下面关于地下水运动的说法中，哪项是错误的?（ ）

下面关于地下水运动的说法中，哪项是错误的?（ ）

A 、自然界的地下水运动始终处于非稳定流状态，只有在特定条件下，由于运动要素变化幅度小，才可近似为稳定流运动

B 、喀斯特地区地下暗河中的地下水运动可以用达西定律来描述

C 、呈层流状态的地下水不一定符合达西定律

D 、地下水径流从水位高处向低处流动

参考答案:

【正确答案：B】

岩溶水运动速度变化很大，因此其流态变化也很复杂。在溶孔溶隐中，地下水缓慢地渗流，水流流态属于层流状态；而在溶洞、暗河等岩溶管道中， 地下水流速大，最快可达2400m/h，处于紊流状态；在介于两者之间的大裂隙中则多显示过渡的混合流状态。因此喀斯特地区地下暗河中的地下水运动不可以用达西定律来描述。

非线性渗流定律只适用于紊流状态下的地下水运动是对是错?

您好非线性渗流定律只适用于紊流状态下的地下水运动是正确的。非线性渗流定律是指在紊流状态下，地下水的流动受到渗透系数的非线性影响，其中渗透系数随着水位的变化而变化，从而影响地下水的流动。因此非线性渗流定律只适用于紊流状态下的地下水运动，这是正确的。

下列关于地下水的化学性质说法有误的一项是（ ）

物理性质：温度、颜色、透明度、嗅、味、比重、电导性及放射性化学性质：地下水的酸碱性、地下水的总矿化度、地下水的硬度地下水物理性质主要指水温、颜色、透明度、嗅和味。化学性质由溶解和分散于地下水中的气体、离子、分子，胶体物质和悬浮固体的成分，微生物及这些物质的含量所决定。地下水中溶解的化学成分同一般天然水中的化学成分基本相同（见天然水水质）。它不同于地表水的是它含有极小量的溶解氧，而CO2则溶解较多；有一些地下水还含有H2S、CH4和氡。在大多数地下水中，阴离子主要是HCO婣，阳离子主要是Na+、Ca2+和Mg2+。地下水按矿化度分为淡水（矿化度升）、微咸水(1～3克/升)、咸水(3～10克/升)、盐水(10～50克/升)和卤水(&gt50克/升)。

达西定律适用范围与非达西流

以式(2.4)的线性关系表示的达西定律有一定的适用范围。实验结果表明，当渗流速度(v)增大时，v与I之间的关系就逐渐偏离这种线性关系。多孔介质中地下水的运动可以分为3种状态:①当地下水低速运动时，以式(2.1)计算的雷诺数小于1～10之间的某个值，地下水呈层流运动②随着渗流速度增大，雷诺数大致在1～100之间，为一过渡区，地下水由层流逐渐转变为紊流③渗流速度大且雷诺数大于100时，地下水呈紊流运动。只有当雷诺数不超过1～10时，地下水的运动才符合达西定律。

实际上大多数天然的地下水运动都服从达西定律。例如地下水在平均粒径d=0.5mm的粗砂中运动，当水温为15℃时运动黏滞系数ν=0.1m2/d，当雷诺数等于1时，根据式(2.1)求得渗流速度v=200m/d。表明在粗砂中当v&lt200m/d时，地下水运动服从达西定律。若粗砂的渗透系数K=100m/d，水力梯度I=1/500，可求得天然地下水渗流速度v=0.2m/d，远小于雷诺数为1时的v=200m/d(薛禹群，1986)。

当雷诺数大于1～10时，描述地下水运动的v-I关系式是非线性的。不同研究者提出不同的公式，但是还没有一个被普遍公认的公式。其中比较常用的是Forchheimer公式:

地下水科学概论

或

地下水科学概论

以及

地下水科学概论

式中:I为水力梯度v为渗流速度a，b和c为由实验确定的常数及1.6≤m≤2。当a=0时，式(2.15)可以写成

地下水科学概论

式中:K为渗透系数。式(2.18)称为Chezy公式。一般来说大雷诺数的地下水流很少出现，有时在空隙极粗大的岩溶化岩层及流速很快的抽水井和泉口附近可以见到。

也有研究者通过饱水粘性土的室内渗透实验揭示在颗粒极其细小的粘性土中结合水的流动呈现为非达西流。结合水在运动时，是层流运动形式，但必须有外力克服结合水所具有的抗剪强度后才能流动。对于某些粘性土，其渗透规律表现为在v-I关系图(图2.7)中的一条通过原点并向I轴凸出的曲线，存在一个起始水力梯度(I0)。当实际水力梯度小于起始水力梯度时，结合水的渗流速度非常小，几乎不发生流动。随着水力梯度加大，参与流动的结合水层厚度增大，曲线斜率逐渐增大。当实际水力梯度大于起始水力梯度时，参与流动的结合水层厚度没有明显增大，曲线的斜率趋于定值，v与I呈线性关系。v-I关系图中的直线部分可以表示为

地下水科学概论

其中起始水力梯度(I0)可以理解为结合水发生明显渗流时用于克服其抗剪强度的最小水力梯度。粘性土和粘土一般来说被视为不透水层，但若其上、下含水层存在足够大的水头差，使垂向实际的水力梯度大于其起始水力梯度，则上、下含水层地下水可以通过粘性土和粘土层发生渗透而“越流”，粘性土和粘土层成为弱透水层。到目前为止饱水粘性土中结合水的运动规律还没有完全研究清楚。

图2.7 饱和粘土渗透的v-I关系及起始水力梯度示意图(据王大纯等，1995)