辽工大《水文地质学基础》试题及答案

辽工大《水文地质学基础》试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在孔隙介质中，地下水主要赋存的空隙类型是A.裂隙B.溶隙C.粒间孔隙D.构造带答案：C2.下列哪项参数可直接反映含水层的给水能力A.渗透系数B.储水系数C.孔隙度D.给水度答案：D3.达西定律的适用条件是A.紊流且雷诺数大于10B.层流且雷诺数小于1C.层流且雷诺数小于10D.紊流且雷诺数小于1答案：C4.当抽水试验水位降深s与流量Q呈线性关系时，说明A.含水层为均质各向同性B.地下水处于紊流状态C.含水层为越流系统D.降深已超过含水层厚度答案：A5.对承压完整井进行稳定流抽水时，影响半径R随时间A.持续增大B.持续减小C.先增大后稳定D.保持不变答案：C6.下列哪种情况下，地下水年龄最老A.山前冲洪积扇顶部B.河流阶地潜水C.深层承压盆地中心D.岩溶泉排泄区答案：C7.水力梯度I=0.005，渗透系数K=8m/d，则孔隙水流速v为A.0.04m/dB.0.4m/dC.4m/dD.40m/d答案：A8.关于裂隙水的正确描述是A.渗透性各向同性B.富水性均匀C.具明显方向性D.仅存在于风化带答案：C9.利用Cl⁻作示踪剂求孔隙度，需已知A.抽水流量B.入渗补给量C.地下水Cl⁻浓度与降雨Cl⁻浓度D.含水层厚度答案：C10.对潜水井进行非稳定流计算时，Theis公式中u的定义为A.r²S/(4Tt)B.r²T/(4St)C.4Tt/(r²S)D.4St/(r²T)答案：A11.若两观测孔距抽水井距离分别为r₁、r₂，降深s₁、s₂，则利用Cooper-Jacob公式求T时，需A.s₁－s₂与lg(r₂/r₁)呈直线B.s₁＋s₂与lg(r₂/r₁)呈直线C.Δs与lgt呈直线D.s与t呈直线答案：A12.岩溶发育的“三水”条件是指A.水源、水压、水温B.水源、水压、水力坡度C.水源、水压、水流通道D.水源、水温、水流通道答案：C13.下列哪项不是越流系统的必要条件A.弱透水层B.相邻含水层水头差C.抽水层为承压水D.抽水层为潜水答案：D14.当电导率突然升高，可初步判断A.受到海水入侵B.降雨入渗增强C.含水层疏干D.抽水流量减小答案：A15.关于地下水补给量，下列说法正确的是A.降雨入渗系数与包气带岩性无关B.灌溉回归量与灌溉定额成正比C.河流基流量全年恒定D.凝结水补给在干旱区可忽略答案：B16.利用氚（³H）估算地下水年龄，其半衰期为A.3.8dB.12.3aC.5730aD.1.25×10⁹a答案：B17.当抽水试验出现“阶梯状”降深—时间曲线，最可能原因是A.边界反射B.井损较大C.三次降深叠加D.含水层非均质答案：A18.关于地下水允许开采量，正确的是A.等于天然补给量B.可大于多年平均补给量C.等于含水层储存量D.等于抽水设备能力答案：B19.在GMS软件中，模拟溶质运移需额外输入A.渗透系数B.储水系数C.孔隙度D.弥散度答案：D20.若某区地下水埋深持续下降，最先受到影响的生态功能是A.河流基流B.土壤湿度C.植被蒸腾D.湿地面积答案：D二、多项选择题（每题2分，共20分，多选少选均不得分）21.下列属于地下水天然排泄方式的有A.泉B.蒸发蒸腾C.人工开采D.越流E.基流答案：ABE22.关于渗透系数K，正确的有A.量纲与速度相同B.与流体密度有关C.与温度无关D.裂隙走向可影响K值E.随埋深增大而减小答案：ABDE23.进行抽水试验时，为求取T与S，必须记录A.抽水井半径B.观测孔距抽水井距离C.水位降深D.抽水持续时间E.流量答案：BCDE24.下列能反映含水层非均质性的有A.抽水曲线呈双直线B.降深—距离曲线出现拐点C.恢复水位迅速D.不同方向K值差异大E.