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绪言1

第1章 地下水运动的基本概念与基本定律3

1.1 地下水运动的基本概念3

1.1.1 渗流与典型体元3

1.1.2 渗流的运动要素4

思考题7

1.2 渗流基本定律8

1.2.1 线性渗流定律及渗透系数8

1.2.2 非线性渗流定律13

1.2.3 各向异性介质中地下水的运动规律14

思考题20

实验规则20

实验Ⅰ 不稳定渗流实验20

1.3 地下水通过非均质介质突变界面的折射现象23

思考题24

1.4 流网24

1.4.1 各向同性介质地下水的流网特征25

1.4.2 各向异性介质地下水的流网特征26

思考题27

第2章 地下水运动的基本微分方程及定解条件28

2.1 渗流连续性方程28

2.2 水和多孔介质的压缩性29

2.2.1 地下水弹性储存的概念29

2.2.2 水的压缩方程30

2.2.3 多孔介质（岩土）的压缩方程31

2.3 渗流基本微分方程32

思考题37

2.4 与含水层弹性变形有关的某些水文地质工程地质现象37

2.4.1 地面沉降37

2.4.2 潮汐效应38

2.4.3 气压效应40

2.4.4 外部荷载变化效应41

2.4.5 固体潮效应43

2.4.6 地震效应43

思考题44

2.5 潜水流动的Boussinesq微分方程44

2.5.1 Dupuit假定44

2.5.2 Boussinesq微分方程46

思考题47

2.6 定解条件及数学模型48

2.6.1 定解条件48

2.6.2 数学模型及其解法51

第3章 地下水向河渠的运动及复杂坝下渗流计算52

3.1 均质含水层地下水向完整河渠的流动52

3.1.1 承压含水层地下水向完整河渠的稳定流动52

3.1.2 无入渗潜水含水层地下水向完整河渠稳定流动53

3.1.3 均匀稳定入渗的潜水向完整河渠的稳定流动58

3.1.4 承压含水层地下水向完整河渠的不稳定流动63

思考题66

实验Ⅱ 渗流槽剖面二维流实验67

3.2 非均质含水层地下水向完整河渠的稳定流动71

3.2.1 分段法71

3.2.2 等效厚度法76

3.2.3 Γиринский势函数法77

3.2.4 积分法80

思考题82

3.3 分段法在复杂坝下渗流计算中的应用84

思考题87

第4章 Dupuit稳定井流88

4.1 Dupuit稳定井流基本方程89

4.1.1 Dupuit稳定潜水井流89

4.1.2 Dupuit稳定潜水井流基本方程的讨论91

4.1.3 Dupuit稳定承压井流95

思考题97

4.2 Thiem模型与Dupuit模型的本质差别——历史回顾97

思考题99

4.3 严格区分Thiem模型与Dupuit模型的地下水资源评价意义100

思考题101

实验Ⅲ Dupuit型潜水稳定流井流实验101

第5章 单含水层中地下水完整井流104

5.1 无界含水层单个定流量井流104

5.1.1 基本方程——Theis公式104

5.1.2 Theis公式的讨论110

5.1.3 井流试验数据分析118

5.1.3.1 标准曲线拟合法118

5.1.3.2 直线图解法122

思考题124

5.2 井群干扰126

5.2.1 点井渗流叠加法126

5.2.2 面井法129

5.2.3 多主井井流试验数据分析137

思考题139

5.3 直线边界附近的井流——反映法139

5.3.1 基本方程139

5.3.1.1 半无限含水层140

5.3.1.2 扇形含水层144

5.3.1.3 带状含水层145

5.3.1.4 矩形含水层148

5.3.2 边界附近定流量井流试验数据分析149

5.3.2.1 计算含水层参数149

5.3.2.2 近似确定直线边界的位置158

思考题160

5.4 变流量井流163

5.4.1 基本方程163

5.4.2 水位恢复试验数据分析165

思考题168

5.5 无限含水层中单个定降深井流170

5.5.1 基本方程170

5.5.2 定降深井流试验数据分析173

思考题177

5.6 瞬时抽／注水试验数据分析177

5.7 确定井损系数和井孔有效半径的井流试验181

5.7.1 概述181

5.7.2 阶梯流量井流试验185

5.7.3 多次定流量井流试验185

5.7.4 水位恢复试验188

第6章 越流系统中的承压完整井流192

6.1 第一类越流系统中的定流量井流192

6.1.1 基本方程192

6.1.2 井流试验数据分析196

6.1.2.1 不稳定井流试验196

6.1.2.2 稳定抽水试验208

思考题210

6.2 第二类越流系统中的定流量井流211

6.2.1 基本方程211

6.2.1.1 定解问题的建立212

6.2.1.2 定解问题的解213

6.2.1.3 方程讨论215

6.2.2 井流试验数据分析216

思考题217

6.3 第一类越流系统中的定降深井流218

6.3.1 基本方程218

6.3.2 井流试验数据分析220

6.4 第二类越流系统中的定降深井流222

第7章 均质各向异性含水层中的完整井流223

7.1 概述223

