供水水文地质复习提纲(2).doc

1、供水水文地质（给排水专业）一、题型1. 名词解释2. 简答题3. 读图题4. 计算分析题二、复习提纲1. 地质基础知识1）地质、工程地质、地质环境、工程地质条件的概念地质:地球及某个局部的物质组成情况及演变历史。工程地质: 地质学原理在工程实践中的应用。 地质环境：是指在地球水圈和岩石圈中人类活动所涉及到的所有地质作用的总和，即由内、外动力地质作用所形成的直接或间接影响人类生活和生存发展的各种地质体、地质要素和地质作用过程 。工程地质条件：是指地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、物理地质作用和天然建筑材料等与工程建设有关的地质条件 。2）矿物：晶体形态，光学性质（光泽），力学性质（硬度、解

2、理、断口），标准硬度表矿物:自然形成的、具有一定物理性质和化学成分的无机物（自然元素或化合物）。矿物是组成岩石的基本单位。矿物的物理性质主要包括矿物形态、光学性质和力学性质。矿物可以分为晶质矿物和非晶质矿物两大类 ：绝大部分矿物都是晶体（晶体中各质点通过化学键结合，在三维空间作规律性排列而形成的格子构造。自然界中少部分矿 物为非晶质体，如蛋白石 。光泽：矿物对可见光的反射能力，分金属光泽（黄铜矿）、半金属光泽（褐铁矿）和非金属光泽 。硬度：矿物抵抗外力机械作用的强度。在肉眼鉴定中，主要指矿物抵抗外力刻划的能力。硬度的大小主要由矿物内部质点联结力的强弱所决定。通常用摩氏硬度计作为标准进行测量 。

3、解理:晶体受到外力打击时能够沿着一定结晶方向分裂成为平面（即解理面）的能力。断口：断口是矿物受外力打击后不沿固定的结晶方向断开时所形成的断裂面，断裂面方向是任意的 。3）岩石：三大类岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）的形成过程、矿物成分、结构、构造、分类、常见岩石岩石:是在各种地质作用（岩浆作用、沉积作用、变质作用）下所产生的、由一种或多种造岩矿物（少数由天然玻璃质或生物遗骸）有规律组合而成的矿物集合体。岩浆岩:是岩浆自地下深处向地壳上部运移或喷出地表，冷凝结晶后形成的岩石。岩浆岩（igneous rock）是三大类岩石的主体，占地壳岩石体积的64.7% 。岩浆岩主要由Si、Al、Fe、Mg、Ca

4、、Na、K、H等的氧化物组成 ，SiO2含量最多，是岩浆岩分类的依据 岩浆岩结构:是指岩浆岩中矿物的结晶程度、晶粒的大小、形态及其相互关系 。岩浆岩构造:是指岩浆岩中矿物的排列方式或空间充填方式 。常见的岩浆岩：花岗岩 ，闪长岩 ，辉长岩， 流纹岩 ，安山岩 ，玄武岩。沉积岩:是指在地表常温常压条件下，由风化产物、有机物质和某些火山作用产生的物质，经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石 ，沉积岩（sedimentary rock）在地表分布最广，约占地表面积的3/4，是最常见的岩石 。沉积岩的结构 ；是指沉积岩的组成物质、颗粒大小、形态、结晶程度及胶结特性 。沉积岩的构造 ；构造是

5、指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式 。沉积岩的矿物组成 ：碎屑矿物：如石英、长石等抗风化力强，耐磨损的矿物 粘土矿物：主要是一些次生矿物，如高岭石、水云母等 化学沉积矿物：方解石、白云石、石膏等 有机质及生物残骸：贝壳、泥炭、硅藻土等 沉积岩的分类 ：根据沉积岩的组成成分、结构、构造和形成条件，划分为碎屑岩、粘土岩、化学岩及生物化学岩 。常见的沉积岩：砾岩， 砂岩，粉砂岩，页岩，石灰岩，白云岩 。变质岩：经变质作用生成的岩石 。变质岩的矿物成分 ：变质岩中的矿物，大量的都是岩浆岩和沉积岩中常见的矿物，如石英、长石、云母 变质岩的结构 ：结构指变质岩矿物晶体形状、大小和相互关系。 变质岩的

6、构造 ：构造指变质岩内矿物的分布和排列状况 。变质岩的分类：主要根据其构造特征、结构和矿物成分，非叶理化岩石 ，叶理化岩石。常见的变质岩板岩：千枚岩，片岩， 片麻岩 ，石英岩， 大理岩。4）地质年代、岩层产状、接触关系地质年代：利用地质学的方法，对全世界的地层进行对比，综合考虑地层形成的顺序和其中所含的化石，以及地质构造和古地理环境，并据此把地壳的全部历史划分为许多自然阶段或时期，称为地质年代（代、纪、世） 整合接触： 上下两套岩层产状一致，互相平行，连续沉积形成，其间不缺失某个时代的岩层。它反映岩层形成期间地壳比较稳定，没有强烈的构造运动，古地理环境变化不大 。平行不整合（假整合）：上下两套

