水文地质学A

《》试卷第2页（共4页）2014至2015学年第2学期水文地质学试卷A卷适用班级：资源勘查工程1241、1242班考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的70%题号一二三四五六七八九十总分核分人得分复查总分总复查人（本题20分，每空0.5分）一、填空题1．水文地质学是研究地下水的科学。它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。2．水循环是在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。4．包气带自上而下可分为土壤水带、中间带和毛细水带。6．流线是渗流场中某一瞬时的一条线，线上各水质点在此瞬时的流向均与此线相切。迹线是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。10．地下水化学成分的形成作用有溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用和混合作用。11．在低矿化水中，阴离子以重碳酸盐为主，阳离子以钙离子、镁离子为主。随着蒸发浓缩，溶解度小的钙、镁的碳酸盐部分析出，硫酸根及钠离子逐渐成为主要成分，继续浓缩，水中硫酸盐达到饱和并开始析出，便将形成以氯离子、钠离子为主的高矿化水。14．将补给、排泄结合起来，我们可以将地下水循环划分为渗入-径流型和渗入-蒸发型两大类。17．裂隙水按其介质中空隙的成因可分为成岩裂隙水、风化裂隙水和构造裂隙水。18．地下水资源可分为补给资源和储存资源两类。19．在干旱、半干旱平原盆地中，过量补充地下水引起地下水位上升会使蒸发浓缩作用加强，引起土壤盐渍化及地下水咸化。（本题15分，每题1分）二、判断题1．水文循环是发生于大气水和地表水之间的水循环。（×）2．两种颗粒直径不同的等粒圆球状岩石，排列方式相同时，孔隙度完全相同。（√）3．松散岩石中，当初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水位下降后，给水度偏小。（√）4．某一松散的饱水岩层体积含水量为30％，那么该岩层的孔隙度为0.3。（√）5．潜水位是指由含水层底板到潜水面的高度。（×）6．承压高度是指揭穿承压含水层的钻孔中静止水位的高程。（×）7．达西定律中的过水断面是指包括砂颗粒和空隙共同占据的面积。（√）8．在均质各向同性介质中，流线与等水头线构成正交网格。（√）9．如果我们规定相邻两条流线之间通过的流量相等，则流线的疏密可以反映地下径流强度，等水头线的疏密则说明水力梯度的大小。（√）10．突起的弯液面，对液面内侧的液体附加一个正的表面压强。（√）学院名称：专业班级：姓名：学号：密封线内不得答题———————————线封密得分评卷人得分评卷人《》试卷第2页（共4页）11．包气带中渗透系数随着含水量的降低而增大。（×）12．因为钾离子大量地参与形成不溶于水的次生矿物和易被植物所摄取，故地下水中钾离子的含量要比钠离子少的多。（√）13．砂最大毛细上升高度太小，而亚粘土与粘土的毛细上升速度又太低，均不利于潜水蒸发。粉质亚砂土组成的包气带，最有利于潜水蒸发。（√）14．控制含水系统发育的，主要是地质结构；控制地下水流动系统发育的，主要是水势场。（√）15．我国南方地下多发育较为完整的地下河系，北方地下多为溶蚀裂隙、溶孔和少量溶洞。（√）（本题20分，每题2分）三、名词解释1．给水度：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。2．包气带：地下水面以上称为包气带。3．测压水位：揭穿隔水顶板的井中静止水位的高程。4．渗流：地下水在岩石空隙中的运动。5．水力梯度：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。6．地温梯度：指每增加单位深度时地温的增值。7．阳离子交换吸附作用：一定条件下，颗粒将吸附地下水中某些阳离子，而将其原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分，这便是阳离子交替吸附作用。8．地下水含水系统：指由隔水或相对隔水岩层圈闭的，具有统一水力联系的含水岩系。9．越流：相邻含水层通过其间的弱透水层发生水量交换。10．地下水均衡：某一时间段内某一地段内地下水水量（盐量、热量、能量）的收支状况。（本题20分，每题4分）四、简答题1．地壳岩石中水的存在形式有哪些？地壳岩石中水的存在形式：(1)岩石“骨架”中的水(沸石水、结晶水、结构水)。