水文地质期末复习重点(整理)

1、学习必备欢迎下载绪论1. 水文地质学 ：水文地质学是研究地下水的科学。它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律兴利除害，为人类服务的科学。2. 研究内容 ：地下水的形成与转化；地下水的类型与特征；饱水带及包气带中水分和溶质的运动；地下水动态与水均衡；地下水资源计算与评价；地下水资源系统管理；3. 地下水的功能 ：宝贵的自然资源；重要的生态环境因子；灾害因子；活跃的地质营力；地球内部信息载体第一章地球上的水及其循环1水循环 ：地球上各个层圈系统内的水相互联系、相互转化的过程。包括水文循环和地质循环。水文循环 ：是指发生于大气

2、水、地表水和地下水之间的水循环水文循环分类 ：路径不同：大循环（海- 陆）和小循环（海- 海或陆 - 陆）；时空尺度：全球水文循环，流域水文循环，水 - 土 - 生系统第二章岩石中的空隙与水分1、空隙 ：岩石中没有被固体颗粒占据的那部分空间，是地下水赋存场所和运移通道。类型： 松散岩石中的孔隙；坚硬岩石中的裂隙；可溶岩石中的溶穴空隙特征的表征指标：孔隙 -孔隙度（n）；裂隙 -裂隙率（Kr）；溶穴（溶隙）-岩溶率（Kk）孔隙：松散岩石中，颗粒或颗粒集合体之间的空隙孔隙度：是单位体积岩土（包括孔隙在内）中孔隙所占的比例。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。影响孔

3、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。2、含水量 ：是岩石空隙中所保留的水分的多少。2.1 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给水度的影响因素岩性：颗粒粗大的松散岩石，空隙宽大，重力释水时持水性差，给水度大。地层结构：含有细颗粒夹层时给水度较小。空隙大小与性质：空隙宽大时给水度较大，而空隙狭小时，结合水与毛细水为主，持水性强，给水度小。水位埋深（在毛细带内）：埋深小于最大毛细上升高度时，给水度较小。水位降速：抽水时降速过大时给水度偏小，降速很小时给水度较稳定。2.2 持水度（ Sr ）：是指地下水位下降一个单位深度、单位水平面积岩石

4、柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水的体积。常用小数表示，无量纲。存在关系式：m + Sr = n2.4 岩石的渗透性：是指岩石允许重力水透过的能力。用渗透系数K 表征影响因素有：（ 1）孔隙直径的大小。透水能力很大程度上取决于最小的孔隙直径。（2）孔隙通道：形状弯曲而变化时，渗透性较差。（3）颗粒分选性：比对孔隙度的影响要大。第三章地下水赋存1、包气带： 是指地下水面以上至地表面之间的地带。包气带水的垂直分带：土壤水带、中间带和毛细水带2、饱水带： 是地下水面以下岩土空间全部或几乎全部被水充满的地带。3、含水层： 是指饱水并能传输与给出相当数量水的岩层。构成含水层的三个条件是：（1）有储存水

5、的空间（储水构造），（ 2）周围有隔水岩石， （3）有水的来源，含有重力水为主。4、隔水层： 不能够透过并给出相当数量水的岩层具有相对性，以含有结合水为主。弱透水层： 是指本身不能给出水量、但垂直层面方向能够传输水量的岩层5、潜水： 是指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。潜水的特点: 1水位易受学习必备欢迎下载气象水文因素影响； 2 与大气水、地表水联系密切，积极参与水循环，对气象、水文响应敏感，水资源易得到补充，含水层厚度有限，缺乏多年调节性；3 水质受气候地形条件影响。另外潜水的补给区通常与排泄区是一致的。6、承压水： 是指充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中

