水文地质学考试

水文地质学第二章1.含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层—各类砂土，砂岩等。2.隔水层：不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足道的岩层——裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土（致密）。3.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，包含多个含水层和弱透水层，或局部隔水层。地下水流动系统——是指从源到汇的流面群构成的，具有统一时空演变过程的地下水体4.含水介质是由空隙所构成的岩石，分为孔隙介质、裂隙介质、溶穴介质。5.（1）潜水：指埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层之上具有自由水面的饱水带中的重力水。（2）潜水的补给：⑴大气降水;⑵地表水的补给；⑶含水层之间的补给；I.越流补给；II.直接补给⑷凝结水；⑸人工补给（3）潜水的特征？1)、潜水面不承受静水压力。2)、潜水顺坡降由高处向低处流动。3)、补给区一般与分布区相一致。4)、潜水的水位、埋藏深度、水量和水质等呈现显著的季节性变化。5)、潜水面的形状及其埋深受地形起伏的控制和影响。6)、潜水容易受污染。6.（1）承压水：埋藏并充满在两个隔水层之间的含水层中的地下水，是一种有压重力水。（2）承压水的基本特征？1)、承压含水层的顶面承受静水压力是承压水的一个重要特点。2)、承压水充满于二个不透水层之间，补给区位置较高而使该处的地下水具有较高的势能。3)、分布区通常大于其补给区。4)、承压含水层的测压水位面是一个位于其顶界面以上的虚构面。5)、承压水由测压水位高处向测压水位低处流动。6)、当含水层中的水量发生变化时，其测压水位面亦因之而升降，但含水层的顶界面及含水层的厚度则不发生显著变化。7)、不易受污染，但一旦被污染，净化极其困难。7.上层滞水：指包气带内局部隔水层之上积聚的具有自由水面的重力水。8.空隙分为孔隙、裂隙、溶穴孔隙水——赋存于松散沉积物中的地下水裂隙水——赋存于坚硬基岩裂隙中的地下水岩溶水——赋存于可溶岩层溶隙中的地下水9.风化裂隙水特点：(1)风化裂隙水一般为潜水；(2)分布较均匀且无方向性，具有统一的地下水位，水位埋深浅，含水层水量不大;(3)补给源为大气降水，水动态季节变化明显，就地补给就地排泄;(4)风化裂隙水水质好，为低矿化的重碳酸型水。10.构造裂隙水特点：(1)构造裂隙水往往分布不均匀，具各向异性(2)应力集中部位富水条件好，导水、透水能力随深度增加而减弱。(3)构造裂隙水可层状也可脉状;(4)构造裂隙水可以是潜水，也可以是承压水;(5)局部流向与整体流向不一致。11.岩溶水特征：（2）、岩溶水的分布特征：富水性空间分布极不均匀，具有明显的方向性。（3）、岩溶水的运动特征：层流与紊流共存。溶孔、溶隙中的岩溶水为层流运动；溶洞、暗河中的岩溶水为紊流运动。（4）、岩溶水的补给特征：通过落水洞、岩溶漏斗等直接流入或灌入补给岩溶水；时间短、途径短、速度快。（5）、岩溶水的排泄特征：集中的大流量排泄。（6）、岩溶水的动态特征：由于岩溶水吸水能力强、径流快、排泄集中，故与其他类型地下水相比动态变化幅度大，反应快（潜水尤为明显），岩溶水水位随季节变化大。（7）、岩溶水的水质特征：多为低矿化度的，重碳酸钙型水。12.岩石给水度受哪些因素影响？（1）岩性：空隙大的样品，给水度大（2）地下水位初始埋深（H0）当地下水位初始埋深大于支持毛细水带高度时H0＞＞hc,可达最大值，H0＜＜hc时，地下水位下降1个高度时，原重力水大多转化为支持毛细水，土层给水量大大降低，μ变小。（3）地下水位下降越快，给水度越小，反之越大（4）土层结构影响：一般层状土给水度小于均值土。思考题（1）什么叫孔隙度？孔隙度大与孔隙大有区别吗？某一体积岩石（包括颗粒骨架与孔隙在内）中孔隙体积所占的比例。（2）粘性土孔隙度大——是含水层吗？