水文地質(zhì)考試題8頁(yè)

1、 一 名詞解釋（10-12個(gè)，2分/1個(gè)） 1.水文地質(zhì)學(xué)：水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的科學(xué)，它研究巖石圈，水圈，大氣圈，生物圈，以及人類活動(dòng)相互作用下地下水的形成與演化，即地下水的水量（水位）水溫和水質(zhì)等要素的時(shí)空變化及影響因素。 2空隙類型包括孔隙，裂隙，溶穴。Xue 3孔隙度：?jiǎn)挝惑w積巖土中孔隙所占的比例。n=Vn/V*100%；Vn為巖土中孔隙體積，V為包括孔隙在內(nèi)的巖土體積。 4孔隙：顆粒與顆粒集合推之間的空隙叫做孔隙。 5空隙中水的存在形式：重力水，毛細(xì)水和結(jié)合水。 6給水度：地下水位下降單位體積時(shí)，釋出水的體積和疏干體積的比值。記為，用小數(shù)表示。 7有效應(yīng)力原理：有效應(yīng)力等于總壓力減

2、去孔隙壓力。 8含水層：是飽水并能傳輸與給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層。 9隔水層：不能傳輸與給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層。 10潛水：飽水帶中第一個(gè)具有自由表面且有一定規(guī)模的含水層中的重力水。 11潛水等水位圖：潛水位相等的各點(diǎn)連線。 12承壓水：充滿與兩個(gè)隔水層之間的含水層中的水。 13地下水：地面以下巖石空隙中的水。 14地下水面（位）：地面下巖石中的孔隙被重力水充滿形成自由水面，自由水面所處的高程為地下水位。 15包氣帶：地表到地下水面這一部分。 16飽水帶：地下水面以下。 17流網(wǎng)：在滲透場(chǎng)中某一典型剖面或切面上，由一系列等水頭線與流線組成的網(wǎng)格。 18流線：滲流場(chǎng)中某一瞬時(shí)的一條線，線上各水質(zhì)點(diǎn)在此

3、瞬時(shí)的流向均與此線相切。 19跡線：滲流場(chǎng)中某一時(shí)間段內(nèi)某一水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 20地下水含有氣體，離子，膠體，有機(jī)質(zhì)，微生物。21地下水中的離子成分：Cl-,SO42-,HCO3-重碳酸根離子,Na+,K+,Ca2+,Mg2+22總?cè)芙夤腆w：溶解在水中的無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物的總稱。23溶濾作用：與巖土相互作用，使巖土中一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)入地下水中。24地下水的補(bǔ)給：飽水帶獲得水量的過(guò)程，水量增加的同時(shí)，鹽量，能量也隨之增加。25地下水的排泄：飽水帶減少水量的過(guò)程，減少水量的同時(shí)，鹽量和能量也隨之減少。26降水入滲補(bǔ)給系數(shù)：大氣降水補(bǔ)給地下水的份額。27泉：地下水的自然露頭。28越流：相鄰含水層通過(guò)弱透水

4、層在水力梯度的作用下發(fā)生水源交換。29地下水動(dòng)態(tài)：地下水各種要素（水位，水量，化學(xué)組成，氣體成分，溫度，微生物等）隨時(shí)間的變化，稱為地下水動(dòng)態(tài)。30地下水均衡：某一時(shí)間段，某一范圍內(nèi)地下水分水量（鹽量，熱量等）的收支狀況，稱為地下水均衡。31均衡期：進(jìn)行均衡計(jì)算的時(shí)間斷。32均衡區(qū)：進(jìn)行均衡計(jì)算所選定的地區(qū)。33水力梯度：沿水流方向單位長(zhǎng)度滲透途徑上的水頭損失。34滲流場(chǎng)：發(fā)生滲流的區(qū)域。35滲流：地下水在巖土孔隙中的運(yùn)動(dòng)。36層流：水質(zhì)點(diǎn)做有秩序的，互不混雜的流動(dòng)。37紊wen流:水質(zhì)點(diǎn)做無(wú)秩序，互相混雜的流動(dòng)。38正均衡：某一均衡區(qū)，在一定均衡期內(nèi)，地下水水量（或鹽量，熱量）的收入大于支出

5、，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量（或鹽儲(chǔ)存量，熱儲(chǔ)存量）增加。39負(fù)均衡：某一均衡區(qū)，在一定均衡期內(nèi)，地下水水量（或鹽量，熱量）的支出大于收入，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量（或鹽儲(chǔ)存量，熱儲(chǔ)存量）減少。 二 簡(jiǎn)答題（共20分4分或5分/1個(gè)） 1水循環(huán)的意義。 答：（1）自凈，凈化即通過(guò)不斷轉(zhuǎn)換，水質(zhì)得以持續(xù)凈化。（2）水量更新及補(bǔ)充，即通過(guò)不斷循環(huán)再生，水量得到持續(xù)補(bǔ)充。 2給水度大小影響因素。 答：（1）顆粒大?。?）初始埋深（3）下降速度（4）土層結(jié)構(gòu)。 3地下水中含氣體的意義。 答：（1）氣體成分能夠說(shuō)明地下水所處的地球化學(xué)環(huán)境。（2）有些氣體會(huì)增加地下水溶解某些礦物組分的能力。4地下水中主要離子成分富集的

