1、 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 ，用小数表示。7 有效应力原理：有效应力等于
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、体 CO2 O2 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
8、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 ，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
9、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
10、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
11、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 ，则水均衡方程式为：AB即（X+Y1+W1+Z1 ）（Y2+W2+Z2）或X（Y2Y1 ） （W2W1）（Z2 Z1）水储量变化 包括：地表水变化量（V ） ，包气带水变化量（m） ，潜水变化量（h）及承压水变化量（eh e） 。其中
12、， 为潜水含水层的给水度和饱和差，h 为均衡期潜水位变化值（上升用正号，下降用负号） ，e 为承压含水层的弹性给水度，he 为承压水测压水位变化值。据此，水均衡方程式可写成：X（Y2Y1 ） （W2W1）（Z2 Z1）V+m+ h +e he6 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
13、/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-H
14、b）/L=（130.2-125.2）/ 5000=1/1000（2）V 参=KI=20*1/1000=1/50m/dq=dV 参=100*1、50=2 m2/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*10-3m2/d4 某水源地开采区为正方形，边长 15KM，区域面积为 225KM2,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 180KM2 的地区，地下水
15、位埋深2-3m，蒸发强度为 0.00008m3/(m2.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 5m3/(md)，10 m3/(md),北部和东部为隔水边界，水源地开采量为每天 70000m3，进行均衡计算，确定该水源地是正均衡还是负均衡。解：收降补0.2*740*225*1000+5*15*1000*365+10*15*1000*365115425000 m3 /aQ 支Q 蒸发+Q 开采0.00008*365*180*106 +700000*365260756000 m3 /aQ 收Q 支145331000 m3 /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 100KM2，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 5 m3/(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：收降地下水0.2*600*100*1000+4*5*10*1000*36585000 000 m3 /aQ 支1000 0000 m3 /aQ 收 Q 支75000 000 m3 /a所以，该水源地为正均衡。五 读图题（10 分 10 分/1 个）
