水文地质学 总结

1、水文地质学名词解释水文现象是指地球上的水受到外部作用（太阳辐射和地心引力）而产生的永不休止的运 动形式。水文循环是指地球上或某一区域内，在太阳辐射和地心引力的作用下，水分通过正法、 水汽输送、降雨、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象，又称水循环。水量平衡是水循环的数量表示。是指在任意给定的时间和空间内内，水的运动（包括相 变）有连续性，在总体上数量保持收支平衡，即收入的水量与支出的水量之间的差额必等于 时段区域（或水体）内蓄水的变化量。河流是指在一定区域内地面径流和地下径流在地球引力作用下汇集，经常（或周期性） 地沿着它本身所营造的连续延伸的凹地流动的水流。流域是指河流的集水区域，即降水落到

2、地面形成的地表与地下径流，被山岭、高地分隔 而汇集到不同的河流中，汇集水流的同一区域。6，由河流的干流、支流、溪涧和湖泊等构成的脉络相连的系统，成为河系（或水系）。在河系中，直接汇集水流注入海洋或内陆湖泊的河流称为干流。从河源到河口河流溪线的长度称为河长，以L表示，单位km。弯曲系数表示河流平面形状的弯曲程度，是河源至河口的河长L与两地间的直线长度l 之比。10，河槽中沿流向各最大水深点的连线，叫做溪线，也称为深泓线。11，中泓线是指河道各横断面最大流速点的连线。河流的纵断面一般是指沿河流深泓线的断面。当地形向两侧倾斜，是雨水分别汇集到两条不同的河流中，这一地形上的背线起着分水 的作用，是相邻

3、两流域的界限，称为分水线或分水岭。当流域的地面分水线与地下相重合，则地面和地下集水区域也相重合，相邻的流域之间 不发生水量交换，此种流域称为闭合流域。流域分水线保卫区域的平面投影面积，称为流域面积，记为F，单位kmW。16，河系中河道的密集程度可用河网密度表示。（km/kmA2）河川径流是指下落到地面的降水，由地面和地下汇流到河槽并沿河槽流动的水流的统称。河川径流量一般是指河流出口断面的流量或某一时段内的河水总量。河川径流中来自地下部分的称为地下径流。20，系统地收集和整理水文资料地全部技术过程称为水文测验。21，水位是指水体（河流、湖泊、水库、沼泽等）的自由水面相对于某一基面的高程，单位m。

4、流量是单位时间内流过江河某一断面的水量，单位m3/s。水文统计学上的累计频率可理解为等量值和超量值累积出现的次数m）与总观测次数 （n）之比。累计频率中若每年取多个代表值组成样本系列，统计所得的累计频率为次频率。重现期指等量或超量的随机变量重复出现的平均时间时隔，又称为多少年出现一次，或 多少年一遇。累计频率是根据水文实测样本系列计算出来的，故常称为经验累计频率，简称经验频率。变差系数Cv表示实测系列对均值的离散程度，也称为离差系数。偏态系数Cs反映系列在均值两边的对称特征，无量纲。水文年是根据水文现象的循环对年进行划分，一般从每年的汛期开始到下一年的枯季结 束为一水文年。30，通常以多年平均

5、径流量为参照，若某一年份的年平均流量等于或接近于多年平均值，称 该年为平水年。31，设计年径流量是指相应于某一设计保证率的年径流量。由短历时大强度降雨、长历时小强度降雨、融雪、垮坝、决堤或这些情况的组合所引发， 在短期内使大量径流汇入河槽，河中水位猛涨，流量骤增，这种具有一定危害性的径流称为 洪水。特大洪水是指历史上曾经发生过的，或近期观测到的，比其他一般洪水大得多的稀遇洪 水。当地面径流减少，流域的水源主要依靠地下水补给时的河川径流，统称为枯水径流。35流域汇流是指流域各点产生的净雨，经过坡地和河网汇集到流域出口断面，形成径流的 全过程。相对地质年代主要依据岩层的沉积顺序、生物发展演化，借以