（2分）(2)岩石空隙中的水(结合水、液态水、固态水、气态水)。（2分）2．简述岩溶发育的基本条件。（8分）答题要点：可溶岩的存在；（1分）可溶岩必须是透水的；（1分）具有侵蚀能力的水；（1分）水是流动的。（1分）3．简述含水层与隔水层定义的相对性，并举例说明在利用与排除地下水的实际工作中，如何划分含水层与隔水层。（1）含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层。隔水层：不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。（1分）这两个定义没有给出区分含水层与隔水层的定量指标，定义具有相对性。（1分）得分评卷人得分评卷人《》试卷第2页（共4页）（2）在利用与排除地下水的实际工作中，区分含水层与隔水层，应当考虑岩层所能给出水的数量大小是否具有实际意义。（1分）例如：某一岩层能够给出的水量较小，对于水量丰沛、需水量很大的地区，由于远不能满足供水需求，而被视为隔水层；但在水源匮乏、需水量小的地区，同一岩层能够满足实际需要，可被视为含水层。而隔水层的“微不足道”，在实际问题中是相对“时间尺度”而言的；当时间足够长时，“隔水层”都会透过一定数量的水，具有透水性。（1分）4．包气带水与饱水带水运动的区别是什么？（1）饱水带只存在重力势，包气带同时存在重力势与毛细势（1分）（2）饱水带任一点的压力水头是个定值，包气带的压力水头则是含水量的函数；（1分）（3）饱水带的渗透系数是个定值，包气带的渗透系数随着含水量的降低而变小。（2分）5．钙离子与岩土颗粒表面的吸附能力比钠离子强，为什么海水在侵入陆相沉积物的时候，钠离子反而置换岩土颗粒表面吸附的钙离子？阳离子交替吸附作用不仅取决于地下水中阳离子与岩土颗粒表面的吸附能力，还与离子的相对浓度、颗粒比表面积的大小及水的酸碱度有关。（2分）海水中的钠离子浓度大大高于岩土颗粒表面的钙离子，使得钠离子的交替吸附能力超过了阳离子，因此水中钠离子反过来置换岩土颗粒表面吸附的钙离子。（2分）（本题25分）五、材料题1．潜水等水压线图（6分）根据下列图1的三图分析指出（A）、（B）、（C）各河的河水与潜水的相互关系及潜水流线。答案要点：（A）图：河流右侧为地下水（潜水）补给地表水（河流）；左侧侧地表水（河流）补给地下水（潜水）。（1分）（B）图：地表水（河流）补给地下水（潜水）。（1分）（C）图：地下水（潜水）补给地表水（河流）。（1分）地下水流线见图2（作图各一分，共到3分）图1图2得分评卷人《》试卷第2页（共4页）2．下图是某地区潜水等水位线图，A、B两点水平距离为50m，图中的数字单位为m，试确定：（1）潜水与河水间的补排关系；（2分）（2）A、B两点间的平均水力梯度（坡降）；（2分）（3）若在C点处凿水井，至少打多深才能见到地下水；（2分）（4）D点处有何水文地质现象，写出其类型。（3分）答案要点：（1）地下水的流向为垂直等水位线从高到低的方向，故本区河谷两岸地下水均指向河流，属地下水补给地表水。（2）（3）d＝88-84＝4m，即在C点处达4m就可见到地下水。（4）D点有泉水出露（1分），属下降泉（侵蚀下降泉）（2分）。3．图1中有一个由隔水断层和弱透水层围成的均质各向同性孔隙含水层，补给区接受大气降水补给。区域内发育泉A和B，而钻孔W1～W4的滤水管均位于孔底。回答下列问题：（1）比较W3和W4钻孔水位高低；（2分）（2）指出泉A和B属于上升泉还是下降泉；（2分）（3）图2中的两个泉流量曲线分别属于泉A和B，请指出哪一个（实线或虚线）属于泉A，（1.5分）哪一个（实线或虚线）属于泉B（1.5分）；（4）如果在W4中投入某放射性物质，在W1和W2中哪个孔最先观察到?（3分）答案要点：（1）W3的钻孔水位低，W4钻孔水位高，由于W4的钻孔深度相对于W3的要深，所以承地形等高线等水位线河流及流向81A一次降水时间泉流量图1含水系统示意图图2泉流量示意图BW1W2W3W4含水层弱透水层隔水断层地下水位钻孔滤水管层图例02.0508485ABABLHI《》试卷第2页（共4页）受的压力更大，水被压上来的高度越高，即钻孔水位高。（2）泉A是上升泉，B是下降泉。（3）虚线属于泉A，实线属于泉B。一次降水过后，泉B先得到补给，泉流量会先出现高峰；而泉A由于是承压含水层的水补给，所以要过一段时间才能有较多的水量补给，出现高峰。（4）如果在W4中投入某放射性物质，在W1孔最先观察到（2分），因为含水层中的水径流方向是斜向下的，某放射性物质随径流先到达W1孔的下部，所以在W1孔最先观察到该放射性物质。（1分）