水文地质学考试

1、1水文地质学 (hydrogeology)：是研究地下水的科学。水文地质学的研究内容：它研究地下水与周围环境及人类活动的相互作用下，的时空变化规律；并研究如何运用这些规律兴利除害，造福于人类。主要功能 ：资源、地质营力、致灾因子、生态环境因子、信息载体饱和带 ：岩土中完全被水所充满的部分。非饱和带 ：地面以下到地下水面之上，岩土空隙被水和空气所充填的部分。其水质、 水量2水文循环 ：大气水、地表水和地壳浅表地下水之间的水分交换。水文循环的作用：一方面，水通过不断转化而水质得以净化；另方面，得以更新再生。 （水的质量得以净化、水的数量得以再生）水文循环的驱动力：太阳辐射和重力地质循环 ：发生于大

2、气圈到地幔之间的水分交换。图： P11水通过不断循环水量3.岩土 ：指坚硬的岩石及松散的土层。岩土空隙 ：岩、土中各种类型的空洞的总称。是地下水的储容空间和传输通道孔隙 ：松散岩石中颗粒及颗粒集合体之间的空隙。孔隙度（ n）：单位体积岩土（包括空隙在内）中空隙所占比例。影响孔隙度的主要因素：颗粒的 排列颗粒的 分选颗粒的 形状及胶结考虑粘性土的结构孔隙及次生孔隙裂隙 ：坚硬岩石中由破裂变形而产生的裂缝式空隙。按成因可分为三种：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙裂隙率： 岩石中裂隙的体积与包括裂隙在内的岩石体积之比。溶穴： 可溶岩在地下水作用下所产生的空洞。岩溶率 ：溶穴的体积与包括溶穴在内的的岩石体

3、积之比。岩土孔隙中的水：结合水、重力水、毛细水结合水 ：受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。结合水具有一定的抗剪强度重力水 :重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。毛细水 ：受毛细力作用保持在岩石空隙中的水。一根毛细管子，管径越小，毛细力越大；反之亦然。毛细力大，毛细上升高度也越大存在形式：支持毛细水、悬挂毛细水、孔角毛细水容水度 ：岩土完全饱水时，所能容纳的最大水体积与岩土总体积之比。含水量： 松散岩土空隙中所包含的水与岩土的比值。给水度（ ）： 当地下水位下降一个单位高度时，单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释放出来的水体积。持水度（ S

4、r）：地下水位下降时，滞留于非饱和带中而不释出的水的体积与单位疏干体积的比值。岩石的持水量（持水体积）与岩石总体积之比。给水度、持水度与孔隙度的关系： +Sr=n渗透性 ：岩土透过水的能力。有效应力原理：有效应力（ ）等于总应力（ )减去孔隙水压力( ) ： = 4地下水面 ：地下一定深度岩土中的空隙被重力水所充满，形成一个自由水面，以海拔高度表示。包气带 ：地表到地下水面这一部分。自上而下分为：土壤水带、中间带、毛细水带饱水带 ：地下水面以下的部分。含水层 ：饱水并能传输与给出相当数量水的岩层。砂土、砂岩隔水层 ：不能传输与给出相当数量水的岩层。裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土（致密）弱透

5、水层 ：本身不能给出水量，但垂直层面方向能够传输水量的岩层。粘土，泥质粉砂岩越流 ：相邻含水层通过其间的相对隔水层发生水量交换。地下水含水系统 ：是由隔水或相对隔水边界圈围的， 内部具有统一水力联系的赋存地下水的岩系。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。潜水埋藏深度：潜水面至地面的垂直距离。潜水含水层厚度：潜水面到隔水底板的垂直距离。承压水 ：充满于2 个隔水层之间的含水层中的水。上层滞水 ：包气带局部隔水层（弱透水层）之上积聚的具有自由表面的重力水。5渗流 ：地下水在岩土空隙中的运动。渗流场 ：发生渗流的区域。层流 ：水质点作有秩序的、互不混杂的流动。紊流 ：水

6、质点作无秩序地、互相混杂的流动。水总是从总水头高的地方流向总水头低的地方。达西定律 ：在某一时段t 内，水从砂土中流过的渗流量中的水位差 h 成正比，与土体在测压管间的距离LQ 与过水断面成反比。A 和土体两端测压管流网 ：在渗流场的某一典型剖面或切面上，由一系列流线和等水头线组成的网。流线 ：流场中某一瞬时的一条线，线上各水质点的流向与此线相切。迹线 ：渗流场中某一段时间内某一质点的运动轨迹。图： P386毛细现象 ：细小玻璃管插入水中，水会在管中上升到一定高度才停止，在固、液、气三相界面上产生的现象。毛细压强 ：弯液面产生的附加压强。水柱高度 =毛细上升高度7地下水中常见的气体成分：氧（

