水文地质考试题

一名词解释（10-12个，2分/1个）1.水文地质学：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，以及人类活动相互作用下地下水的形成与演化，即地下水的水量（水位）水温和水质等要素的时空变化及影响因素。2空隙类型包括孔隙，裂隙，溶穴。Xue3孔隙度：单位体积岩土中孔隙所占的比例。n=Vn/V*100%；Vn为岩土中孔隙体积，V为包括孔隙在内的岩土体积。4孔隙：颗粒与颗粒集合推之间的空隙叫做孔隙。5空隙中水的存在形式：重力水，毛细水和结合水。6给水度：地下水位下降单位体积时，释出水的体积和疏干体积的比值。记为μ，用小数表示。7有效应力原理：有效应力等于总压力减去孔隙压力。8含水层：是饱水并能传输与给出相当数量水的岩层。9隔水层：不能传输与给出相当数量水的岩层。10潜水：饱水带中第一个具有自由表面且有一定规模的含水层中的重力水。11潜水等水位图：潜水位相等的各点连线。12承压水：充满与两个隔水层之间的含水层中的水。13地下水：地面以下岩石空隙中的水。14地下水面（位）：地面下岩石中的孔隙被重力水充满形成自由水面，自由水面所处的高程为地下水位。15包气带：地表到地下水面这一部分。16饱水带：地下水面以下。17流网：在渗透场中某一典型剖面或切面上，由一系列等水头线与流线组成的网格。18流线：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。19迹线：渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。20地下水含有气体，离子，胶体，有机质，微生物。21地下水中的离子成分：Cl-,SO42-,HCO3-重碳酸根离子,Na+,K+,Ca2+,Mg2+22总溶解固体：溶解在水中的无机盐和有机物的总称。23溶滤作用：与岩土相互作用，使岩土中一部分物质转入地下水中。24地下水的补给：饱水带获得水量的过程，水量增加的同时，盐量，能量也随之增加。25地下水的排泄：饱水带减少水量的过程，减少水量的同时，盐量和能量也随之减少。26降水入渗补给系数：大气降水补给地下水的份额。27泉：地下水的自然露头。28越流：相邻含水层通过弱透水层在水力梯度的作用下发生水源交换。29地下水动态：地下水各种要素（水位，水量，化学组成，气体成分，温度，微生物等）随时间的变化，称为地下水动态。30地下水均衡：某一时间段，某一范围内地下水分水量（盐量，热量等）的收支状况，称为地下水均衡。31均衡期：进行均衡计算的时间断。32均衡区：进行均衡计算所选定的地区。33水力梯度：沿水流方向单位长度渗透途径上的水头损失。34渗流场：发生渗流的区域。35渗流：地下水在岩土孔隙中的运动。36层流：水质点做有秩序的，互不混杂的流动。37紊wen流:水质点做无秩序，互相混杂的流动。38正均衡：某一均衡区，在一定均衡期内，地下水水量（或盐量，热量）的收入大于支出，表现为地下水储存量（或盐储存量，热储存量）增加。39负均衡：某一均衡区，在一定均衡期内，地下水水量（或盐量，热量）的支出大于收入，表现为地下水储存量（或盐储存量，热储存量）减少。二简答题（共20分4分或5分/1个）1水循环的意义。答：（1）自净，净化即通过不断转换，水质得以持续净化。（2）水量更新及补充，即通过不断循环再生，水量得到持续补充。2给水度大小影响因素。答：（1）颗粒大小（2）初始埋深（3）下降速度（4）土层结构。3地下水中含气体的意义。答：（1）气体成分能够说明地下水所处的地球化学环境。（2）有些气体会增加地下水溶解某些矿物组分的能力。