6、的水，具有承压性质。承压水的特点： 因受上部隔水层的影响， 1 承压性 2 与大气圈、地表水圈的联系较差，不易受气象水文影响3 水循环缓慢， 4水资源不易补充 5 不易污染，但污染后不易恢复6 水质受埋藏和与外界联系的限制。7、潜水等水位线图： 潜水位相等的各点连线。作用： 1 判断地下水流向； 2 计算水利坡度； 3 地形图与等水位线仪器计算水位埋深； 4 确定潜水与地表水补排关系8、将某一承压含水层测压水位相等的各点连线得到等水位线图 ，可用于确定承压水流向和水力梯度。等水压线图： 1 判定地下水流向； 2 水力坡度 3 溢流区第四章地下水运动的基本规律1、渗流 具有实际水流的运动特点，

7、并连续充满整个含水层空间的一种虚拟水流，是用以代替真实地下水流的一种假想水流。2、层流运动：水质点做有秩序的、互不混杂的流动。紊流运动 ：水质点做无秩序的、互相混杂的流动。3、稳定流： 是指水在渗流场内运动过程中各个运动要素（水位、流速、流量、流向等）不随时间改变的水流运动。 非稳定流： 是指水在渗流场内运动过程中各个运动要素（水位、流速、流量、流向等）随时间变化的水流运动。4. 水力梯度：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。5. 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。6. 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。溶滤作用影响因素： 1

8、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。7、流网： 是指在渗流场的某一典型剖面或切面上，由一系列等水头线和流线所组成的网络。特点 ：a、在各项同性介质中，流线与等水头线正交；在各向异性介质中，流线与等水头线斜交；b、是按一定规则绘制的，等水头线（等水头差绘制），流线（等流量宽，单宽流量相等）第五章地下水的理化性质及其形成作用1、地下水中气体：O2、 N2、 H2S 、 CH4、 CO2、Rn 等；离子： H+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Fe2+ , OH-,Cl-, SO42-, NO2-, HCO3-, CO32-, Si

9、O32-, PO42-；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、溶解性总固体(TDS):溶解在水中的无机盐和有机物的总称。mg/L、g/L矿化度（M）：是指地下水中各种离子、分子与化合物的总量，单位g/l。地下水中主要离子成分随总溶解固体的变化而变化。溶解度由大而小的顺序是Cl->SO42->HCO3-。低矿化水（ <1）中 HCO3-, Ca2+, Mg2+为主；高矿化水（10-30 ）中Cl-, Na+为主；中等矿化水（1-10 ）中阴离子SO42-为主，阳离子以Na+, Ca2+ 为

10、主。卤水中以CaCl2 为主。硬度： 总硬度暂时硬度永久硬度3、地下水化学成分的形成作用类型： 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。4、库尔洛夫式阴离子（ mmol%10%者由大到小列入 )微量元素 (g / l )气体成分 ( g / l )矿化度 (g / l )阳离子（ mmol%10%者由大到小列入 )第六章地下的补给与排泄1、补给 ：含水层或含水系统从外界获得水量的过程，水量增加的同时，盐量、能量等也随之增加2、排泄 ：含水层或含水系统向外界排出水量的过程，减少水量的同时，盐量和能量等也随之减少。3、地下水径流的特点：（1）地下水径流首先取决于

11、水力梯度，地下水流向总是水力梯度最大的方向。（2）径流受岩石透水性的制学习必备欢迎下载约。（3）水流长城层流运动，流速很小，动能通常不考虑。（ 4）边界对流速影响小，除非边界明显改变了地下水流向和过水断面面积。径流速度影响因素（ 1）含水层的渗透性； （2）水力梯度；（ 3）过水断面面积； （ 4）温度；（5）含盐量。径流的强弱，影响着含水层水量与水质的形成过程。4. 地下水的补给源地下水的补给来源有：天然：大气降水、地表水、凝结水及相邻含水层的补给等；人类活动有关的：灌溉水入渗、水库渗漏及人工回灌5、泉的成因类型根据出露成因将上升泉可分为：侵蚀（上升）泉、断层泉和接触带泉。根据出露条件又将下