不是（3）讨论包气带水、潜水、承压水它们在埋藏条件、补给、径流和排泄上的异同？第三、四章1.溶滤作用：水与岩土相互作用下，岩土中某些组分向地下水中转移的过程。2.脱硫酸作用：在还原环境中，当有有机质存在时，脱硫酸细菌能使硫酸根离子还原为硫化氢的作用。3.脱碳酸作用：地下水中CO2的溶解度随温度升高或压力降低而减小，一部分CO2便成为游离CO2从水中逸出，这便是脱碳酸作用。4.渗透(渗流)：地下水受重力作用在岩石空隙中的运动称为渗透(渗流)。5.水头：渗流场内任一点的测压水头是该点测压高度与此点到基准面距离之和。6.水力坡度：在潜水流的渗流途径上，任意两点的水位差与该两点的距离之比。7.测压水位：钻进时，当钻孔(井)揭穿承压含水层的隔水顶板，水面上升，到一定高度后便稳定下来不再上升时该水面的高程。8.流网：在渗流场中，流线与等水头线组成的网格称为流网。9.流线：同一时间内不同液流质点的连线，这根连线上的各液流质点速度矢量都与这根连线相切。10.迹线：某一液流质点在某一时间段内的运动轨迹。11.达西定律：V=K×I（渗透流速=渗透系数·水力坡度）适用范围：（1）地下水必须保持层流运动才符合线性定律。（2）天然条件下地下水的渗流速度通常很缓慢，绝大部分为层流运动，一般可用线性定律描述其运动规律。（3）雷诺数（Re）为1-10的层流才符合达西定律。12.渗透系数：是表示岩土透水性的指标，一般与岩土和渗透液体的物理性质有关的常数。13.完整井：水井贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装过滤器并能全面进水的井。非完整井：井孔的进水段（过滤器）未穿透全部含水层，而只穿切含水层的一部分厚度。14.渗流分类：有压流与无压流、稳定流与非稳定流、层流与紊流、一维流、二维流、三维流15.包气带中毛细水水头值取决于：毛细管中液面上升高度与液体的种类、组成毛细管材料及管的内径有关。第五、六章1.地下水经过的环境与水化学成分变化的规律？地下水中各类盐的溶解度碳酸盐类硫酸盐类氯化物，受区域自然地理与地质条件的影响，地下水的化学特征往往具有一定的分带性（空间上的），溶滤作用区水交替迅速矿化度低，主要为HCO3--Ca，过渡区矿化度中等，主要为SO4--MgCa，浓缩作用水流迟缓，矿化度高，主要为Cl--Na2.地下水补给分类（1）大气降水补给的不同时间尺度补给：短期补给、季节性补给、永久性补给、历史性或古补给（2）地表水对地下水补给（3）凝结水补给（4）含水层之间的补给：潜水-承压水之间的补给、越流补给（5）地下水的人工补给3.地下水排泄分类（1）泉（点状排泄）（2）向地表水体泄流，向相邻含水层的排泄（3）蒸发（面状排泄）4.泉的分类（1）根据补给源分类：上升泉（承压水补给，流量稳定，水质好）、下降泉（上层滞水和潜水补给，流量和水质季节性变化）（2）根据泉的出露原因分类：侵蚀泉（地形切割到潜水面）、接触泉（地形切割至隔水底板）、溢出泉（水流在前方受阻，水位抬升，溢流成泉）、断层泉（地下水沿导水断层上升，在地面高程低于水位处涌溢地表形成的泉。）5.排泄不同，水化学成分的变化径流排泄——水分呈液态排出，盐随水去蒸发排泄——水分呈气态排出，盐分积累下来，水去盐留6降水入渗存在两种方式活塞式：下渗水流犹如活塞推进，出现于均质粘土捷径式：下渗水流呈指状推进，存在快速运移的优先流，出现于空隙大小极悬殊的粘土、岩石第七章1.矿化度：指水中溶解组分的总量，包括溶解于地下水中各种离子、分子、化合物的总量，但不包括悬浮物和溶解气体。2.岩石的水理性质：容水性：容水度是岩石完全饱水时，所能容纳的最大水体积与岩石总体积之比含水性：含水量是岩石样实际保留水分的状况持水性：持水度是岩石的持水量（持水体积）与岩石总体积之比给水性：给水度是当地下水位下降一个单位高度时，单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释放出来的水体积透水性3.地下水动态：地下水在各种因素的影响下，含水层各要素(水位、水量、水质、水温等)随时间的变化,称作地下水动态。