水工环地质专业考试大纲(2011版)

-1-(二)专业知识2、掌握裘布依公式及其假定条件，会运用裘布依公式进行单井的水力计算；了解齐姆模型与裘布依模型的区别。答案：地下水流向井内的平面流稳定运动公式。假定条件是：①含水层是均质、各向同性、等厚、水平的；②地下水为层流，符合达西定律，地下水运动处于稳定状态；③静水位是水平的，抽水井具有圆柱形定水头补给边界；④对于承压水，顶底板是完全隔水的，对于潜水，井边水力坡度不大于1/4，底板完全隔水。3、熟悉导水系数、导压系数、弹性储水系数的概念，并会运用泰斯公式求取水文地质参数。答案：导水系数（T）：表示含水层导水能力的大小，在数值上等于渗透系数（K）与含水层厚度（M）的乘积。导压系数：表示弹性液体在弹性多孔介质中不稳定渗流时，压力变化传递快慢的一个参数。泰斯公式是计算地下水非稳定井流的关系式。①根据抽水试验的定流量及水位降深资料，计算出含水层的水文地质参数S和T。②根据已知的水文地质参数S和T，在给定的定流量条件下，可预报不同地点不同时间的相应水位降深；在给定某点的水位降深条件下，可求解出相应于某一抽水所需时间的流量或可求解出给定某一流量要求下的预计抽水所需的时间。4、熟悉井流映射理论，掌握一侧为定水头边界或一侧为隔水边界条件下的水力计算。5、掌握降雨入渗系数、地下水径流模数的概念，以及求参方法。答案：降雨入渗系数指降水入渗补给量Pr与相应降水量P的比值。地下水径流模数也称“地下径流率”，是1平方公里含水层分布面积上地下水的径流量。表示一个地区以地下径流形式存在的地下水量的大小。9、掌握生活饮用水、工业用水、农田灌溉用水的水质评价。答案;（一）生活饮用水的水质评价：（1）饮用水对水的物理性质的要求；（2）对饮用水中普通盐类的评价；（3）对饮用水中有毒物质的限制；（4）对细菌的限制。（二）工业用水的水质评价：依据一般工业用水的水质标准，以锅炉用水、对混凝土侵蚀冷却用水为目的，选择锅炉用水的成垢总量、起泡系数、腐蚀系数，对混凝土侵蚀的碳酸盐硬度、分解性锓蚀、结晶性锓蚀、分解结晶复合侵蚀，冷却用水的水温、-2-悬浮物、矿化度、PH值、总硬度等为评价项目，及相应的评价指标与评价方法，对地下水的一般工业用水进行水质评价。（三）农田灌溉用水水质评价：11、熟悉各种水文物探方法的原理、适用条件、测网布置要求及成果应用。答案：物探方法的基本原理：物探方法之所以能够探明某些地质、水文地质条件，主要是因为不同类型或不同含水量的岩石之间存在着物理性质上的差异（包括导电性、导热性，热容量、温度、密度、磁性、弹性波传播速度及放射性等）。因此，我们可以借助各种物探测试仪器，测定出岩石或水体的某些物理特征值的变化，从而分析、推断出岩性、构造和岩层含水性能的变化。在水文地质调查中使用的物探方法有两大类：（1）地面物探方法，（2）地球物理测井。其中地面物探方法适用于那些所测得的物性特征在各类岩石中（包括有水的和贫水的地段）差别较显著、显示比较稳定、强烈，且受自然环境和人为因素干扰较小的物探方法，地球物理测井适用于配合钻探取芯和水文地质观测资料，用于钻孔剖面的岩性分层，判断含水层（带）、岩溶发育带和咸淡水分界面位置（深度）及确定水文地质参数等。当采用无芯钻进或钻进取芯不足时，物探测井更是不可缺少的探测手段。在选择物探测线、测点的布置方案和选择正确的测量装置时，如使用电阻率测深（或剖面）法，则首先须确定测线的位置、方位、测点间距和测线之间的距离；同时，也要正确地选择供电极距、测量极距和电测剖面装置。要知道，有时虽然选择了正确的物探方法，但由于测线方向布置不正确或测量装置选择不合理，同样不能获得好效果。例如，当测线与欲探测的构造破碎带交角很小时、可能测得的异常就非常不显著。对于厚度不大（如10一20m），而埋藏深度又较大（如顶板深度大干70—80m）的含水层，如采用电测深法正常的供电极距，可能在视电阻率曲线上根本没有显著异常显示；如果在含水层可能出现的深度，供电极距按较小的距离（如10m）增加，则可能测量出含水层的异常值（图4—2）。