薄膜冷卻

[拼音]：shenliu

[英文]：seepage flow

液體在多孔介質中的流動。天然多孔介質包括土體和岩層等多孔性和裂隙性介質。

水利工程中有很多方面涉及滲流。例如水工建築物的透水地基中以及與建築物連線的岩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：滲流區域內的水頭或地下水位的分佈、滲流量的確定、滲流作用於建築物基底上的力、滲流速度分佈及其引起的土體結構變形等。

由於作為滲流通道的孔隙尺寸微小但數量眾多，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.達西由實驗總結而得的達西定律，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為土體滲透係數，與土體及水的性質有關，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，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，所以達西定律又稱為線性滲流定律。達西定律成立的條件是：土體骨架不變形，流態為不可壓縮牛頓流體的層流滲流。

符合達西定律的各向同性均質土壤 (k為常量)中滲流的基本微分方程是：運動方程

連續性方程

。 這組方程是封閉的。此外，這種滲流屬於勢流。存在速度勢函式 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ux、uy、uΖ，或者勢函式φ。

滲流問題的解法有:解析法(包括直接求解微分方程組、平面問題的複變函式解及一維漸變滲流的分析法)、數值法(有限差分法、有限單元法、邊界元法等)、圖解法(流網法)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，可用滲流雷諾數

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為液體運動粘性係數。達西定律適用的層流滲流的雷諾數上限值變化範圍約為 1～10。大於此上限的稱為非線性滲流，其水力坡度與流速的關係可一般地表示為J＝αu＋βu2。式中α、β為待定係數，由實驗確定；u為滲流流速。

參考書目

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