思考题224

7.2 基本方程225

7.2.1 微分方程和定解条件225

7.2.2 均质各向异性介质中渗流问题的解法——坐标变换法225

7.2.3 均质各向异性含水层中定流量井流等降深线的特点229

思考题231

7.3 井流试验数据分析231

7.3.1 具有等降深曲线资料的情况231

7.3.2 缺乏等降深曲线资料的情况232

第8章 承压非完整井流及源汇理论的应用236

8.1 基本方程236

8.1.1 控制方程和定解条件236

8.1.2 降深方程238

8.1.3 小结244

思考题244

8.2 源汇理论及其应用245

8.2.1 空间点汇245

8.2.2 平面点汇248

8.2.3 空间线汇249

8.2.4 半无限空间线汇251

8.2.5 有限空间线汇252

8.2.6 抽水早期测压计降深的特点253

思考题254

8.3 井流试验数据分析254

8.3.1 完整井流法254

8.3.2 修正非完整性附加水头损失的直线图解法（用于各向同性含水层）254

8.3.3 拐点法（用于各向同性含水层）255

8.3.4 标准曲线拟合法（用于各向同性含水层）256

8.3.5 s-lgr曲线图解法257

思考题259

第9章 二元结构含水系统及潜水含水层中的完整井流260

9.1 概述260

思考题261

9.2 二元结构含水系统完整井流261

9.2.1 理论261

9.2.2 井流试验数据分析263

思考题267

9.3 考虑弹性释水的三维潜水井流模型268

9.3.1 理论268

9.3.1.1 假定条件及定解问题的建立268

9.3.1.2 降深方程269

9.3.1.3 Neuman解的特点271

9.3.2 井流试验数据分析277

9.3.2.1 抽水试验277

9.3.2.2 水位恢复试验法283

9.3.2.3 降深-距离标准曲线拟合法适用性的分析283

9.3.2.4 雅可布修正法的应用284

9.3.3 实例284

思考题289

第10章 特殊地下水井流等问题290

10.1 地下水承压-无压井流290

10.1.1 地下水承压-无压稳定井流290

10.1.2 地下水承压-无压不稳定井流293

10.1.2.1 Moench模型——仿冻结／融解热传导模型293

10.1.2.2 基于Γиринский势函数的近似解析模型293

10.1.2.3 Moench模型与笔者近似模型的对比298

思考题298

10.2 地下水水平井流298

10.2.1 承压含水层内无限长水平井的解析解298

10.2.2 承压含水层内有限长均匀线汇水平井的解析解299

10.2.3 均匀线汇水平井模型的问题与改进302

思考题302

10.3 地下水混合井流302

10.3.1 地下水稳定混合井流问题303

10.3.2 地下水不稳定混合井流问题304

思考题307

10.4 岩溶含水层泉流量衰减的解析模型307

10.4.1 Darcy流态泉流量衰减模型307

10.4.2 紊流态泉流量衰减模型309

10.4.3 泉流量衰减系数物理意义的讨论311

思考题311

第11章 研究地下水运动的物理模拟方法312

11.1 砂槽（渗流槽）模拟方法312

11.1.1 砂槽结构312

11.1.2 砂槽模拟的基本原理313

11.2 连续型电模拟方法314

11.2.1 连续型电模拟基本原理315

11.2.2 电模型设计要求315

11.2.3 模型的截取和合理简化316

11.2.4 模型试验材料的选择317

11.2.5 电模型的装置及工作方法317

思考题319

11.3 流网计算渗流区的运动要素及渗流量319

11.3.1 水头值的确定319

11.3.2 水力坡度的确定319

11.3.3 渗透流速的确定320

11.3.4 渗流量的确定320

实验Ⅳ 水电比拟实验321

主要参考文献和非公开出版物324

作者——陈崇希教授简介331

附表335

附表1 无越流含水层定流量井流Theis井函数W（u）=？e-x/xdx335

附表2 无越流含水层定降深井流的降深函数A（？，？）=1-2/π？J0(u)Y0(？u)-Y0(u)J0(？u)/J？(u)-Y？(u)exp（？u2）du/u338

附表3 矩形面井井函数S*（α，β）=？erf〔a/？〕erf〔β/？〕dτ340

附表4 第一类越流系统的定流量井函数W(u,r/B)=？1/yexp(-(y+r2/4B2y))dy343

附表5 虚宗量零阶第二类贝塞尔函数K0（x）350

附表6 ex、K0（x）、exK0（x）、W（x）、exW（x）函数表353

附表7 第二类越流系统定流量井函数H（u，β）=？e-y/yerfc？dy358

附表8 第一类越流系统定降深井流流量函数G(？,rw/B)=rw/BK1(rw/B)/K0(rw/B)+4/π2exp(-？(rw/B)2)？u·exp(-？u2)/J？(u)+Y？(u)·du/u2+(rw/B)2360

附表9 erf（x）和f（x）=xexp（x2）erf（x）363

附表10 L（u，β）=？e-y/yerf（β？）dy367

附表11 非淹没式等长过滤器非完整井流的井函数W（u,r/M,l/M）函数表377