7、岩层产状虽大致平行一致，但其分界接触面则是起伏不平的，其间缺失一段时间的沉积岩层。有时下部岩层的顶部还保存有古风化岩石，而上部岩层的底部常保留一层底砾岩。平行不整合代表着两套岩层之间曾有过一次地壳升降运动和沉积间断 。角度不整合：指上下岩层产状不同，彼此呈角度接触，其间缺失某时间段落的岩层，接触面多起伏不平，也常有底砾岩和古风化壳。角度不整合代表着两套岩层之间曾发生过剧烈构造运动和海陆变迁 。侵入接触：后期岩浆岩侵入早期沉积岩的一种接触关系。接触带附近常形成一蚀变带，岩浆岩中可见围岩的碎块，围岩因岩浆岩的侵入而分布零乱 。.沉积接触：先形成的岩浆岩，遭受风化剥蚀，然后在其上又沉积了新的沉积岩。

8、后期形成的沉积岩底部常形成一层含岩浆岩砾石的底砾岩 。5）褶皱（基本类型、剖面类型、平面类型、褶皱的野外识别）褶皱：岩层在构造运动中受力形成连续弯曲的永久变形称为褶皱 。褶皱的基本类型：背斜(anticline) ，向斜 (syncline) 剖面类型：按轴面及两翼岩层产状分类 （a）直立褶皱；（b）倾斜褶皱；（c）倒转褶皱；（d）平卧褶皱；（e）翻卷褶皱平面类型：按枢纽产状分类,水平褶皱,倾伏褶皱。褶皱的野外识别 ：r背斜成山，向斜成谷？ . 从地形上看，往往是背斜核部形成河谷低地；向斜核部则可能形成山脊 。. 不要将现代地形与褶皱形态混为一谈，实际上背斜成山、向斜为谷并不是规律 。. 由于

9、剥蚀或露头情况不好，野外大部分褶皱都无法直接观察到它的形态 。r垂直岩层走向观察，若有岩层重复对称出现时，则可肯定有褶皱 。r根据岩层新老组合关系的分析，确定褶皱的基本类型（背斜或向斜）。 r依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序，分析判断褶皱的剖面类型和平面类型 。r分析褶皱的形成时代和过程，及其与其它地质构造间的关系 。6）节理（张节理、剪节理的概念、主要特征）节理：断裂两侧的岩石沿断裂面未发生明显位移或仅有微量位移 。剪节理 ：岩石在受压、受拉或剪切（包括力偶作用）时，均可形成剪节理 。特征：1. 节理面平直光滑且产状稳定，延伸较长（可达数十米），在砾岩中常见其切割坚硬的砾石 。2. 呈

10、闭合状，裂隙宽度较小，受后期地质作用力的影响，也可裂开并充填粘土或岩屑 。3. 多成对出现。在同一作用力下形成的两组共轭剪节理，也称X节理。由于其相互交叉切割，使岩层形成菱形、方形（棋盘格式构造） 。4. 有时主剪裂面由多条互相平行的微小剪裂面组成，这些微小剪裂面呈羽状排列，称为羽状剪切节理（也可以是共轭的两组） 。5. 沿节理面抗剪强度往往较低，在边坡和坝基岩体中易形成滑动破坏面 。张节理 ：张节理是由构造运动过程中拉应力作用所形成的破裂面 。特征：A. 节理面起伏不平，弯曲粗糙，产状不稳定，延伸较短，在砾岩中不切割砾石 。B. 多为张开的裂隙，其中常充填有脉状方解石、石英。也可充填有未胶结

11、或胶结的粘性土或岩屑等 。C. 张节理常沿先期形成的X节理发育而成，呈锯齿状延伸，称为追踪张裂；也有一条张节理由数条小张裂隙大致平行错开排列组成（侧列） 。D. 受力偶或剪切作用形成的张节理有时呈雁列状排列，有时雁行张节理是沿剪切节理发育而成 。E. 沿张节理面的内摩擦角较剪切节理高，但若有粘土等物质充填，则抗剪强度受充填物控制。张节理透水性强，常构成地下水或坝基、库岸的良好渗漏通道 。7）断层（形态分类、力学成因分类、断层的野外识别标志）断层：岩层或岩体在构造应力的作用下发生破裂，沿破裂面有明显相对位移的构造现象称为断层。 断层的形态分类：正断层，逆断层，平移断层。断层的识别标志：断层的野外

12、识别需要在地形地貌、地层分布、伴生节理和岩性特征等方面形成的一些独特现象来分析判断，这些现象称为断层的识别标志 。8）地质图（平面图、剖面图）地质图：用规定的符号、线条和色彩来反映一个地区地质条件和地质发展历史的图件，称为地质图。 r平面地质图：1 地理概况：图区所在地理位置、主要居民点位置、地形地貌特征等。2 一般地质现象：各不同地质年代的地层种类、岩性、产状、分布规律及地层界线、各种地质构造类型等 。3 特殊地质现象：崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、泉和重要的蚀变现象等。 r地质剖面图 ：在平面地质图上，选择一至数条有代表性方向的图切剖面，拟表示岩层、褶皱、断层的空间形态及产状和地貌特征 。2.

