地下水动力学是流体力学的一个分支,主要研究流体在多孔介质内的运动规律。 这一学科起源于19世纪中叶,当时法国科学家达西通过实验提出了线性渗透定律,即达西定律,这一定律为地下水稳定流的研究奠定了基础。随后,杜普特等人在达西定律的基础上,研究了单向和平面径向运动,进一步推动了地下水动力学的发展。
20世纪初期,法国的博西内斯克和马耶通过观察城市水源地泉水的动态,建立了地下水非稳定流的概念,并进行了数学描述。1935年,美国科学家泰斯总结了前人的实践经验和认识,考虑了承压含水层的弹性可压缩性,利用热传导方程的相似性导出了著名的非稳定井流公式(泰斯公式),这一公式的出现标志着现代地下水运动理论的新纪元。
地下水动力学的方法不仅包括理论分析,还包括实验研究,如应用数学、物理学、水利学等学科的知识,通过数值计算、模拟试验等一系列手段来研究地下水在岩石孔隙、裂隙和溶洞中的运动规律。这些方法为地下水的定量评价和合理开发利用提供了科学依据,同时也为解决社会生产实践、科学研究中遇到的水文地质问题提供了重要工具。
综上所述,地下水动力学原理及流体在多孔介质中的运动规律研究,包括稳定流和非稳定流的理论分析,以及通过实验和模拟方法对地下水运动进行定量评价和预测,为地下水的合理开发和利用提供科学依据.