6、展示地质历史不同发展阶 段岩石的先后顺序和新老关系，不表示各时代单位的长短。矿物是地壳中的各种地质作用的自然产物，具有特化学成分、物理性质和内部结构，是 构成岩石地基本单元。岩石是在各种地质作用下产生的、具有一定结构构造的矿物天然集合体。在地壳水平方向挤压力的作用下，岩层受力变形产生的一系列连续的弯曲称为褶皱。40，背斜是岩层向上拱起弯曲，中心部分的岩层较老，两侧岩层依次变新。41，向斜是岩层向下凹陷弯曲，中心部分的岩层较新，两侧岩层依次变老。42，断层是指断裂面两侧的岩块发生显著位移的断裂构造。普通地质图是以一定的比例尺的地形图为底图，反映一个地区的地形、地层岩性、地质 构造、地壳运动及地质

7、发展历史的基本图件，简称地质图。地表上的江、河、湖、海中的水称为地表水。埋藏在地表以下岩石孔隙、裂隙及溶隙中的水称为地下水。46岩石空隙水地下水的储存场所和运移通道，即地下水得以储存和运动的空间所在。孔隙度是指某一体积岩石（包括空隙在内）中孔隙体积所占总体积的比例。裂隙的多少用裂隙率来表示。溶隙的孔隙性在数量上用溶隙率来表示。结合水是指受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水，即被岩土颗粒的分子引 力和静电引力吸附在颗粒表面上的水。距离固体表面更远的那部分水分子，重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而 能在自身重力影响下载包气带的非毛细管孔隙中形成的能自由向下流动的水运动，这部分水

8、就是重力水。含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层。隔水层是不能透过并给出水或者透过与给出水的水量微不足道的岩层，以含有结合水为 主。包气带是指位于地球表面以下，潜水面以上的地质介质，也称为非饱和带。潜水是指饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水，即地表以下第一个稳定隔水层 以上具有自由水面的地下水。承压水是指充满与两个隔水层之间的含水层中具有承压性质的重力水。流体在孔隙介质中的流动称为渗流。在工作初期，降落漏斗迅速扩大，井中的水位和附近的地下水位也随时间有明显的变化， 这时地下水处于不稳定状态，称为不稳定井流。若抽水含水层的顶板、底板为弱透水层，当从含水层中抽水时，由于水头降低而使抽水

9、含水层与相邻含水层之间形成水头差，相邻含水层便通过弱透水层与抽水含水层之间建立水 力联系。这种水力联系称为越流。60，凡是人类活动的影响下，地下水质变化朝着水质恶化方向发展的现象，统称为地下水污 染（环境水文地质学）。61，土壤介质特别是土壤中的胶体颗粒具有巨大的表面能，它能够借助分子引力把地下水中 的某些分子态的物质吸附在自己的表面上，称这种吸附为物理吸附。62,化学吸附是土壤颗粒表面的物质与污染物质之间，由于化学键力发生了化学作用，使得 化学性质有所改变。水文地质学填空题河流的分段1）河源。河源是河流的发源地，它可能是溪涧、泉水、冰川、湖泊或沼泽等。河源不是一 点一线，而是呈现扇面状。2）

10、上游。上游是紧接着河源的河流上段，多位于深山峡谷，河槽窄深，流量小，落差大， 水位变幅大，河谷下切强烈，多激流险滩和瀑布。3）中游。中游即河流的中段，两岸多丘陵岗地，或部分处于平原地带，河谷较开阔，两岸 见滩，河床纵坡度平缓，流量较大，水位涨落幅度较小，河床善冲善淤。4）下游。下游即指河流的下段，位于冲积平原，河槽宽浅，流量大，流速、比降小，水位 涨落幅度小，洲滩众多，河床易冲易淤，河势易发生变化。5）河口。河口是河流的终点，即河流流入海洋、湖泊或水库的地方。入海河流的河口，又 称感潮河口，受径流、潮流和盐度的三重影响。一般把潮汐影响所及之地作为河口区。河口 区可分为河流进口段、河口段和口外海

