[拼音]：shenliu

[外文]：seepage flow

液體在多孔介質(zhì)中的流動。天然多孔介質(zhì)包括土體和巖層等多孔性和裂隙性介質(zhì)。

水利工程中有很多方面涉及滲流。例如水工建筑物的透水地基中以及與建筑物連接的巖層或土體中的繞滲及滲流、擋水土壩中的滲流、灌溉抽水或施工排水時在地層中引起的滲流等。主要研究的滲流問題是：滲流區(qū)域內(nèi)的水頭或地下水位的分布、滲流量的確定、滲流作用于建筑物基底上的力、滲流速度分布及其引起的土體結(jié)構(gòu)變形等。

由于作為滲流通道的孔隙尺寸微小但數(shù)量眾多，且表面積很大，所以滲流阻力較大，滲流流動速度較慢，因而慣性力和動能往往可以不計。

滲流的基本定律是1856年法國工程師H.-P.-G.達(dá)西由實驗總結(jié)而得的達(dá)西定律，即：

v＝Q/A＝kJ　　　　　(1)

或 　　　　　(2)

式中v為斷面平均流速；u為點流速；Q為滲透流量；A為斷面面積;k為土體滲透系數(shù)，與土體及水的性質(zhì)有關(guān)，由實驗確定；為水力坡度；為測壓管水頭，z為位置高度，p為滲流壓強(qiáng)，r 為水的容重。式(1)、(2)表明滲流水力坡度與流速的一次方成比例，所以達(dá)西定律又稱為線性滲流定律。達(dá)西定律成立的條件是：土體骨架不變形，流態(tài)為不可壓縮牛頓流體的層流滲流。

符合達(dá)西定律的各向同性均質(zhì)土壤 (k為常量)中滲流的基本微分方程是：運動方程 連續(xù)性方程 。 這組方程是封閉的。此外，這種滲流屬于勢流。存在速度勢函數(shù) φ ＝ φ(x，y，z)＝-kH，而且φ 滿足拉普拉斯方程。通過求解上述方程可得滲流水頭H及流速u_x、u_y、uΖ，或者勢函數(shù)φ。

滲流問題的解法有:解析法(包括直接求解微分方程組、平面問題的復(fù)變函數(shù)解及一維漸變滲流的分析法)、數(shù)值法(有限差分法、有限單元法、邊界元法等)、圖解法(流網(wǎng)法)及實驗法（包括砂模型及各種比擬模型──電比擬、熱比擬等）。

滲流也可呈紊流流態(tài)，可用滲流雷諾數(shù)來判別。式中v為滲流斷面平均流速；d為土體顆粒的有效粒徑;ν為液體運動粘性系數(shù)。達(dá)西定律適用的層流滲流的雷諾數(shù)上限值變化范圍約為 1～10。大于此上限的稱為非線性滲流，其水力坡度與流速的關(guān)系可一般地表示為J＝αu＋βu²。式中α、β為待定系數(shù)，由實驗確定；u為滲流流速。

參考書目

1. 雅?貝爾著，許涓銘等譯；《地下水水力學(xué)》，地質(zhì)出版社，北京，1985。(J.Bear，Hydraulics of Groundwater，McGraw Hill，New York，1979.)

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標(biāo)簽：滲流

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