水位开始下降约20,30分钟所用的时间(本次实验 t取2个阶梯时段);h(x，t+ t)i+1i为距渗流槽左侧补给河流x处;当溢流口每调低一次3分钟后地下水位开始下降经过20,30分钟(t t)后的水位。 i i+1 通过(2)式将2个阶梯时段 t、 t前后观察的水位(应在渗流槽背面任12 选三个代表性断面上的测管水位)分别代入即可求得若干个 值，最后取其平均数为计算结果。 4、利用差分方程(1)预测未来t+,t时刻的地下水位和流量Q原理 根据以上求得的K和 值，代入差分方程(1)，可求得t+ t时刻各断面测管水位: 2,,hxthxtthxthxtthxtthxt(,)[(,)]2(,)(,)(,)(,)，,,,，,, ,hxttkthxt(,)(,)，,,，，,,，,,2(),,xx,, 再将此水位值h(x，t+ t)分配到整个区内地块上(渗流槽含水层t+ t时刻h(x，t+ t)形成的BL曲面上)，根据实验二导出的潜水天然渗流量公式，其中L长度可从附图1上查得，因此可求得其未来地下水排泄流量Q。即: 22hxtthxtt(,)(,)，,,，,1122 QKB, 2L 注意:在求未来地下水排泄量之前，一定要先利用上式和各相应时段观察的水位值，反求先前,t、,t时刻排泄河流的水量，并与以前相应阶梯时段观测的河流12 排泄量比较，来修正差分方程(1)中的,值，直到和观测值相符(即模型识别)，然后再去利用修正后的差分方程导出h(x，t+,t)与Q进行预报。 1.测压管水位 水 A B C D E F G H I J 位 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 40.7 40.8 40.8 40.9 40.7 40.7 40.8 40.8 41.0 40.8 40.5 40.5 40.6 40.5 40.7 40.6 40.5 40.4 40.5 40.4 t0 39.7 39.7 39.0 38.8 37.2 37.1 36.0 36.0 34.4 33.9 32.1 32.1 30.4 30.5 29.0 29.1 27.2 27.4 26.0 26.1 t1 34.5 34.5 34.1 34.0 33.0 33.0 32.4 32.3 31.4 31.4 29.8 29.7 28.6 28.6 27.8 27.8 26.7 26.7 25.9 25.9 t1末 329 32.9 31.8 31.7 29.3 29.5 27.5 27.6 25.0 25.5 21.6 21.1 18.3 19.2 15.6 16.7 12.4 14.0 9.0 10.9 t2 25.9 25.9 25.2 25.1 23.3 13.4 22.0 22.0 20.2 20.5 17.7 18.1 15.4 16.0 13.5 14.4 11.2 12.3 8.7 10.1 t 2末 2.测排泄流量 时刻(min) V(ml) T(s) 226 60.5 t+51 144 54.53 t+101 172 71.6 t+151 116 56.25 t+201 268 53.2 t+52 211 47.62 t+102 168 43.75 t+152 198 57.38 t+202 实验模型确定 假设有一河间地块，其含水层均质，名向同性，隔水底板水平，上部降水渗入或蒸发量均很小可忽略不计，当丰水季节时地下水得到补给水位达到一定高度，当枯水季节时既无大气降水又无上游河流补给流入，仅有向右侧河渗流排泄，地下潜水可视为一维非稳定流。则其水文地质概化模型可用图4表示如下: 图4 河间地块地下水潜水非稳定流渗流模型 通过一定时间间隔Δt连续观测其右侧河流渗流量和各观测孔水位(渗流槽背部各断面上测压管水位)，就可利用渗流槽来模拟上述水文地质模型某一时间的渗流场，利用不同时间观测值(流量、水位)，可求出含水层的给水度μ，并预报未来某一时刻地下水水位和排泄流量。 六年级下册语文培优测试卷(一) 第一部分:词语积累与运用 一、将下列句中画线的俗语换成一个意义相当的四字成语。 1、人家又没有明确是说你，你去解释，不是此地无银三百两吗,( ) 2、他的结局，对于那种这山望着那山高的人，也是一个极好地教训。( ) 3、再不动动脑子，还是这样干下去，肯定是井里打水往河里倒。( ) 4、让我这个大老粗在这么多人面前作报告，这不是赶鸭子上架吗,( ) 二、将成语补充完整。 只许州官放火，( ) 以其人之道，( ) 千里之行( ) ( )，死而后已 ( )，路人皆知 天下兴亡，( ) 三:依次填入下列各句横线处的词语，最恰当的一组是( ) 如果不是秋风将种子吹下茎秆，那种子不是要被酷寒所冻僵吗,是秋风，把叶子介绍给根须，使它找到了_______生命的母体;是秋风，把种子藏进了厚实的泥土，使它有了一个_______春天的温床;是秋风，把果实领进了一个个温暖的家，使它_______了生命的胚胎。 A(延伸 萌生 保持 B。延续 萌动 保持 C(延续 萌生 保存 D。延伸 萌动 保存 四、下列词语搭配完全正确的一项是( ) A( 提高认识 价钱便宜 解决疑难 保卫公物 B( 反映情况 身体强大 发扬风格 灌溉稻田 C( 发现问题 远大理想 参观演出 改正错误 D( 改善生活 天气晴朗 安排工作 工作认真 五、在括号里填上恰当的反义词。 (1)春天对( )正如秋天对( ) (2)简单对( )正如复杂对( ) (3)详细对( )正如简略对( ) (4)( )对湖水正如( )对海洋。 (5)保护环境是( )的，破坏环境是( )的。 8 第二部分 阅读部分 梦结束的地方 有人做过统计，迄今为止，大约有五百人成功地等上了珠穆朗玛峰顶，亦大约有五百人在攀登过程时献出了宝贵的生命。无论这个统计数字属实与否，都不折不扣地表明，攀登珠穆朗玛峰生死系于一线，代价极其残酷。 