另一部分 滞流(滞留在断面之后活动）。其中，滞流部分在断面之后生成势位(如水头增量），另一部分 构成渗流量。运就规定了渗流存在两个绝然不同的运行方程:渗流方程
[0053]滞流方程
[0055]因此，单相流体渗流运动的完整方程是
[0057] 式中，L表示渗流物质运行距离，S表示渗出和渗入的断面面积，Q表示从断面渗入 叫滞流运动方程； 叫渗流运动方程。 的渗入流量，q表示从断面渗出的渗出流量，E表示断面的虚度，T表示断面的实度，t表示波 动运行时间，H和表示断面下游的水位高度，h表示断面上游的水位高度，Ss表示断面下游的 水位分布面积，U表示流体的运行速度，P表示流体的密度，g表示重力加速度。
[0058] 2、将上述渗流规律测量的宏观方法转化为力学语言
[0059] 将流体的运行方程
[0061 ]进行一次微分，可得渗流运动速度方程：
滞流速度； 渗流速度。
[0063]再进行一次微分，可得渗流运动加速度方程：
滞流加速摄;； 渗纔加遽慶。
[0067]作为描述渗流运行规律的基本方程，用P表示控制系统中渗流运行与变化的驱动 力，
P表示渗流物质密度，则有渗流运行方程的力学形式：
滞流动力，水头升高动力; 。渗潇动力。
[0069]其中
是渗流运行方程；
是滞流运行方程。将式
[0071] 代入渗流动态平衡方程y = ^o- + ESOgf + ESS,(// - h)g]，则有渗流量
[0073]运就是新渗流理论方程的力学形式。相应，滞流理论方程为
[0075] 根据运一规律得知，在流体开采过程中，决定产量(渗流量）的关键因素是开采断 面面积、开采断面的性质、驱动压力(驱动条件)和流体的密度四个量的大小。
[0076] 3、渗流运动规律测量的微观方法
[OOW]着眼于某一微观局部单元、着眼于渗流体系中的局部、微观测量渗流运动现象中 各种物理量之间的统一关系规律称为渗流运行规律研究的微观审视法。测量并描述渗流体 系中局部断面附近的作用与变化统一与对立统一规律的方法叫渗流运动规律测量的微观 方法。运种方法类似于力学方法，但不同于力学方法。其差别在于：力学方法根据达西定律 建立，运种方法根据作用对立统一规律建立。运种方法具有使问题简化的优点，但缺陷是片 面性较强。
[0078] 运里也通过实例分析如下：
[0079]如图2所示，从局部角度来看，渗流设及渗入流量Q，渗出流量q、单元空间由渗流运 行距离L、渗入断面处的水位H、渗出断面处的水位h、水位降化-h)、渗流通道宽度b，渗流断 面面积S，单元空间的通率(渗流断面的通率化，试研究运些量之间的关系规律。
[0080]分析：由题意得知:流入流量是Q、流出流量是q、滞流量是A Q = Q-q，渗入水位是H、 渗出水位是h、通率是E、通道宽度是b、通道渗流断面面积是S、通道长度是L根据作用对立 统一方程组:控制渗流运动的驱动力是
[0082] 虚力是
[0089]所W，
[0093]根据运个分析结果，渗流运动距离X与渗流量之间的关系式为
[0095]其力学表达式为
[0097] 运一分析过程的确使问题简化了，但忽视了整体的统一性规律，忽略了开采井数 量、补给源数量、补给源补给流量、补给源水位分布面积、系统中的水头压力总量等等。
[0098] 4、将新渗流理论的测量方法转化为传统理论思维形式的方法
[0099] 传统渗流理论研究的思维形式:传统理论W达西定律为基础，即，传统理论研究渗 流运动的基本方程是
[01 01 ]式中，q表示通过砂层的渗流流量，cm3/s; K表示砂层渗透率，它反映液体渗过砂层 的通过能力，WH2; S表示渗滤横截面积，cm2; Apr表示两渗流截面间的折算压力差;y表示液 体粘度，mPa ? S; AL表示两渗流截面间的距离，cm; AL表示水位差，cm。根据运个方程求出 渗流速度(实际是相对于断面S运动的加速度）