6、原因？ 答：（1）在地殼中含量大，較易溶于水，O,Ca,Na,K,Mg，（2）在地殼中含量不大，但極易溶于水CI，S，（3）在地殼中含量大，極難溶于水Si ，AI，F(xiàn)e。5地下水中主要離子成分與礦化度的關(guān)系。 答：（1）低TDS水中，主要是HCO3-，Ca2+,Mg2+，（2）中等TDS水中，主要是SO42-，Na+,Ca2+，（3）高TDS水中，主要是CI-，Na+。6溶濾作用強(qiáng)弱的影響因素。 答：（1）組成巖土的礦物的溶解度，（2）巖土中的孔隙多少，（3）水的溶解能力，（4）水中溶解氣體CO2 O2的含量，（5）水的流動(dòng)狀態(tài)。7地下水的補(bǔ)給來(lái)源,排泄來(lái)源。 答：（1）大氣降水， （1）泉（

7、2）地表水， （2）地表水泄流（3）地下水， （3）土面蒸發(fā)（4）凝結(jié)水， （4）葉面蒸騰（5）人類影響。 （5）井孔，排水渠道，坑道等設(shè)施8地下水化學(xué)成分形成作用有哪些？ 答：（1）溶濾作用，（2）濃縮作用，（3）脫碳酸作用，（4）脫硫酸作用，（5）陽(yáng)離子交替吸附作用，（6）混合作用，（7）人類活動(dòng)。9泉的出露原因。 答：（1）單純由于地形切割地下水面而出露，（2）地形切割使相對(duì)隔水底板出露，（3）水流前方出現(xiàn)相對(duì)隔水層或下伏相對(duì)隔水底板抬升時(shí)，地下水流動(dòng)受阻，溢流地表，（4）地形面切割導(dǎo)水?dāng)嗔眩瑪嗔褞y(cè)壓水位高于地面時(shí)出露成泉，（5）巖脈或巖漿巖侵入體與圍巖的接觸帶，地下水沿冷凝收縮形成的

8、導(dǎo)水通道出露。10滲透流速與實(shí)際流速的區(qū)別。 答：通過(guò)空隙過(guò)水?dāng)嗝娴膶?shí)際流速為，它是地下水的質(zhì)點(diǎn)流速在An面積上的平均值。 滲透流速及虛擬流速，相當(dāng)于滲流在包括骨架與空隙在內(nèi)的斷面A上的平均流速V。11 孔隙度大小的影響因素？（孔隙多少的影響因素） 答：（1）顆粒分選程度，（2）顆粒排列狀況，（3）顆粒形狀，（4）膠結(jié)物的多少。三 論述題（32分8分/1個(gè)） 1地下水的功能？ （1）寶貴的資源。是理想的飲用水源；用工業(yè)價(jià)值的工業(yè)礦水；蘊(yùn)藏著豐富的地下熱能；利用含水介質(zhì)儲(chǔ)能；是良好的旅游資源。（2）重要的地質(zhì)營(yíng)力。地下水對(duì)成壤過(guò)程，風(fēng)化過(guò)程，以及巖溶發(fā)育過(guò)程有重要的作用；地下水與氣體，成巖溶液，

9、烴ting類等共同構(gòu)成地質(zhì)流體，形成有價(jià)值的礦床和油氣藏；流體的熱傳輸和潤(rùn)滑作用是板塊構(gòu)造的前提。（3）不可忽視的致災(zāi)因子：地面沉降；地裂縫；巖溶塌陷；礦坑與隧道突水；海水入侵含水層。（4）活躍靈敏的生態(tài)環(huán)境因子：人類活動(dòng)不恰當(dāng)?shù)馗淖兊叵滤?，?dǎo)致不良的生態(tài)環(huán)境；土地沙化:鹽漬化；沼澤化；濕地退化；湖泊咸化；地下水污染。（5）極有價(jià)值的信息載體：地下水露頭出現(xiàn)高溫異常，可以提示地?zé)嵩鰷芈矢摺?孔隙水，裂隙水，溶穴水的區(qū)別？ 方向性上，溶穴水最好，裂隙水次之，孔隙水最差。 連通性上，孔隙水最好，裂隙水次之，溶穴水最差。 3地下水水的動(dòng)態(tài)的影響因素。 （1）氣象因素：在氣象影響下，地下水動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)晝夜