因攀登珠穆朗玛峰而遇难的勇士净庚华去世后，笔者走进他的独居，目睹的是一个痴迷登山者的世界:墙上贴满了登山明星的照片、珠峰风景画、挂满了登山爪、登山靴、滑雪杆。他用13年的漫长岁月做准备，为此放弃了婚烟，离开了心爱的女儿，甚至不惜失去性命。 无限风光，唯有触天者才领略得到吧～一位朋友成功地登上了海拔6400米的一座山峰，我问他，那种高处不胜寒的峰巅之感一定惊魂动魄吧,没有一丝尘埃的繁星，广袤深邃如宝石样的天宇，还有洁白无暇的冰雪，一定让人的肺腑都透明了～朋友却一本正经地摇头道:“完全不是这样的，冰天雪地的山头上能有什么吸引力,天幕、繁星、晶莹的冰雪，那是使人塑造的仙境。当时的情形根本不浪漫，巨大的风裹着彻骨风寒，满眼白茫茫的，就这些。” 真就这些，这么令人失望吗,答案如此肯定。那么，为什么要登山呢,不要命地登那么高的山，想证明什么,英雄气概,挑战极限的能力,我费解而又焦急地望着朋友。朋友悠悠地说:“那一刻，我只觉得一颗心从喉咙里咯噔一下子回到胸膛里去了，就像做了个痛苦而又漫长的梦，我终于可以释怀了。” 那是梦结束的地方，高耸入云。这梦扯着生命的脚步，一路跋涉，万水千山，赴汤蹈火。( )那座山叫什么名字，在地壳上，在实验室中，( )在书本里，( )充满了诱惑。 明白了吗,生命原来是梦想的一架梯子，可以一直延伸到梦想成真的那一刻，只要你永不放弃。 1.“梦结束的地方”指的是什么,用自己的话简要回答。________________________________ ________________________________________________________________________________ 2.给第五自然段括号处选择恰当的关联词，正确的一项是( ) A.因为 还是 那 B.即使 只要 就、 C.如果 那么 就 D.无论 还是 都 3.第三自然段，朋友说“当时的情形根本就不浪漫”。这里的“浪漫”指(用原文里的话来回答)____________________________________________________________________。 他说“不浪漫”的原因是(用原文句子来回答)______________________________________。 4.第4自然段中，朋友说:“我终于可以释怀了。”这里的“释怀”的意思是__________________ _______________________________________________________________________________。 他“终于可以释怀的原因是_______________________________________________________。 5.短文第6自然段与文题“梦结束的地方“是_____________________关系，在文中起的作用是___________________________________。你对这段文字的理解是____________________。 6.你的理想是什么,你怎么实现它,(3分) 9 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 穿透灵魂的微笑 非洲的一座火山爆发了，随之而来的泥石流狂泻而下，迅速扑向座落在山脚下不远处的 一个小山庄。农舍、良田、树木，一切的一切都没有躲过被冲毁的(劫难 困难)。 滚滚而来的泥石流惊醒了睡梦中的一个十四岁的小女孩。流进屋内的泥石流已上升到她 的颈部。小女孩只露出双臂、颈和头部。及时赶来的营救人员围着她一筹莫展。因为对遍体 鳞伤的她来讲，每一次拉扯无疑是一种更大的(伤害 危害)。此刻房屋早已倒塌，她的双亲 也被泥石流夺去生命，她是村里为数不多的幸存者之一。 当记者把摄像机对准她时，她始终没有叫一个“疼”字，而是咬着牙微笑着，不停地向 营救人员挥手致谢，两臂做出表示胜利的“V”字形。她(坚信 相信)政府派来的营救人员 一定能够救她。可是，营救人员倾尽全力也没能从固若金汤的泥石流中救出她。小女孩始终 微笑着挥着手一点一点地被泥石流(淹没 掩盖)。 在生命的最后一刻，她脸上流露着微笑，手臂一直保持着“V”字形。那一刻仿佛漫长 如一个世纪，在场的人含泪目睹了这庄严而又悲惨的一幕。世界静极，只见灵魂独舞。 死神( )可以夺去人的生命，( )永远夺不去生死关头那“V”字 所蕴含的信念和精神～常常在生命边缘蕴含着震撼世界的力量，让人生所有的苦难如轻烟般 飘散。 世界上最坚硬不屈的就是那在苦难中的微笑着、痛苦着、高扬信念旗帜的灵魂。 1、 在括号内选择合适的词。 2、 在“( )”处填上合适的关联词。 3、写近义词:蕴含( ) 震撼( ) 一筹莫展( ) 遍体鳞伤 ( ) 4、“V”字形代表 _____________________________________________，“庄严而又悲惨的 一幕”是指 ____________________________________________________________________ 5、你是怎么理解“世界静极，只见灵魂独舞”这句话的? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6、请再读一读题目，思考:为什么说小女孩的微笑是“穿透灵魂”的呢,请写一写你的理 解: __________________________________________________________________________ 7、读了《穿透灵魂的微笑》这篇短文，你有什么感受,请联系生活实际谈一谈: 10 ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 第三部分:作文积累与运用 题目:我与_______的较量。 友情提示:生活与学习中经常有较量，有的是明的，有的是暗的，有时与人，有时与物„„ 请你先把题目补充完整，再写一篇作文，字数在500左右。 11