13、 地下水的储存与循环岩石的空隙特征、水理性质（容水度、持水度、给水度、渗透性）含水层、透水层、隔水层的概念地下水的类型及主要特征、补径排潜水等水位线图、承压水等水压线图3. 地下水的物理与化学性质基本概念：总含盐量、TDS（分类）；总硬度、永久硬度、暂时硬度（分类）总含盐量：地下水中的离子、分子和微粒（不包括气体）的总含量，以g/L表示总溶解固体（TDS、总矿化度）：105-110蒸干后所得干涸残余物的重量，以g/L表示总硬度：地下水中所有Ca2+、Mg2+的总含量永久硬度：沸腾后，仍然留在水中的钙镁离子的含量暂时硬度：沸腾后，形成碳酸盐沉淀而失去的钙镁离子的含量4. 地下水向井的流动1）地下

14、水的运动特点、规律运动特点：水流通道极度弯曲、流速一般很小、具有层流运动特征、具有缓变流运动特征规律：达西定律2）地下水向潜水/承压水完整井的稳定流动（Dupuit公式的基本假设、推导过程、定解条件、地层渗透系数的确定方法）Dupuit公式的基本假设：（1）天然条件下i=0，抽水时i=-dy/ds=-dy/dx（2）含水层均质各向同性、底板隔水（3）影响半径范围内无渗入、无蒸发，并在影响半径的圆周上取定水头边界（4）抽水井内及附近都是二维层流推导过程：3）地下水向潜水/承压水完整井的非稳定流动（Theis公式的基本假设、推导过程、定解条件）基本假设：（1）含水层均质各向同性、等厚、侧向无限延伸

15、，产状水平（2）抽水前天然状态下地下水i=0（3）完整井定量抽水（4）含水层中水流服从达西定律（5）水头下降引起的地下水从贮存量中的释放时瞬时完成的4）弹性储存、越流、水跃等概念弹性储存：承压含水层、特别是深层承压含水层抽出的水量主要是由于水头降低、含水层的弹性压缩和承压水的弹性膨胀而释放出的部分地下水；当水头升高，承压含水层则会储存这部分地下水越流：在抽水含水层抽水条件下，当其顶、底板为弱透水层时，由于水头降低，与相邻含水层之间产生水头差，相邻含水层通过弱透水层与抽水含水层之间建立的垂向水力联系。水跃：5. 不同地貌区的地下水河谷平原区的地下水、山前倾斜平原区的地下水、山区丘陵区的地下水、岩

16、溶地区的地下水分布特征和基本规律1）河谷平原区地下水孔隙含水层沿整个河谷呈带条状分布，相对均质且透水性强，水交替积极，水质好，开采后可增加地表水的补给，课做供水水源，在垂直剖面上含水层具二元结构。上游凸岸卵砾石层，中游二元结构河漫滩及阶地，下游平原冲击层2）山前倾斜平原区的地下水纵向上：上部砂砾石带、中部砂砾粘土交错带、边部粘性土带垂向上、分选性及磨圆度3）山区丘陵区的地下水块状岩石分布区的地下水：成岩裂隙发育地段的地下水、风化裂隙发育地段的地下水、侵入接触带中的地下水层状岩石分布区的地下水：单斜岩层地区的地下水、背斜岩层地区的地下水、向斜岩层地区的地下水3）断裂构造带发育地区的地下水：压性断

17、裂破碎带、张性断裂破碎带、扭性断裂破碎带4）岩溶地区的地下水岩溶发育的基本条件：岩石的可溶性、岩石的透水性、水的侵蚀性、水的流动条件基本特征：分布特征、埋藏特征、循环特征分布特征：富水性较强，但分布极不均匀；岩溶的发育具有分带性，向深部逐步减弱；水力联系上具有明显的各向异性6. 地下水资源1）地下水资源的概念、特点地下水资源：具有利用价值（水质、水量）及循环更替能力的地下水量的总称。地下水资源特性：1可恢复性：地下水可获得补给、更新，合理开采可确保资源的可持续利用。2储量和调蓄能力较大：我国课更新地下淡水资源总量为8700亿m3。3与地表水关系密切并可相互转化4系统性：任一水文地质单元可构成系

18、统，并与外部环境存在联系。2）地下水资源的分类（补给量、储存量、排泄量；开采补给量、弹性储存量、允许开采量）1补给量：在天然状态下或在人工开采条件下，在单位时间内由大气降水、地表水体渗入、相邻含水层径流流入、越流补给及人工补给等流入含水层的水量。天然补给量、开采补给量开采补给量：水源地被开发利用之后所引起的新的补给量，包括夺取地表水和增强降水渗入的补给量、夺取消耗量的补给量、由于降落漏斗形成而增加的越流水量以及人工回灌补给量等2储存量：储存于含水层内的重力水的体积容积储存量、弹性储存量、天然调节储存量、固定储存量弹性储存量：超过大气压力的天然水压降低到大气压时承压含水层中释放出来的容积储存量3排泄开采量：从含水层的补给区到排泄区的整个范围内地下水总的减少量。天