又如，当采用电剖面法寻找覆盖土层下的陡斜基岩脉状富水带时，如采用的供电极距过小，则探测深度达不到富水带，便无异常显示；若供电极距太大，则因富水带深部富水性变弱，所测得的异常显示也不够显著。因此，供电极距的选择，对物探效果有决定性的影响。16、掌握地下水系统的概念，地下水含水系统与地下水流动系统的区别。答案：地下水流动系统的概念是以地下水渗流场的认识为基础的，除水文地质参数的空间差异外，不刻意区分含水层和隔水层。由边界围限的、具有统一水力联系的含-3-水地质体，是地下水资源评价的基本单位。具有水量、水质输入、运移和输出的地下水基本单元及其组合。地下水含水系统：由隔水或相对隔水岩层圈团的，具有统一水力联系的含水岩系。一个含水系统往往由若干含水层和相对隔水层（弱透水层）组成，而其中的相对隔水层并不影响含水系统中的地下水呈现统一水力联系。地下水流动系统：是指由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。两者的比较：含水系统的整体性体现于它具有统一的水力联系：存在于同一含水系统中的水是个统一的整体，在含水系统的任一部分加入（接受补给）或排出（排泄）水量，其影响均将波及整个含水系统；地下水流动系统的整体性体现于它具有统一的水流，沿着水流方向，盐量、热量与水量发生有规律的演变，呈现统一的时空有序结构；流动系统以流面为边界，属于水力零通量面边界，边界是可变的；含水系统与流动系统都具有级次性，任一含水系统或流动系统都可能包含不同级次的子系统；含水系统与流动系统的边界是相互交叠的；流动系统在人为影响下会发生很大变化；控制含水系统发育的，主要是地质结构（沉积、构造、地质发展史），而控制地下水流动系统发育的，主要是水势场。17、掌握地下水资源调查（勘探）项目的设计书与成果报告的编写要求。答案：设计书编写要求:第一章前言1、目的任务2、工作区自然地理3、工作区社会、经济发展与水资源需求4、地质调查研究程度。第二章地质、水文地质概况1、工作区地质概况2、工作区水文地质概况3、工作区存在的主要水文地质问题。第三章工作部署1、简述部署原则、工作重点、工作计划、时间安排2、实物工作量3、人员组织、技术装备第四章工作方法简述本项勘查设计采用的调查方法、精度要求以及侧重解决的水文地质问题。对水文地质测绘、遥感解译、水文地质钻探、物探、野外试验、资源计算等各项工作提出具体的技术要求。第五章经费预算按《中国地质调查局项目设计预算编制暂行办法》编写。第六章组织管理和保证措施1、组织管理。2、项目组人员组成及分工。3、保障项目完成,提高工作质量的具体措施。4、安全及劳动保护措施。5、项目全面质量管理办法及措施。第七章预期成果项目的最终提交的报告、图件及信息系统。分阶段提交的报告和图件。预期的地下水可开采资源量。第八章设计附图1、交通位置图2、地质、水文地质研究程度图3、区域地质图4、区域水文地质图5、遥感图象解译推断地质图6、地下水资源勘查工作部-4-署图。成果报告编写要求:20、熟悉矿泉水的分类及其成因条件、水源评价及卫生保护等方面的要求。答案：矿泉水的分类1．按矿泉水特征组分达到国家标准的主要类型分为九大类：①偏硅酸矿泉水②锶矿泉水③锌（补锌产品，补锌资讯）矿泉水④锂矿泉水⑤硒矿泉水⑥溴矿泉水⑦碘矿泉水⑧碳酸矿泉水⑨盐类矿泉水。2．按矿化度分类命名：矿化度是单位体积中所含离子、分子及化合物的总量。矿化度500mg/l为低矿化度，500-1500mg/l为中矿化度，1500mg/l为高矿化度。矿化度1000mg/l为淡矿泉水，1000mg/l为盐类矿泉水。3．按矿泉水的酸碱性分类：酸碱度称pH值，是水中氢离子浓度的负对数值，即pH=-1g[H+]，是酸碱性的一种代表值。