12、降泉分为：侵蚀泉、接触泉、溢流泉泉的水文地质意义判明地下水的排泄条件；判明含水层特征环境；说明地下水补给条件，圈定富水区；判定山区泉域的含水性、导水性；判定泉所在含水层的化学特征。6. 地下水蒸发排泄的影响因素a. 气候因素：干燥，气温高，蒸发量愈大b. 地下水位埋深：超过蒸发极限深度则蒸发0 c.包气带岩性：第七章地下水的动态与均衡1、地下水动态：地下水各要素（如水位、水量、水化学成分、水温等）随时间的变化。2、地下水均衡：某一时段、某一范围内，地下水水量（热量、盐量、能量）的收支状况。均衡期 ：均衡计算的时间段均衡区 ：均衡计算所选定的地区正均衡 ：某均衡区某均衡期内地下水水量( 盐量、热

13、量 ) 的收入大于支出， 表现为地下水储存量( 热量、盐量 )增加。负均衡 ：某均衡区某均衡期内地下水水量( 盐量、热量 ) 的收入小于支出，表现为地下水储存量( 热量、盐量 ) 减少。地下水均衡方程：地下水各补给量总和(Qr) 与各消耗量总和(Qd) 之差值等于均衡期始末的地下水贮存量的变化量 Q的关系式。即Q= Qr - Qd 。第八章岩溶水1、岩溶发育的基本条件四个基本条件（1）岩层具有可溶性： 可溶岩的存在、可溶岩必须是透水的（2）地下水具有侵蚀能力： 具有侵蚀能力的水、水是流动的2. 岩溶水的基本特征A岩溶含水介质的特征(1)岩溶含水介质具有很大的不均匀性(2)广泛分布的细小孔隙与裂

14、隙(3)岩溶水量分布极不均匀B、岩溶水的运动特征(1)通常为层流、紊流共存，(2)在岩溶水系统中，局部流向与整体流向常常是不一致的。（3)岩溶可以是潜水，也可以是承压水。C、岩溶水的补、径、排与动态特征-补给：大气降水入渗面状补给，补给强度较大。排泄：以泉的形式集中排泄。动态：变化比较剧烈，水位变幅较大。一.论述题1.毛细水的工程危害及防治、危害：毛细现象对工程有影响1）毛细水的上升可能引起土的沼泽化和盐渍化，对路基与农业经济都有很大影响； 2）对于房屋建筑，毛细水的上升会引起地下室过分潮湿；3）当地下水有浸蚀性时，毛细水上升对建筑物和构筑物的基础中的混凝土、钢筋等形成浸蚀作用；4）毛细水的上

15、升是引起路基冻害的因素之一。防治：设置砂砾垫层：A ）能起隔离层的作用，当地下水通过路基土毛细管上升到砂砾垫层时，因砂砾垫层孔隙较大，形成的毛细管少，控制了地下水的上升数量；B）路基设置在寒冷地区冰冻线以上，基底还有不同深度的路基土受冻，如果在基底设置砂砾垫层，可减少冻胀路基土的厚度从而减轻冻土的膨胀程学习必备欢迎下载度，削弱冻胀土的抬拱力。提高路基填筑高度：选择高路基，提高路基填筑高度，使路基高度超过冰冻线的深度，避免路基上中的毛细水受冻结冰，保证基底不冻。基底铺设土工织物：在基地铺设土工织物，使地下水与路基土隔离，并阻断毛细水设置排水沟、截水沟路基 ：两侧边内底部低于地下水水位处，设置排水

16、沟和截水沟，降低地下水位，排出地表水，减少路基土含水率，做到防治冻土危害的目的。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，

17、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二、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)H aH b5.4 30.02 (2)V=KI=0.03 (m/d)

18、V0.03IL1200u0.20.15 ( m/d)n2、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)H aH b130.2125.212011IL5000(2) v KI(m/d)1000100050(3)qdvm10012 m250d3、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。QKIA0.0011008013100.002 （m/d ）24、某水源地，位于正