降深随时间对数呈曲线答案：ABDE25.地下水化学成分形成作用包括A.溶滤B.浓缩C.混合D.阳离子交换E.氧化还原答案：ABCDE26.关于越流因子B，正确的有A.量纲为长度B.B越大越流越弱C.B与弱透水层厚度成正比D.B与抽水层T成反比E.B与弱透水层K′成正比答案：ABC27.下列属于地下水数值模拟步骤的有A.概念模型B.数学模型C.参数分区D.模型识别E.预报与评价答案：ABCDE28.导致地面沉降的主要原因有A.粘性土排水压缩B.砂层压密C.地下水位大幅下降D.地震液化E.含水层回弹答案：AC29.关于岩溶水，正确的有A.富水性极不均一B.暗河系统发育C.渗透系数可突变D.水化学类型单一E.易受污染答案：ABCE30.进行地下水脆弱性评价时，常用参数有A.埋深B.净补给量C.包气带岩性D.土壤类型E.水力传导系数答案：ABCDE三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）31.潜水面的坡度永远等于水力坡度。答案：×32.在承压含水层中，降深可以大于含水层厚度。答案：√33.Theis公式假设含水层均质各向同性且无限延伸。答案：√34.裂隙水的渗透性一般随深度线性减小。答案：×35.地下水年龄越老，其矿化度一定越高。答案：×36.当抽水井附近存在直线定水头边界时，可用镜像法处理。答案：√37.弥散度与孔隙尺度无关，仅与宏观非均质有关。答案：×38.在干旱区，凝结水可成为地下水的重要补给来源。答案：√39.允许开采量评价时，需考虑生态水位约束。答案：√40.数值模拟中，时间步长越小，计算结果一定越精确。答案：×四、填空题（每空1分，共20分）41.达西定律表达式Q=KAI中，A代表________，I代表________。答案：过水断面面积；水力坡度42.潜水含水层给水度μ与孔隙度n的关系为μ________n。答案：≤43.在Cooper-Jacob公式中，当u≤0.01时，可近似用________函数代替Theis井函数W(u)。答案：－0.5772－lnu44.若抽水井流量Q=2160m³/d，T=300m²/d，s=3m，则利用稳定流公式估算影响半径R=________m。答案：20045.越流系数K′/b′的量纲为________。答案：1/T46.某岩样干重200g，饱和重220g，表面湿重205g，则给水度μ=________。答案：0.2547.地下水中的总硬度主要由________离子和________离子引起。答案：Ca²⁺；Mg²⁺48.利用氚估算地下水年龄时，若样品氚浓度为5TU，大气降雨氚输入为20TU，则年龄约为________年。答案：24.649.在GMS的MODFLOW模块中，求解水流方程采用________差分格式。答案：有限50.若弥散度α_L=10m，孔隙流速v=0.5m/d，则纵向弥散系数D_L=________m²/d。答案：551.当河水位高于地下水位时，河流对地下水产生________补给。答案：正向52.岩溶发育的“三水”模型中，水流通道指________。答案：裂隙—管道系统53.地面沉降量S与水位降深Δh的关系可简化为S=________Δh。答案：m_v·γ_w·H54.在干旱区，地下水蒸发极限深度称为________。答案：蒸发临界深度55.地下水脆弱性指数DRASTIC中，D代表________。答案：地下水位埋深56.若弱透水层厚度b′=4m，K′=1×10⁻³m/d，则越流系数σ=________d⁻¹。答案：2.5×10⁻⁴57.当抽水井附近存在隔水边界时，降深随时间将呈________增长。答案：加速58.利用基流分割法求地下水补给量时，常用________曲线法。答案：直线59.