7、O2 ）、氮（ N2 ）、二氧化碳（ CO2）、 硫化氢（ H2S）、甲烷CH4 ）地下水中主要离子成分 ：阴离子：HCO3-， SO42- ，Cl-阳离子：Ca2+， Mg2+ ， K+ ， Na+低矿化度水中的常见离子风化溶解： HCO3- ， Ca2+ ， Mg2+ ，来源 ：沉积盐岩、岩浆岩、变质岩的高矿化度水中的常见离子：Cl- ， Na+ ， K+ ，来源 ：沉积盐岩（钠盐、钾盐）的溶解、变质岩风化溶解，海水影响，人为污染中等矿化度的常见离子 ： SO42- ，来源 ：沉积盐类溶解、 金属硫化物的氧化、火山喷发（H2S:气体氧化）、人类活动燃烧煤产生大量SO2， SO2 氧化后形成

8、之，大气中SO42-过高时，降“酸雨”氯离子的来源 ： (1) 来自沉积岩中所含岩盐或其它氯化物的溶解(2) 来自岩浆岩中含氯矿物的风化溶解； (3) 来自海水；(4) 来自火山喷发物的溶滤；(5)人为污染。硫酸根离子来源 ：(1) 含石膏或其它硫酸盐的沉积岩的溶解(2)硫化物的氧化； (3) 人为污染。重碳酸根离子来源 ： (1) 含碳酸盐的沉积岩的溶解；(2)岩浆岩与变质岩的风化溶解。钠离子和钾离子的来源 ：(1)沉积岩中岩盐及其它钠钾盐的溶解；(2)海水； (3) 岩浆岩和变质岩含钠钾矿物的风化溶解。钙离子和镁离子的来源 ： (1)含钙镁的碳酸盐类沉积物的溶解；(2) 岩浆岩和变质岩中含

9、钙镁矿物的风化溶解。总固体溶解物 （ TDS ）矿化度 ：溶解在水中的无机盐和有机物的总称。单位 mg/L 或 g/L 。地温梯度 ：每增加单位深度时地温的增值。单位：/100m。地壳表层分为：变温带、常温带、增温带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、人类活动的作用地下水成因分类：溶滤水、沉积水、内生水水化学成分的表示方法：232M 3.2Cl 85 SO 1440库尔洛夫式 ：HSiO 0.07 CO 0.031Na 71.6 Ca 27.8t 52分式前：特殊成分、气体成分、矿化度M，单位（ g/L ）分式上下：阴、阳离子（毫克

10、当量百分数10%）分式后：水温（）舒卡列夫分类：7 7 = 49 种水型派珀三线图 ：P68读上一条线的平行线8地下水动力因素：补给大气降水入渗机制：活塞式、捷径式入渗系数（ ）： 降雨入渗补给量与降雨量之比。下降泉分为 ：侵蚀泉、接触泉、溢流泉上升泉分为 ：侵蚀泉、断层泉、接触带泉图：P80泄流 ：河流切割含水层时，地下水向河流的排泄。补给来源 ：大气降水、地表水、凝结水、其它含水层或含水系统和人工补给。排泄方式 ：泉、向河流泄流、蒸发、蒸腾、向另一含水层或含水系统和人工排泄。9* 含水系统 ：由隔水或相对隔水边界圈围的、由含水层和相对隔水层组合而成的、内部具有统一水力联系的赋存地下水的岩系

11、。地下水流系统：指从源到汇的流面群构成的，具有统一时空演变过程的地下水体。* 含水系统与地下水流系统的比较：共同点 : 突破了把单个含水层作为功能单元的传统，力求以系统的观点去考察、分析与处理地下水体。不同点 ：根本不同：一个是静态系统；一个是动态系统分类依据：储水构造（介质场）；水的流动特征（渗流场）系统发育史：共同的地质演变历史；共同的地下水演变历史边界性质：相对隔水的地质边界；流面 (分水线 )水力边界系统的可变性：边界固定不变；边界可变，系统规模数目变统一性水力联系：统一的或潜在统一的；水盐热量时空演变统一的两者的关系 ： 通常，一个大的含水系统可以包含若干个流动系统两者都可以进一步划