[0103]用微分式表示为
[0104] S维坐标
[010引柱坐标(r，白）
[0106]新理论给出来的渗流方程是
，在运个方程基础上也可W采用数学、物 理、力学等各种理论方法进行研究。渗流速度(相当于运动加速度)与驱动力之间的关系式 为
[0108]在此式基础上，可将速度矢量表述为=维形式，即
[0110]新渗流学理论给出的方法能够直接推导出描述渗流体系的运动方程、运动状态方 程，连续性方程，不需采用其他手段来刻意建立运些方程。例如，方程组
[0112] 既是渗流运动的运动方程，也是状态方程，还能够用于描述渗流体系的连续性规 律。
[0113] 采用力学思维方式描述新理论，其目的主要在于便于人们进行新旧理论科学性对 比和应用转化。
[0114] 5、渗流运动规律多样性的测量研究方法
[0115] 如图3所示，地表有一河流，人们在河流中建造一个大水库。供给水库的河流水流 量(变量)为Q;水库底有下渗流量qi;水库每天向居民供应生活用水，抽水量为Q2;水库大巧 漏水，其漏水渗流量是q;大巧漏水断面面积为S; S的漏水孔隙度是E;水库水位高度是H;从 大巧向下游渗出的水流受阻、形成水位h;水库水位H的分布面积是Ss;大巧渗流通过S店面 的运行距离是X;上述各量之间构成了一种统一的渗流运行与动态平衡关系规律。请问：水 库大巧深水的渗流规律是什么巧h给流量、渗流量、排泄流量、水库水位与水巧下渗流区域 水位之间存在怎样一种动态平衡关系规律？
[0116]要回答运些问题，可W根据作用对立统一方程组.
确定大巧漏水断面 S接受的作用量：
、确定大巧漏水断 面S接受的虚作用量：
[0118]确定大巧漏水断面S接受的实作用量：
[0120]然后，根据上述方程规律推导出上述渗流体系中水库大巧渗流与滞流运动规律描 述的方程组：
[0122]通过微分、整理，可得到该渗流体系中流体运动的动态平衡方程组：
[0124] 运两个方程组都不是描述渗流规律的固定公式，随着渗流体系中渗流规律的变 化，描述渗流运动的方程或方程组也要发生相应的规律变化。下面通过实例来说明运一点：
[0125] 某地区地下含水层的分布面积是Ss(水盆地面积），含水层中水的来源是远处某一 河流和季节性大气降水，补给流流量总计为Q，地下水补给区水位是H，含水层自然排泄流流 量是q，排泄流渗流断面面积是S(波前面），S的渗水率(孔隙度)是E.在该地区最初为满足生 活用水，打了一眼水井。运眼井的初始静止水位是出，抽水量为qi，井筒与含水层的接触面积 为Si，Si的虚度为Ei，水井的水位为hi，水井下降水位为hi，hi的分布面积为Ssi，运眼井抽水与 地下水的自然状态构成了 一种动态统一、平衡关系。分析抽水井抽水时的渗流规律。
[0126] 根据作用对立统一方程组推导得知:无抽水井抽水时，地下水的渗流方程式为
[0128]当抽水井抽水时，地下水向井筒方向渗流的渗流方程为
[0130]由此得到:抽水井抽水时的抽水量qi与其它相关物理量之间的关系式
[0132] -般来说，系统中每增加一个抽水井(或开采井），系统中的平衡状态就会发生较 大改变。渗流方程是随问题不同而变化的，没有固定方程。但是，不管地下水渗流状态怎样 变化，也不管研究对象怎样变化，所有渗流问题都遵守作用对立统一规律，遵守对立统一方 程组。
[0133] 6、流体波动和渗流环境特性的测量方法
[0134] 流体是一种活动性很强的物质，能在强度较小的作用控制下发生任意变形。如微 风吹动湖面、形成层层波纹。再如，河流在运行中遇到很小的阻力就会产生动荡。流