开课编号：61216Y

预修课程：普通物理,高等数学,微分方程

教学目的和要求：

渗流力学是流体力学的一个独立分支，研究流体在多孔介质中运动规律，是流体力学与岩石力学、多孔介质理论、表面物理和物理化学交叉形成的。

本课程是岩土工程、工程地质、土壤学、环境科学与工程、力学科学与工程、化学工程和生物工程等学科研究生的基础理论课程。

在比较系统讲授基础理论基础上，根据选课学生的攻读专业，指导学生研读Kluwer on Line Journals/Transport in Porous Media论文，撰写专题报告,培养运用渗流力学原理分析和解决实际问题的能力。

内容提要：

第一章  多孔介质

    含水层、地下水和储油层，多孔介质，多孔介质的连续介质方法，流体的性质，孔隙率，骨架与介质的可压缩性，压力水头与测压水头。

第二章  流体输运基本方程

    流体质点、速度与通量，普遍的守恒原理，本构假设与耦合过程，多孔介质模型，体积与质量守恒方程，运动方程。

第三章  均质流体的运动方程

    Darcy实验定律，有旋运动与无旋运动，水力传导系数，各向异性介质的渗透率，层状多孔介质，Darcy定律的推导，大Raynolds数流动，渗透力与渗透应力。

第四章 均质流体的连续性方程和守恒方程

    控制体，不变形多孔介质中的质量守恒，可压密介质中的质量守恒，承压和越流含水层中流动的连续性方程，流函数与流网，解初值与边值问题，Dupuit近似，Boussinisq方程，线性化近似解。

第五章 不溶混流体的流动

    多元流体流动，突变界面近似，界面张力和毛细压力，两种不溶混流体同时流动，非饱和流动，具有突变界面的不溶混驱替，滨海含水层中的界面。

第六章 流体动力输送

    流体动力弥散, 弥散现象的发生，弥散参数，控制方程和边界条件，多孔介质热量和物质的的输送，对流和不稳定性。

教材：

Bear, J., Dynamics of Fluids in Porous Media, American Elsevier Publishing Company,Inc.,1972（李竞生，陈崇希译，《多孔介质流体力学》，中国建筑出版社，1983）

Phillps, O. M., Flow and reactions in permeable rocks, Cambridge University Press,1991. 

主要参考书：

1．http://kluwer.calis.edu.cn/：Kluwer on Line Journals/Transport in Porous Media, Kluwer Academic Publishers.

2．孔祥言，《高等渗流力学》，中国科学技术大学出版社，2000.?

3．苑莲菊，李振拴等，《工程渗流力学及其应用》，中国建材工业出版社，2001.

撰写人：马石庄 (中国科学院研究生院)

撰写日期：2006年1月