12、分为子系统托特 多级次地下水流系统理论图： P89GFS 的水温特征 ：补给区：等温线下降，间隔变大（地温梯度变小） ；排泄区： 等温线上抬，间隔变小（地温梯度变大）10地下水动态 ：地下水各种要素（水位、水量、化学组分、气体成分、温度、微生物等）随时间的变化。地下水均衡 ：某一时段、某一范围内地下水水量(盐量、热量等)的收支状况。地下水动态的影响因素：气象因素、水文因素、地质因素、人为因素地下水动态类型：（1）潜水的动态类型：蒸发型、径流型、弱径流型。蒸发型：年水位变幅小，各处变幅接近，水质季节变化明显，长期中地下水向盐化方向发展，并使土壤盐渍化。径流型：年水位变幅大而不均，水质季节变化不明

13、显，长期中则不断趋于淡化。弱径流型： 年水位变幅小，各处变幅接近，水质季节变化不明显，长期中向淡化方向发展。（2）承压水的动态类型径流型：动态变化的程度取决于构造封闭条件。水均衡方程式：P109 11011洪积扇 ： P114 115 P114 11812按裂隙成因 ：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙裂隙水的分类： 脉状裂隙水、层状裂隙水构造裂隙水 ：塑性岩层 ，常形成闭合乃至隐蔽的裂隙，多构成相对隔水层。脆性岩层 ，具有较好的导水性。构造裂隙水特点：(1) 构造裂隙水往往分布不均匀，具各向异性(2) 构造裂隙水可层状也可脉 (3) 构造裂隙水可以是潜水，也可以是承压水(4) 局部流向与整体流向不

14、一致。图： P131断裂带的水文地质意义：贮水空间作用、集水廓道作用、导水通道作用、隔水屏障作用-阻水作用（隔水边界）岩溶水系统演变过程： 1、岩溶发育初期流动系统2、局部岩溶水系统形成3、岩溶水系统的袭夺4、统一的地下水河系的形成岩溶水发育特征 ：南方 ：发育充分，岩溶现象典型，地下多发育地下河系，岩溶水流系统规模小； 北方 ：发育不充分，地表岩溶不发育，地下以溶蚀裂隙为主，岩溶水流系统规模大。14补给资源 ：可以恢复与再生的，是与外界系统经常发生交替的水量。储存资源 ：不可以恢复的，是历史形成的，不参与水循环交替的，基本不变的水。补给资源的供水意义：含水系统的多年补给资源= 补给量春天的风

15、是有灵性的，依着风的眼眸，我看到了那一株株桃花读信的倩影，在桃林深处，紫色的青藤爬满那个小屋。我的小城，桃花已然开成海，像是一场粉色的春梦。是否，可以赴一场最美的相逢，如是，便不负曾经许下的约定。守住心底最美风景，是一种风度，一种期望。让心，随花儿轻舞，让梦，随蝶儿翩跹。等一缕柔风载满诗意，落满我的小院，好想，牵着你的手走在花开的路上，临摹又一个春的相遇，陌上绿色蔓延，让深情的诗句落在眉弯，打开灵魂的心门，写尽情意绵绵。春雨如丝，暖了一季寒凉露出温暖，碧水映蓝天，云朵儿似乎摸到嫩草尖尖。花香十里，暗香盈袖。我们微笑着，不说话，就十分美好。生命里，总会有一些人，渐行渐远，偶尔想起，却只是停留在文

16、字里，那一抹淡淡的回忆。唯有春天，总那么诗意明亮，始终晕染着眉心，让涩涩的往事随风，让一些温暖的记忆温润着心房。珍惜眼前的幸福，紧握手中的暖意，面向青山绿水，一路微笑，一路行走情暖山水间，盈一份诗意于心田，以云的飘逸轻盈过往，以花的姿态拥馨香满怀，以文字的杯盏邀约一曲细水长流。煮一壶春色，与时光对语。窗前，柳枝儿发芽，玉兰含苞，时光一直绕指馨香。心念如这徐徐春风，荡漾成一片流云。春落人间，一种别样的景致美了心境，所有的疲惫与忧愁也随风而去，微笑着面对生活，用内心的那份热情，那份纯真来经营生活，来创造幸福，何尝不是一种快乐？我的流年，风过，红尘入画；雨落，缠绵入心。行走在春天里，眼里满是明丽与清澈，一树一树的花开，细碎而芬芳；一片一片的绿地，静美而清新。嗅着阳光的味道，把自己置身于大自然中，真好！只要心足够明媚，纵然有小小的阴霾也无妨。我们一路走来，沿途总会有美丽的风景。于喧嚣红尘中，守着心灵的一方山水。不乱于心，不困于情，不畏将来，不念过往。春水初生，耐人寻味。春雨如丝，丝如媚，绵绵的不着一点儿声息。踏春而去，不知是哪一处的红尘山水在心间已布