11、滨三段。径流形成的四个阶段：降雨过程、蓄睡过程、坡地漫流过程、河槽集流过程水文测站的分类1）按其目的和作用分为基本站、试验站、专用站、辅助站；2）按观测项目可分为流量站、水位站、泥沙站、雨量站、水面蒸发站、水质站、地下水观 测井洪水过程的三个控制性要素洪峰流量、洪水流量、洪水过程降雨三要素降雨量、降雨历时、降雨强度暴雨强度的换算 1L（s hm2）=6*10-3mm/min q= i=167i岩石分为三大类岩浆岩、沉积岩、变质岩岩石层状的三个要素走向、倾斜、倾角褶皱的四种类型直立褶皱、倾斜褶皱、倒转褶皱、平坡褶皱岩石空隙分为三大类松散岩石中中的空隙、坚硬岩石中的空隙、可溶岩石中的空隙岩石的四个

12、水理性质容水性、持水性、给水性、透水性地下水分类包气带水（包括土壤水、上层滞水、毛细水及过路重力水）、潜水、承压水地下水的补给来源主要有1）大气降水对地下水的补给2）地表水对地下水的补给3）凝结水的补给4）含水层之间的补给5）地下水的人工补给水文比拟法：以流域间的相似性为基础，以参证流域的水文资料来估算设计流域的水文 特征参数的一种简便方法。年径流设计成果合理性分析依据水文资料的审查、设计年净流量的计算和成果合理性验 算。水文资料审查的三性可靠性审查、一致性审查、代表性审查设计频率、设计年径流量、水库库容的关系：设计年径流的设计频率越小，要求水库兴 利库容就越大百年一遇洪水概率设计标准P=1%

13、的洪水水文地质学单项选择题潜水和承压水的区别：两者埋藏条件不同（承压水是埋藏在上下两个隔水层之间，潜水埋 藏在第一个隔水层之上的地下水）地下水的流速单位：m/s3.裘布依潜水完整井公式：Q=1. 366K（2Ho 一 Sw ）Swi RlgRw4.适线是否良好所遵循的原则：经验点据和理论频率曲线配合理想丈Ri 多年平均径流深的计算：Ro = i=in（式中寸Ri为各年径流量的之和，mm;n为年数）i-1水位流量关系曲线图：Cs值大小对皮尔逊曲线形状的影响：Cs越大，均值对应的频率越小，频率曲线的中部越 向左偏，且上端越陡，下段越平缓河流上下游洪峰流量大小比较：历史洪水重现期的确定方法：根据历史

14、洪水发生的年代大致推断N=T2-T1+1 （式中，T2为连 续n年实测洪峰流量最后的年代；T1为调查、考证所及的年代；N为含连续实测期n的洪峰 流量考察期）对设计流域历史特大暴雨调查考证的目的：提高系列的代表性地面径流形成的必要条件：雨强大于下渗能力围湖造田对多年平均径流量的影响：多年平均年径流量增大人类活动对年径流量的影响：蒸发量增加，年径流减少大流域径流的年际、年内变化小的原因：调蓄能力强，各区降水相互补偿作用大短系列资料展延成长系列资料的目的：增加系列的代表性设计年径流量与设计频率的关系：设计年径流量随设计频率的增大而减小重现期与频率的关系：T= p水文现象的统计性：既具有必然性，也具有

15、偶然性海洋水平衡方程式：P + R = E海海1000Q求径流模数：M= F (F单位流域面积(km2)上平均产生的流量Q(m3/s)_4 Z1 - Z2求河道纵比降：J=一陆地水平衡方程：P陆-E /R国家水位基准面：黄海基面流速仪原理：利用流速仪在某点的转速来确定该点的流速水文调查的目的：提高水文资料系列的可靠性皮尔逊III型曲线的特点：经验表明该线型能与我国大多数地区水文变量的频率分布配合 良好百年一遇的洪水：设计标准P=1%的洪水经验频率计算公式：P(X=x)=*100%i n + 129.插补延展资料的目的：以保证频率计算方法的准确性与有效性典型年的选择：流量相近为原则，后对工程不利

16、原则设计洪水的三个要素：洪峰流量、洪水总量、洪水过程线水文地质学简答题1, “水文学与水文地质学”与给排水专业的关系。运用水文规律为给水排水工程和市政工程的规划、设计、施工管理提供正确的水文资料及分 析成果，以充分开发与合理利用水资源，减免水害，充分发挥工程效益。水文地质学与给水 排水工程专业的联系，包括了地下水的开发与管理及水源工程等内容，地下水作为城镇、厂 矿、企业、国防工程的供水水源，有着重要的供水意义。对于给水排水工程工作者说，掌握 基本的水文地质知识，学会阅读和利用水文地质资料，能进行简单的水文地质计算，具备地 下水取水工程的基础知识，均是正确地选择水源和合理地设计取水构筑物的必要条

