地下水模擬

利用地下水現象與某些物理現象之間的相似性，用人工製作的模型研究地下水實際運動(原型)的技術。雖然，在原型和模型中出現的可能是不同的兩種物理現象，如水流和電流，但它們的運動規律有相似之處，可以用同一型式的數學方程式（變數含義不同的）來描述。只要建立了這兩種現象各物理量之間的一一對應關係，如水頭與電位，滲流量與電流密度等，按照原型的形狀和邊界條件來製作模型，就可根據給定的條件在模型中研究地下水的運動。地下水模擬主要應用於地下水資源評價，礦山疏乾和含水層水文地質參數的確定，水工建築物中的滲流計算，農田灌溉及排水中的地下水計算，井的水力學和河渠影響下地下水動態計算等。

地下水模擬的方法很多，主要有電模擬、粘滯流模擬和薄膜模擬等。

電模擬由導電元件（或導電材料）組成模型，用電場中的電流運動比擬滲流場中的水流運動，稱為地下水的電模擬。1918年由蘇聯科學院院士H.H.帕夫洛夫斯基提出。電模擬又分以下兩種。

連續介質模擬用導電液或導電紙為導電介質。用水或硫酸銅溶液水為導電介質的稱為導電液模擬，用導電紙作為導電介質的稱導電紙模擬。

在導電液模擬中，滲流場中地下水穩定流動時的水頭和穩定電流場中的電位都可以用拉普拉斯方程

用橡皮膜的位置模擬地下水水頭，用張力模擬導水係數。

根據滲流區域的形狀、邊界條件，用選定的比例尺裝設模型，用千分表或其他方法測定橡皮膜的撓度，換算后即得自由地下水面。橡皮膜模擬僅能求解已知水頭邊界的穩定地下水滲流問題，它對求解井群抽水或注水問題是方便的(圖4)。

毛昶熙著：《電模擬試驗與滲流研究》，水利出版社，北京，1981。

J.V.Schilfgaarde,ed.,Drainage for Agriculture，American Society of Agronomy，Madison，Wiscosin,1974.

J.貝爾著，李競生、陳崇希譯:《多孔介質流體動力學》，中國建築工業出版社，北京,1983。(J.Bear，Dynamics of Fluids in Porous Media，American Elsevier,New York，1972.)