在溶质运移方程中，retardationfactorR=1+________。答案：ρ_dK_d/θ60.若某区多年平均降雨400mm，入渗系数0.15，则降雨入渗补给量为________mm。答案：60五、简答题（每题6分，共30分）61.简述利用水位动态资料求取降雨入渗系数的方法与步骤。答案：（1）选取无开采、无灌溉影响的天然剖面，安装自动水位计，获取至少一个水文年水位动态；（2）同步收集日降雨量，计算次降雨事件雨量P；（3）剔除蒸发影响，取水位上升段，计算水位升幅Δh；（4）利用公式α=μ·Δh/P，其中μ为给水度，由试验或经验取得；（5）对多次事件求平均，得年均入渗系数α。62.写出Theis公式的表达式，并说明其假设条件。答案：表达式：s=(Q/4πT)W(u)，u=r²S/(4Tt)。假设：①含水层均质、各向同性、等厚、水平埋藏；②无垂向补给或排泄；③抽水井完整、流量恒定；④含水层无限延伸；⑤地下水初始水头面水平；⑥水流服从Darcy定律且为层流；⑦水头下降引起的储存量释放瞬时完成。63.对比潜水和承压水在储水机制上的差异。答案：潜水储水机制为重力疏干，水位下降使孔隙水排出，释放量由给水度μ控制，属自由表面变化；承压水储水机制为弹性释水，水位下降引起含水层压力降低，水和骨架弹性膨胀，释水量由储水系数S控制，S=ρg(α+nβ)，与μ量级差10²～10³，故同等降深下潜水释放水量远大于承压水。64.说明裂隙水渗透性的方向性及其工程意义。答案：裂隙水渗透性取决于裂隙组产状、隙宽及连通性，通常沿裂隙走向渗透系数大，垂直走向小，差异可达1～2个量级。工程意义：①隧道开挖沿主裂隙方向易突水；②坝基防渗帷幕应垂直主渗流方向布置；③油气田注水开发需考虑裂隙优势方向，避免水窜；④核废料处置库选址应避开高渗透裂隙带。65.列举三种地下水年龄测定方法并给出适用年龄范围。答案：（1）氚法：0～50年，利用大气核爆峰值；（2）CFC/SF₆：0～70年，需已知历史大气浓度；（3）¹⁴C：1000～40000年，适用于深层承压水，需校正死碳。六、计算题（共30分）66.（10分）某承压完整井以Q=1200m³/d抽水，两观测孔距井r₁=20m、r₂=80m，稳定降深分别为s₁=2.5m、s₂=1.0m，求导水系数T。答案：利用Thiem公式：T=Q·ln(r₂/r₁)/[2π(s₁－s₂)]=1200·ln(4)/[2π·1.5]=1200·1.386/9.425≈176.5m²/d67.（10分）某潜水含水层厚20m，给水度μ=0.12，降雨入渗系数α=0.15，年降雨500mm，面积10km²，求年补给量。答案：V=α·P·A=0.15×0.5m×10×10⁶m²=0.75×10⁶m³换算为水位升幅：h=V/(A·μ)=0.75×10⁶/(10×10⁶×0.12)=0.625m年补给量即0.75×10⁶m³。68.（10分）某溶质运移一维模型，孔隙流速v=0.8m/d，纵向弥散度α_L=8m，retardationfactorR=3，求t=100d时，以x=0为注入点，浓度锋面中心位置x_c及锋面扩展宽度Δx（取4σ）。答案：x_c=v·t/R=0.8×100/3≈26.7mσ=√(2α_L·v·t/R)=√(2×8×0.8×100/3)=√426.7≈20.66mΔx=4σ≈82.6m七、综合应用题（共20分）69.某山前冲洪积扇拟建水源地，已有3个勘探孔，揭露含水层为砂砾石，厚30m，埋深5～8m，降雨500mm，α=0.18，μ=0.15，T=800m²/d，S=0.001，下游10km处有湿地保护区，要求生态水位不低于地面下2m。试计算允许开采量并评价可持续性。答案：（1）计算天然补给量：A=扇体面积50km²，V_r=α·P·A=0.18×0.5×50×10⁶