17、件。（2,4 水文学与水文地质学与给水排水工程的关系）简述径流的形成过程（P.23）第一阶段是降水过程，第二阶段是蓄渗过程，第三阶段是坡地漫流过程，第四阶段是河槽集 流过程。（23简述径流的形成过程）简述人类活动对河川径流的影响人类改造自然的活动对径流的影响可从3个方面体现出来：农林牧措施、水土保持措施以及 水利化措施。农林牧措施是通过坡地改造梯田、旱地改水田、单季改双季、深耕密植等措施 用以拦截径流、泥沙，使下渗和蒸发增大；通过改变流域植被、覆盖、森林等措施减缓和阻 止地面径流的发生和发展，增加下渗和蒸发。水土保持措施使泥沙流失减少，达到水土保持 的目的。在流域内修建水库、塘、堰以及其他的引

18、水工程，不仅控制了径流情势，还对水质、 气候、生态、地质、地貌等环境要素产生影响。城市带来了人口密度和建筑物密度增大，这在一定程度上改变了城市地区的局部气候条件， 从而影响到降水条件和径流形成条件。另一方面，人类的活动又极大地影响到水质的变化， 致使水体污染加剧。（25人类对河川径流的影响）河流流量测验的原理河流流量是通过测定过水断面面积与断面平均流速并加以计算得到的。用流速仪测流实际上 是将过水断面划分为若干部分，计算各部分面积，然后用流速仪近似地测算出各部分面积上 的平均流速，两者的乘积为各提供各部分的流量，累积各部分面积上的流量即全断面的流量。 包括断面测量和流速测量两部分工作。（29流

19、量测验原理）不稳定的“水位-流量”关系形成的原因有哪些，为什么？断面冲刷或淤积、洪水涨落、变动回水以及结冰、水草生长等都会引起断面面积、断面形状、 比降或糙率的变化，从而形成不稳定的水位-流量的关系曲线。（34不稳定的水位-流量关系 的形成原因及为什么）阐述统计参数x， ，CV和CS在水文频率分析中的物理意义。均值x可集中反映系列数据的大小水平，系列数据大的，其均值大，反之则小；变差系数 Cv表示实测系列对均值的离散程度；偏态系数Cs反映系列在均值两边的对称特征。（42统 计参数）简述用适线法绘制理论频率曲线的具体步骤。（1）将实测资料由大到小排列，计算各项的经验频率，在海森频率格纸上点绘经验

20、点据（横 坐标为频率，纵坐标为变量的取值），随后根据点群趋势目估出一条光滑的曲线，即经验频 率曲线。（2）选定理论频率线型（一般选用皮尔逊m型）。（3）可采用矩法、经验法或三点 法初估统计参数X、Cv和Cs。（4）根据初估的参数x、Cv和Cs，查皮尔逊m型离均系麴p p 值表，按xp=x （均值）（Cvp p+1）或Kp=Cvp p+1计算xp值。以xp为纵坐标，P为横坐标， 可得理论频率曲线。将此线画在经验频率曲线的海森频率格纸上，看与经验频率曲线的配合 情况，若不理想，则修改参数再次进行计算。主要调整Cv和Cs。（5）在后选一条与经验点 据配合最好的理论频率曲线。从该曲线上可查出与各指定的

21、设计频率相对应的水文特征值。（50适线法）简述均值、变差系数和偏态系数的变化对理论频率曲线的影响。均值x （1） Cv和Cs不变时，变换均值x，频率曲线的位置也会发生变化，均值大的频率曲 线位于均值小的频率曲线之上。（2）均值大的频率曲线比均值小的频率曲线陡；变差系数 Cv，随着Cv的增大，频率曲线的偏离程度也随之增大，显得越来越陡；（3）偏态系数Cs 正偏情况下，Cs越大，均值对应的频率越小，频率曲线的中部越向左偏，且上端越陡，下 端越平缓。当Cs40个；02对各 历时的i系列做频率计算次频率P=m/s（%）;O3t为参数，在同一张概率格纸上绘制各历时 的i-P曲线；04做转换次频率Pf年次