4地下水中主要离子成分富集的原因？答：（1）在地壳中含量大，较易溶于水，O,Ca,Na,K,Mg，（2）在地壳中含量不大，但极易溶于水CI，S，（3）在地壳中含量大，极难溶于水Si，AI，Fe。5地下水中主要离子成分与矿化度的关系。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溶滤作用强弱的影响因素。答：（1）组成岩土的矿物的溶解度，（2）岩土中的孔隙多少，（3）水的溶解能力，（4）水中溶解气体CO2O2的含量，（5）水的流动状态。7地下水的补给来源,排泄来源。答：（1）大气降水，（1）泉（2）地表水，（2）地表水泄流（3）地下水，（3）土面蒸发（4）凝结水，（4）叶面蒸腾（5）人类影响。（5）井孔，排水渠道，坑道等设施8地下水化学成分形成作用有哪些？答：（1）溶滤作用，（2）浓缩作用，（3）脱碳酸作用，（4）脱硫酸作用，（5）阳离子交替吸附作用，（6）混合作用，（7）人类活动。9泉的出露原因。答：（1）单纯由于地形切割地下水面而出露，（2）地形切割使相对隔水底板出露，（3）水流前方出现相对隔水层或下伏相对隔水底板抬升时，地下水流动受阻，溢流地表，（4）地形面切割导水断裂，断裂带测压水位高于地面时出露成泉，（5）岩脉或岩浆岩侵入体与围岩的接触带，地下水沿冷凝收缩形成的导水通道出露。10渗透流速与实际流速的区别。答：通过空隙过水断面的实际流速为μ，它是地下水的质点流速在An面积上的平均值。渗透流速及虚拟流速，相当于渗流在包括骨架与空隙在内的断面A上的平均流速V。11孔隙度大小的影响因素？（孔隙多少的影响因素）答：（1）颗粒分选程度，（2）颗粒排列状况，（3）颗粒形状，（4）胶结物的多少。三论述题（32分8分/1个）1地下水的功能？（1）宝贵的资源。是理想的饮用水源；用工业价值的工业矿水；蕴藏着丰富的地下热能；利用含水介质储能；是良好的旅游资源。（2）重要的地质营力。地下水对成壤过程，风化过程，以及岩溶发育过程有重要的作用；地下水与气体，成岩溶液，烃ting类等共同构成地质流体，形成有价值的矿床和油气藏；流体的热传输和润滑作用是板块构造的前提。（3）不可忽视的致灾因子：地面沉降；地裂缝；岩溶塌陷；矿坑与隧道突水；海水入侵含水层。（4）活跃灵敏的生态环境因子：人类活动不恰当地改变地下水，导致不良的生态环境；土地沙化:盐渍化；沼泽化；湿地退化；湖泊咸化；地下水污染。（5）极有价值的信息载体：地下水露头出现高温异常，可以提示地热增温率高。2孔隙水，裂隙水，溶穴水的区别？方向性上，溶穴水最好，裂隙水次之，孔隙水最差。连通性上，孔隙水最好，裂隙水次之，溶穴水最差。3地下水水的动态的影响因素。（1）气象因素：在气象影响下，地下水动态呈现昼夜变化，季节变化年际变化及多年变化，（2）水文因素：河流补给地下水时，随着远离河流，地下水位抬升时间滞后和延迟增大，波形趋于平缓，（3）其他因素：地震，固体潮，潮汐，外部荷载等都会引起地下水要素变化，（4）人类活动：人类活动增加新的补给来源或排泄去路，影响地下水天然的平衡状态，从而改变地下水动态。4流网绘制步骤。（1）确定边界，边界包括定水头边界，隔水边界及地下水面边界，（2）源汇的确定，根据补给区和排泄区课判断流线的趋向，（3）周边流线和条件的确定，（4）内插，在已知流线和等水头线间插补其余部分，得到由流线与等水头线构成的正交网格。5地下水均衡方程式。收入项（A）包括：大气降水量（X）,地表水流量（Y1）,地下水流量（W1）,水汽凝结量（Z1）。支出项（B）包括：地表水流出量（Y2）,地下水流出量（W2）,腾发量（Z2）。