根据GB/T14157-1993水文地质术语的定义，可分为以下三类：PH值6.5酸性水,PH值6.5-7.2中性水,PH值8.0碱性水.4．按阴阳离子分类命名以阴离子为主分类，以阳离子划分亚类，阴阳离子毫克当量25%才参与命名。①氯化物矿泉水，有氯化钠矿泉水、氯化镁矿泉水等。②重碳酸盐矿泉水，有重碳酸钙（补钙产品，补钙资讯）矿泉水、重碳酸钙镁矿泉水、重碳酸钙钠矿泉水、重碳酸纳矿泉水等。③硫酸盐矿泉水，有硫酸镁矿泉水、硫酸钠矿泉水等。4.1水源评价4.1.1水源地4.1.1.1须进行区域地质调查（比例尺1：5000～1：25000）和水源地综合地质-水文地质调查（比例尺1：5000～1：25000）。4.1.1.2要有矿泉水生产井(孔)结构柱状图（比例尺1：200～1：1000）或泉点实测地质剖面图（比例尺1：10000）。4.1.1.3必须有一个水文年以上的水温、水量、水位(压力)的动态监测资料。水温小于25℃的水源，每半月观测一次；水温等于或大于25℃的水源，每月观测一次。-5-4.1.1.4抽吸矿泉水时，其水温、水量、水位应保持稳定，水位不可出现不可逆下降。水温变化范围不超过±1℃。4.1.1.5经丰、平、枯水期（采样间隔为四个月）的水质检验，其主要组分（溶解性总固体、K++Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-）的变化范围不应超过20%，所有水质检测结果，其特征性界限指标(实测值)均需符合表2要求。4.1.1.6以枯水期的水量作为水源的允许开采量，每日允许开采量应大于50T。4.1.1.7水源开发后，必须进行水质、水温、水量、水位的长期监测。4.1.1.8水源评价报告资料应符合附录A（参考件）要求。4.1.2水源卫生防护4.1.2.1水源地必须设立卫生防护区，在防护区界设置固定标志。4.1.2.2卫生防护区须符合下述要求，并有卫生防护区图(比例尺1：5000～1：10000)。4.1.2.2.1第一区为严格保护区。在泉(井)外围半径15m的范围内，无关人员不得入内。不得放置与取水设备无关的其他物品。4.1.2.2.2第二区为限制区。在矿泉水水源、生产区外围不小于30m范围内，不得设置居住区和工厂、厕所、水坑，不得堆放垃圾、废渣或铺设污水管道。严禁使用农药、化肥，并不得有破坏水源地水文地质条件的活动。4.1.2.2.3第三区为监察区。其范围应根据水源的补给与分布而定，是水源免受污染。21、熟悉地下热水资源的分类、分级与勘探方法，以及热水资源计算评价方法。22、熟悉矿床水文地质调查的主要任务、矿床水文地质类型的划分、矿床的充水条件与充水途径；掌握矿坑涌水量的预测评价方法。答案：主要任务：类型划分：孔隙充水矿床，裂隙充水矿床，岩溶充水矿床。充水条件：1.水源（大气降水、地表水、地下水、老窖水）2.途经（天然局部充水通道：第一，构造断裂带；第二，岩溶通道；第三，地震裂隙通道。人为充水通道：第一，巷道顶底板突破；第二，巷道侧向突破；第三，采空区顶板破坏；第四，地表塌-6-陷；第五，钻孔造成的通道）3.影响因素矿坑涌水量预测评价方法：数字模型分类非确定性统计模型Q-s曲线方程回归方程确定模型解析解——井流方程稳定井流公式非稳定井流公式数值解有限元法有限差法水均衡法混合型模型23、熟悉浅层地热能勘查评价的主要任务、工作内容与技术要求，以及浅层地热能资源计算与评价方法。答案：主要任务：浅层地热能勘查的主要任务是采用综合勘查方法技术查明地热地质背景及浅层地热条件，确定可开发的地区及合理开发量，对浅层地热能综合利用进行评价，提出可持续开发利用的建议，并预测开发利用产生的环境影响。工作内容：为规范浅层地热能的勘查与评价制订本规程。规程规定了浅层地热能勘查评价的目的任务、基本工作内容、勘查工程控制程度、勘查质量要求、浅层地热能资源计算与评价、浅层地热流体质量评价、浅层地热能利用的环境评价和经济评价，以及勘查资料整理和报告编写等基本要求。技术要求：计算与评价方法;