水文地质基础期末复习题.doc

_水文地质学复习题1、 名词解释1、 水文地质学研究的是：水文地质学是研究地下水的科学。它研究地下水与岩石圈、地幔、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下，其水量与水质在时间和空间上的变化，以及对各个圈层产生的影响，从而服务于人类与自然相互协调的可持续发展。2、 岩土空隙：是地下水的储容空间和传输通道。3、 空隙的特征：多少、大小、形状、方向性、连通程度及空间变化。4、 孔隙：松散岩石中，颗粒或颗粒集合体之间的空隙5、 孔隙度：是单位体积岩土（包括孔隙在内）中孔隙所占的比例。6、 给水度：是指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。7、 有效应力：是岩土骨架所承受的应力。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：不能够透过并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含水层中的重力水。11、 承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的水。12、 渗流：地下水在岩土空隙中的运动，发生渗流的区域为渗流场。13、 层流运动：在岩层空隙中流动时，水的质点作有秩序的、互不混杂的流动。14、 紊流运动：在岩层空隙中流动时，水的质点作无秩序地、互相混杂的流动。15、 稳定流：水在渗流场内运动，各个运动要素（水位、流速、流向）不随时间改变。16、 非稳定流：水在渗流场中运动，各个运动要素随时间变化的水流运动。17、 水力梯度：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。18、 溶滤作用：在水与岩土相互作用下，岩土中一部分物质转入地下水中，就是溶滤作用。19、 入渗系数：大气降水量补给地下水的份额，采用降水补给系数。20、 泉：是地下水的天然露头,地下水面或地下水含水通道与地形面相切时,地下水呈点状或散点状涌出地表成泉.21、 地下水动态:地下水各种要素(水位,水量,化学组分,气体成分等)随时间变化。22、 地下水均衡:某一时段,某一范围内地下水水量(盐量,热量等)的收支情况。23、 均衡区:进行均衡计算所选定的地区. 均衡期:进行均衡计算的时间段.24、 正均衡：某一均衡区，在一定均衡期内地下水水量的收入大于支出，表现为地下水储存量增加，称为正均衡25、 .负均衡：反之，支出大于收入，地下水储存量减少，称为负均衡 二、简答题1、 地下水中气体的意义：一方面，气体成分能够说明地下水所处的地球化学环境；另一方面，有些气体会增加地下水溶解某些矿物组分的能力。2、 影响孔隙度的因素：颗粒分选程度；颗粒排列状况；颗粒形状；胶结物的多少。3、 影响孔隙大小的因素：颗粒大小；分选程度；排列状况；颗粒形状；胶结物的多少。4、 地下水化学成分形成作用：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；混合作用；人类活动对地下水化学成分的影响。5、 地下水中离子成分富集的原因：6、 地下水中主要离子成分与矿化度的关系：7、 溶滤作用影响因素：1组成岩土的矿物的溶解度；2岩土的空隙特征；3水的溶解能力；4水中溶解气体的含量；三、论述题1、 地下水的功能 ：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或 信息载体。（1） 水可以作为良好的饮用资源；富集某些盐类和元素的工业矿水可用于提炼液体矿床;热水和热蒸汽是主要载热流体，可用于供暖、地热发电等；利用含水介质储能，也是能源利用的一个途径；地下水景观，用于良好旅游资源。（2） 地球内部无处不存在地下水，是物质和热量传输和应力传递的载体，是各种地质应力的积极参与者。（3） 地下水除了是地质应力，又是致灾因子，可以引发其他各种灾害，地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷。（4） 生态系统是复杂的巨系统，地下水则是生态系统中一个最为活跃灵敏的子系统。