类型：入渗-径流型——地下水化学作用以溶滤作用为主，年水位变幅大而不均，水质季节变化不明显，水质向淡化方向演化径流-蒸发型——地下水化学作用以浓缩为主，年水位变幅小而均匀，水质缺乏明显季节化，水质向盐化方向演化入渗-蒸发型——时间和空间上地下水化学作用溶滤、浓缩间杂发生，地下水位变幅较小入渗-弱径流型——地下水化学作用以溶滤作用为主，降水丰富，径流及蒸发排泄微弱，地下水位变幅小，水质季节变化不大，水土向淡化方向演变4.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。5.含水层弹性储存（表现形式）：水压p水压p骨架上，增大有效应力，压缩多孔介质，结果使含水层介质厚度变薄和空隙率n变小，同时从孔隙中释放地下水；水压p,而有效应力增大又会影响固体颗粒的变形。综合起来，这种现象比较复杂。考虑到固体颗粒的压缩性比多孔介质要小得多，因此通常忽略多孔介质固体颗粒的压缩性。内因：指承压(潜水)含水层或弱透水层,由于水头(水位)降低引起岩层压缩和水的膨胀而释出水6.洪积物的水文地质特征：Ⅰ带---盐分溶滤带（径流带）：沉积物透水性好，利于吸收降水和地表水的补给。潜水埋藏深，水力坡度大，径流途径短而强烈；蒸发微弱，以径流排泄为主；溶滤强烈，常形成低矿化水；地下水位动态变化大。Ⅱ带---盐分过路带（溢出带）：沉积物透水性变差，径流受阻，潜水位接近地表形成泉或沼泽；径流途径加长；蒸发加强，水的矿化度增高；地下水位动态变化小。Ⅲ带---盐分堆积带（蒸发带）：沉积物透水性较差，出现承压含水层，潜水埋深较Ⅱ带增大，径流缓慢；以蒸发排泄为主，水的矿化度较高，易发生盐渍化。Ⅰ带→Ⅱ带→Ⅲ带变化：潜水位埋深由深变浅径流由强变弱透水性由好变差补给条件由好变差径流排泄转为蒸发排泄溶滤作用转为浓缩作用水位变幅由大变小矿化度由小变大7.冲积物分带性从上游到下游，沉积物由砂砾卵石层---细粉砂、砂砾石层---粉砂、亚砂土、亚粘土，沉积规模由小到大，粒度由粗变细。从河床（现代河道与古河道）到两侧漫滩、阶地以及河间洼地，沉积物砂砾卵石---粉细砂---亚砂土、亚粘土，粒度由粗变细。垂向上粗、细粒沉积物多呈透镜状犬牙交错互相穿插。8.冲积物的水文地质特征？答：上游：为单一的潜水，沉积物透水性强，降水补给，径流排泄，含水层分布窄，厚度小，水质好（HCO3---Ca型水），储量小。中游：出现承压水，沉积物透水性强，降水、地表水补给，以径流排泄为主伴有蒸发，含水层厚度大，埋深较浅，水量丰富，多为淡水。下游：宽广的冲积平原，承压水和潜水互层，沉积物透水性变差，降水、地表水补给，以蒸发排泄为主，含水层单层厚度变薄，薄层的粉细砂、亚砂土、亚粘土组成含水岩组。潜水埋藏较浅（2-3m），水质变差。河床（古河道）：沉积物透水性强，降水、地表水补给，径流排泄，溶滤作用为主，水质好。远离河床：沉积物透水性减弱，潜水局部具承压性，降水、地表水补给，蒸发、径流排泄，出现浓缩作用，水质变差。河间洼地：沉积物透水性较差，降水、地表水补给，蒸发排泄，以浓缩作用为主，水质较差（多为Cl型水，矿化度＞10g/L）。9.构造对水通道、存储的影响褶皱——高翼补给、低翼排泄，中部单向径流；翼部排泄富水，轴部富水性差；轴部裂隙发育，富水性好断层——断裂带的富水特征：同一断层，由于两盘岩性和力学性质的变化，导水能力发生变化。断裂带的水文地质意义：（1）具有储水空间、集水廊道的作用（2）具有导水通道的作用（3）具有阻水作用断裂构造的富水部位：（1）角砾岩、压碎岩带富水（2）断层影响带富水（3）断层交汇带富水（4）断层岩块富水10.影响裂隙导水性的因素裂隙的数目、大小、连通状况11.岩溶发育的基本条件可溶岩的存在（最根本）可溶岩必须透水具有侵蚀性的地下水（最根本）地下水是流动的（决定因素）第十一、十三章1.允许开采量：利用合理的取水工程，在不会引起一切不良后果的前提下，能从含水层中取出的水量。2.过度开采地下水可能引起的问题（1）水位下降，水井报废，能耗大增；（2）泉水干涸，河水消失，风景名胜不复存在；（3）沼泽湿地被疏干，有关生物群消亡；（4）地下水位下降，土壤沙化，导致生态全面退化；（5）地面沉降；（6）地下水水质发生变化；