10、變化，季節(jié)變化年際變化及多年變化，（2）水文因素：河流補(bǔ)給地下水時(shí)，隨著遠(yuǎn)離河流，地下水位抬升時(shí)間滯后和延遲增大，波形趨于平緩，（3）其他因素：地震，固體潮，潮汐，外部荷載等都會(huì)引起地下水要素變化，（4）人類活動(dòng)：人類活動(dòng)增加新的補(bǔ)給來(lái)源或排泄去路，影響地下水天然的平衡狀態(tài)，從而改變地下水動(dòng)態(tài)。4流網(wǎng)繪制步驟。 （1）確定邊界，邊界包括定水頭邊界，隔水邊界及地下水面邊界，（2）源匯的確定，根據(jù)補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)課判斷流線的趨向，（3）周邊流線和條件的確定，（4）內(nèi)插，在已知流線和等水頭線間插補(bǔ)其余部分，得到由流線與等水頭線構(gòu)成的正交網(wǎng)格。5地下水均衡方程式。 收入項(xiàng)（A）包括：大氣降水量（X）,地

11、表水流量（Y1）,地下水流量（W1）,水汽凝結(jié)量（Z1）。 支出項(xiàng)（B）包括：地表水流出量（Y2）,地下水流出量（W2）,騰發(fā)量（Z2）。 均衡期水的儲(chǔ)存量變化為，則水均衡方程式為： AB 即 （X+Y1+W1+Z1）（Y2+W2+Z2） 或 X（Y2Y1）（W2W1）（Z2Z1） 水儲(chǔ)量變化包括：地表水變化量（V），包氣帶水變化量（m），潛水變化量（h）及承壓水變化量（ehe）。其中，為潛水含水層的給水度和飽和差，h為均衡期潛水位變化值（上升用正號(hào)，下降用負(fù)號(hào)），e為承壓含水層的彈性給水度，he為承壓水測(cè)壓水位變化值。據(jù)此，水均衡方程式可寫(xiě)成： X（Y2Y1）（W2W1）（Z2Z1）V+m+

12、h +ehe6潛水與承壓水的區(qū)別。 潛水 （1）埋藏淺， （2）與外界聯(lián)系大，水量水質(zhì)較容易恢復(fù)， （3）補(bǔ)給充分（河流，降水）可排泄給河流，蒸發(fā)，（4）水質(zhì)易污染，但自凈修復(fù)能力強(qiáng)。承壓水（1）埋藏深，（2）有隔水層，動(dòng)態(tài)變化小與外界聯(lián)系不大，（3）其他含水層越流補(bǔ)給，徑流排泄，（4）水質(zhì)好，不易污染，一旦污染，很難恢復(fù)。四 計(jì)算題（16分8分/1個(gè)） 1已知一等厚，均質(zhì)，各向同性的含水層，K=15m/d，n=0.2，沿水流方向兩觀測(cè)孔A，B間距L=1200m，其中水位標(biāo)高Ha=5.4m,Hb=3m，求AB間水力梯度，地下水參透速度和實(shí)際速度。 （1）I=（Ha-Hb）/L=（5.4-3）/

13、1200=0.002 （2）V參=KI=15*0.002=0.03m/d （3）V實(shí)=V參/n=0.03/0.2=0.15m/d2已知一等厚，均質(zhì)，各向同性的含水層，K=20m/d，AB兩斷面間距5000m,兩斷面處承壓水頭為130.2m和125.2m.厚度M=100m,求兩斷面水力梯度和單寬流量。 （1）I=（Ha-Hb）/L=（130.2-125.2）/5000=1/1000 （2）V參=KI=20*1/1000=1/50m/d q=dV參=100*1、50=2 m2/d3一潛水含水層潛水位為100m，其一承壓水層測(cè)壓水頭為80m，兩含水層之間有一層10m厚的弱透水層，其垂向參透系數(shù)為10

14、-3m/d，計(jì)算單位時(shí)間水平面積上的越流量。 （1）Q=KA（Ha-Hb）/L=10-3*1*（100-80）/10=2*10-3m2/d4某水源地開(kāi)采區(qū)為正方形，邊長(zhǎng)15KM，區(qū)域面積為225KM2,多年平均降水量為740mm,降水入滲系數(shù)為0.2，開(kāi)采區(qū)西部和北部約180KM2的地區(qū)，地下水位埋深2-3m，蒸發(fā)強(qiáng)度為0.00008m3/(m2.d)，其他地區(qū)無(wú)蒸發(fā)，南部和西部為補(bǔ)給邊界，其單寬流量分別為5m3/(md)，10 m3/(md),北部和東部為隔水邊界，水源地開(kāi)采量為每天70000m3，進(jìn)行均衡計(jì)算，確定該水源地是正均衡還是負(fù)均衡。 解：收降補(bǔ) 0.2*740*225*1000+5*15*1000*365+10*15*1000*365 115425000m3 /a Q支Q蒸發(fā)+Q開(kāi)采 0.00008*365*180*106+700000*365 260756000 m3 /a Q收Q支145331000 m3 /a<0 所以，該水源地為負(fù)均衡。5某水源地位于正方形區(qū)域內(nèi)，邊