无处不在，不断流动的地下水，是极有价值的信息载体2、潜水与承压水的区别：补给：潜水的全部分部范围都可以接受大气降水的补给，在地表水分布处还可以接受地表水的补给，还可以接受下伏含水层的越流或其他方式的补给，另外还可以接受人工补给。承压水的补给，可能直接来自大气降水和地表水，也可以来自相邻的潜水或承压水。排泄方式：以泉的形式溢流于地表，直接泄流于地表水，通过包气带向大气蒸发以及通过植物蒸腾，以越流或其他方式向相邻或下伏含水层排泄，通过水井、钻孔等人工排泄。承压水也有多种排泄方式，但都是径流排泄，不存在蒸发方式排泄。水质：潜水的水质主要取决于气候及地形；承压水的水质，取决于形成时的初始水质以及水交替条件3、定性流网 步骤及作用步骤：（1）寻找一只便捷、河流湿周、水位线（2）分流线源汇的确定（3）渗流场周围的流线和条件（4）中间插值（1）由分水岭到河谷，流向自上而下到接近水平，再自下而上（2）在分水岭地带打井，井中水位随井深加大而降低，河谷地带水位则随井深加大而抬升（3）由分水岭到河谷，流线越来越密集，流量增大，地下径流加强（4）由地表向深部，地下径流减弱（5）由分水岭出发的流线，渗透途径最长，平均水力梯度最小，地下水径流最弱作用：利用流网，还可以追踪污染物质的运移；根据某些矿体溶于水中标志成分的浓度分布，结合流网分析，可以推断深埋于地下育矿体的位置4、地下水动态的两类影响因素：地下水动态是地下含水系统对外界刺激（输入）转换后产生的响应（输出），影响地下水动态的因素分为两类：一类是地下诸要素（水量、盐量、热量、能量）本身的收支变化，即外界激励（输入）因素；另一类是影响激励（输出）响应（输出）关系的转换因素；后者主要是地质因素（1） 气象因素影响下的地下水动态，气象（气候）因素对地下水动态影响最为普通（2） 水文因素影响下的地下水动态，河流补给地下水时，随着远离河流，地下水位抬升得到时间之后和延迟增大（3） 其他因素影响下的地下水动态，地震、固体潮、抄袭、外部荷载等都会引起地下水要素变化（4） 人为活动影响下的地下水动态，人类活动增加新的补给来源或排泄去路，影响地下水天然均衡状态，从而改变地下水动态，影响水质演变方向（5） 地质结构以及非变动性水文地质条件，是影响地下水动态的转换因素2、 计算题1、 已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为15 m/d，孔隙度为0.2，沿着水流方向的两观测孔A、B间距L=1200m，其水位标高分别为Ha=5.4m，Hb=3m。试求地下水的渗透速度和实际速度。答案要点：(1) (2)V=KI=0.03 (m/d) ( m/d)2、 已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为20 m/d，A、B两断面间距为5000m，两断面处的承压水头分别为130.2m和125.2m。试计算两断面间的水力梯度和单宽流量。(1)(2)(m/d) (3) 3、 有一潜水含水层，潜水位为100m，其下部有一承压含水层，测压水头为80m，二含水层之间有一层10m厚的弱透水层，其垂向渗透系数为0.001m/d，试计算单位时间水平面积上的越流量。（m3/d）4、 某水源地开采区为正方形，边长为15Km，区域面积为225 Km2。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180 Km2的地区，地下水位埋深23m，蒸发强度为 0.00008 m3 / (m2d)，其它区无蒸发，南部和西部为补给边界，其单宽流量分别为5 m3 / (md)和10 m3 / (md)，北部和东部为隔水边界，水源地开采量为每天700000 m3，进行均衡计算，确定该水源地是正均衡还是负均衡。 以下用每天的收入与支出来计算：（1）收入项：Q收=Q降+Q补降水补给量Q降=（m3/d）南、西部地表水补给量：Q补=qd= （m3/d）（2）支出项：Q支=Q蒸发+Q开采蒸发量：Q蒸发=蒸发强度S=0.00008180=14.4 103（m3/d）开采量：Q开采= 700 103（m3/d）收入项：Q降+Q补316.2103（m3/d）支出项=714.4104（m3/d）。因此，本均衡区为负均衡。5、 某水源地，位于正方形区域内，边长为10km，区域面积为100Km2，多年平均降水量为600mm，降水入渗系数为0.2，地下水位埋深较浅，无蒸发。周边均为补给边界单宽流量为5m3/ (m.d)，水源地开采量为每年1千万m3 该水源地是