22、频率T，取T=0.25a、0.33a、0.5a、1a、2a、3a、 5a、10a等所对应不同历时的i值，制成i-t-T关系表，然后绘制i-t-T关系图。解理与节理的区别。节理是指岩石受力形成的没有发生显著位移的破裂；解理是指矿物受到外力作用以后，延一 定的岩石学方向，在晶体表面形成的光滑表面。影响空隙度大小的因素。O1岩石的密实程度。岩石越松散孔隙度越大。但松散与密实只是表面现象，其实质是组成 岩石的颗粒排列方式不同。02颗粒的均匀性。自然界中并不存在完全等粒的松散岩石，分选程度越差，颗粒大小越悬 殊，孔隙度便越小，这是由于大的孔隙被小的颗粒所填充的结果。03颗粒的形状。一般松散岩石颗粒浑圆度

23、越好，其孔隙度越小。04颗粒的胶结程度。当松散岩石被泥质或其他物质胶结时，其孔隙度就大大降低。简述潜水等位线图的作用。潜水等位线是由某时刻潜水位相等的各点连线组成的图。潜水等位线图可以揭示出一个地区 的许多水文地质信息。O1确定潜水的流向及水力坡度。垂直于等水位线，自高等于水位线指向低水位线的方向即 为流向。在流动方向上，取任意两点的水位高差，除以两点间在平面上的实际距离，即为此 两点间的平均水力坡度；O2确定潜水与河水的相互关系。如果潜水流向指向河流，则潜水补给河水；如果潜水流向 背向河流，则潜水接受河水补给；O3确定潜水面埋藏深度。潜水面的埋藏深度等于该点的地形标高减潜水位。根据各点的埋

24、藏深度值，可绘出等埋线深；O4确定含水层厚度。当等水位线图上有隔水层顶板等高线时，同一测点的潜水水位与隔水 层顶板标高之差即为含水层厚度。O5确定给水和排水工程的位置。水井应布置在地下水流汇集的地方，排水沟应布置在垂直 水流的方向上。承压水的特征。承压含水层因受上部隔水层的影响，与大气圈、地表水圈的联系较差，不易受水文、气象等 因素的影响或影响相对较小，水循环缓慢，水资源不易恢复补充。因为上部分布有完整的隔 水层，承压水水质不易受污染，如一旦污染便很难治理。原生水质取决于埋藏条件及其与外 界联系的程度，与外界联系好，水中含盐就少，承压水参与水循环就越积极，水质就越接近 入渗的大气降水；与外界联

25、系差，由于大量保留沉积物沉积时的水而导致水中的含盐量会相 对较大。论述岩石水理性质的主要影响因素。1容水性，2持水性，主要取决于岩石颗粒直接和空隙直径的大小，即岩石颗粒越细，空隙越小，持 水度越大。3给水性。主要影响表现为空隙的大小和多少。对于颗粒粗大的松散岩石、裂隙比较大的 坚硬岩石以及具有溶穴的可溶性岩石，若空隙宽大，重力释水时滞留于岩石空隙中的结合水 与孔角毛细水较少，理想条件下给水度的值接近与孔隙度、裂隙率或岩溶率；若空隙细小， 给水度往往较小。地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水位下降后，一部分重 力水将转化为支持毛细水保留于地下水面以上，从而使给水度偏小。4透水性，影响岩石透水性强弱的最重要因素是岩石的空隙直径大小，空隙直径越小，水 流在流动的过程中所受的阻力越大，结合水占据的无效空间越大，透水性越小，甚至可以完 全不透水；相反，空隙直径越大，水流所受阻力越小，岩石就表现出透水性。简述地下水补给及排泄的途径 地下水补给的途径;O1大气降水对地下水的补给。大气降水包括雨、雪、雹等形式，当大气降水降落到地表后， 一部分形成地表径流，一部分蒸发重新返回大气圈，另一部分会渗入地下。后者中相当一部 分滞留于包气带中，构成土壤水;补足包气带水亏损后，其余部分的水才能下渗补给含水层， 称为补给地下水的入渗补给量；O2地表水对地下水的补给。地表水补