均衡期水的储存量变化为Δω，则水均衡方程式为：A—B＝Δω即（X+Y1+W1+Z1）—（Y2+W2+Z2）＝Δω或X—（Y2—Y1）—（W2—W1）—（Z2—Z1）＝Δω水储量变化Δω包括：地表水变化量（V），包气带水变化量（m），潜水变化量（μΔh）及承压水变化量（μeΔhe）。其中，μ为潜水含水层的给水度和饱和差，Δh为均衡期潜水位变化值（上升用正号，下降用负号），μe为承压含水层的弹性给水度，Δhe为承压水测压水位变化值。据此，水均衡方程式可写成：X—（Y2—Y1）—（W2—W1）—（Z2—Z1）＝V+m+μΔh+μeΔhe6潜水与承压水的区别。潜水（1）埋藏浅，（2）与外界联系大，水量水质较容易恢复，（3）补给充分（河流，降水）可排泄给河流，蒸发，（4）水质易污染，但自净修复能力强。承压水（1）埋藏深，（2）有隔水层，动态变化小与外界联系不大，（3）其他含水层越流补给，径流排泄，（4）水质好，不易污染，一旦污染，很难恢复。四计算题（16分8分/1个）1已知一等厚，均质，各向同性的含水层，K=15m/d，n=0.2，沿水流方向两观测孔A，B间距L=1200m，其中水位标高Ha=5.4m,Hb=3m，求AB间水力梯度，地下水参透速度和实际速度。（1）I=（Ha-Hb）/L=（5.4-3）/1200=0.002（2）V参=KI=15*0.002=0.03m/d（3）V实=V参/n=0.03/0.2=0.15m/d2已知一等厚，均质，各向同性的含水层，K=20m/d，AB两断面间距5000m,两断面处承压水头为130.2m和125.2m.厚度M=100m,求两断面水力梯度和单宽流量。（1）I=（Ha-Hb）/L=（130.2-125.2）/5000=1/1000（2）V参=KI=20*1/1000=1/50m/dq=dV参=100*1、50=2m^2/d3一潜水含水层潜水位为100m，其一承压水层测压水头为80m，两含水层之间有一层10m厚的弱透水层，其垂向参透系数为10^-3m/d，计算单位时间水平面积上的越流量。（1）Q=KA（Ha-Hb）/L=10^-3*1*（100-80）/10=2*10^-3m^2/d4某水源地开采区为正方形，边长15KM，区域面积为225KM^2,多年平均降水量为740mm,降水入渗系数为0.2，开采区西部和北部约180KM^2的地区，地下水位埋深2-3m，蒸发强度为0.00008m^3/(m^2.d)，其他地区无蒸发，南部和西部为补给边界，其单宽流量分别为5m^3/(md)，10m^3/(md),北部和东部为隔水边界，水源地开采量为每天70000m^3，进行均衡计算，确定该水源地是正均衡还是负均衡。解：Ｑ收＝Ｑ降＋Ｑ补＝0.2*740*225*1000+5*15*1000*365+10*15*1000*365＝115425000m^3/aQ支＝Q蒸发+Q开采＝0.00008*365*180*10^6+700000*365＝260756000m^3/aQ收—Q支＝－145331000m^3/a0所以，该水源地为负均衡。5某水源地位于正方形区域内，边长为10KM，区域面积为100KM^2，多年降水量为600mm，降水入渗系数为0.2，地下水位恒深大，无蒸发，周边均为补给边界，单宽流量为5m^3/(md)，水源开采量为每年1千万立方米，该水源地是正均衡还是负均衡？解：Ｑ收＝Ｑ降＋Ｑ地下水＝0.2*600*100*1000+4*5*10*1000*365＝85000000m^3/aQ支＝10000000m^3/aQ收—Q支＝75000000m^3/a所以，该水源地为正均衡。五读图题（10分10分/1个）