水文地质学(附分析题答案)

水文地质学基础复习题一、名词解释径流：孔隙概念：某一体积岩土（包括孔隙在内）中孔隙体积所占的比例。

结合水：分布在颗粒表面受静电引力大于重力，而不能在自身重力作用下发生运动的那部分水。

重力水：固体表面结合水层意外的水分子，时候重力影响大于固体表面的吸引力，在中立作用下运移。

毛细水：指的是地下水受土粒间孔隙的毛细作用上升的水分（毛细现象：在液体表面张力作用下，毛细管中水位上升一定高度的现象）容水度：岩土完全饱水时所能容纳的水的体积与岩土体积的比值。

给水度：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。

持水度：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。

包气带：地下水面以上，未被水充满的岩层。

饱水带：地下水面以下。

饱水带中地下水存在形式：饱水带岩石空隙全部为液态水所充满。

含水层：定义：饱含水的透水层，或能够透过并给出相当数量水的岩层隔水层：不透水的岩层，或不能透过并给出一定水量的岩层。

潜水：赋存在地面以下，第一个区域性隔水层之上，而且有自由水面的水称作潜水。

承压水：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水。

上层滞水：当包气带存在局部隔水层(弱透水层)时，局部隔水层(弱透水层)上会积聚具有自由水面的重力水，为上层滞水。

承压高度：稳定水位与个税顶板高程指尖的差值。

测压水位:如果在某处打井那么刚渗透出水的位置叫做初见水位层，此时停止挖掘如果该处地下水存在承压水或者上层滞水那么此后井中水位不断上升，到一定高度后便稳定下来，不再上升，此时该水面的高程称为稳定水位，也即该点处承压含水层的承压水位（也叫测压水位贮水系数：是指承压水测压水位下降或上升一个单位深度时单位水平面积含水层所释放或储存的水的体积.。

渗流场：发生渗流的区域（渗流区）水力梯度：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径长度的比值。

渗透系数：岩石渗透性能的定量指标，在数值上等于单位水力梯度条件下的渗流速度流网：在渗流场中某一典型剖面或切面上，由一系列等水头线与流线组成的网格。

流线：渗流场中某一瞬间的一条曲线，曲线上各水质点在此瞬间的流向均与此线相切。

（某时刻各点流向的连线）迹线：渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。

（水质点运动过程，稳定流条件下，流线与迹线重合）毛细压强：弯液面产生的附加压强称为毛细压强毛细饱和：最宽大的控系统到被支持毛细水充满的范围.总溶解固体:地下水中所含种离子、分子与化合物的总量。

(有机物和无机盐的总称)总硬度：水中Ca2+、Mg2+的总含量暂时硬度：水煮沸时（脱碳酸作用），因形成碳酸盐沉淀而失去的一部分Ca2+、Mg2+含量永久硬度：水煮沸后仍留在水中的Ca2+、Mg2+含量入渗系数：气降水补给地下水的份额，常以小数表示。

越流：具有一定水头差的相邻含水层，通过其间的弱透水岩层发生水量交换的过程。

通常发生于松散沉积物中，粘性土层构成弱透水层。

泉：下水的天然露头，多为“点”，属径流排泄。

泉的出露是地形、地质与水文地质条件有机结合的结果上升泉：承压水的排泄下降泉：潜水或者上层滞水的排泄侵蚀泉：地形切割到潜水面二出露，包括潜水含水层及揭露承压水隔水顶板。

接触泉：水流在前方受阻，水位抬升，溢流成泉溢流泉：水流前方出现相对隔水层或者下伏相对隔水底板抬升时，地下水流动受阻而溢出地表。

泄流：当河流切割含水层时，地下水沿河呈带状排泄，称作地下水的泄流地下水含水系统：是指由隔水或相对隔水岩层圈闭的，具有统一水力联系的含水岩统地下水流动系统：是指由源到汇的流面群构成，具有统一时空演变过程的地下水体。

地下水动态：地下水的各要素（水位、水量、水质、水温、流速、流向等）在自然和人为因素的综合影响下随时间作有规律的变化。

地下水均衡：利用质量守恒定律，分析地下水在某地区某时段内水量、热量和盐量的收入与支出之间的平衡关系。

正均衡：收入＞支出负均衡：收入＜支出孔隙水：赋存于松散沉积物颗粒构成的孔隙网络之中水裂隙水：储存于非可溶性基岩裂隙介质中的地下水岩溶水：赋存于可溶性岩层的溶蚀裂隙和洞穴中的地下水。

又称喀斯特水地下水资源：一定范围内多年平均地下潜水层所能得到的外来补给水量。

补给资源量：某特定区域在一定时段内由于降水及其他补给源所形成的地下水量。

储存资源量：地下水系统在地质历史演化过程中,残留或积存下来的水量。

这部分水量往往不参与现代水文循环,大部分属于不可再生资源。

其数量近似等于该系统多年平均最低水位以下重力水的体积。

地下水储存资源是描述某一地下水系统水资源拥有量的总体指标之一。

二、填空题1、自然界的水循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及圈层的范围，分为水文循环和地质循环。

2、水循环是在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。

3、在水文学中常用流量、径流总量、径流深度、径流模数和径流系数等特征值说明地表径流。

4、岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。

空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地下水的分步和运动具有重要影响。

5、岩体空隙可分为松散岩土中的孔隙、坚硬岩石中的裂隙、和可溶岩石中的溶穴。

6、孔隙度的大小主要取决于分选程度及颗粒排列情况，另外颗粒形状及胶结充填情况也影响孔隙度。

7、岩石裂隙按成因分为：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙。

8、地下水按岩层的空隙类型可分为：孔隙水、裂隙水、和岩溶水。

9、通常以容水度、含水量、给水度、持水度和透水性来表征与水分的储容和运移有关的岩石性质。

10、据地下水埋藏条件，可将地下水分为包气带水、潜水和承压水。

11、按含水介质（空隙）类型，可将地下水分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。

12、潜水的排泄除了流入其它含水层以外，泄入大气圈与地表水圈的方式有两类，即：径流排泄和蒸发排泄。

13、承压含水层获得补给时测压水位上升，一方面，由于压强增大含水层中水的密度加大；另一方面，由于孔隙水压力增大，有效应力降低，含水层骨架发生少量回弹，空隙度增大。

14、根据地下水流动状态，地下水运动分为层流和紊流。

15、根据地下水运动要素与时间的关系，地下水运动分为稳定流和非稳定流。

16、渗透系数可以定量说明岩石的渗透性能。

渗透系数愈大，岩石的透水能力愈强。

17、在均质各向同性介质中，地下水必定沿着水头变化最大的方向，即垂直于等水头线的方向运动，因此，流线与等水头线构成正交网格。

18、如果规定相邻两条流线之间通过的流量相等，则流线的疏密可以反映径流强度，等水头线的疏密则说明水力梯度的大小。

19、由于表面张力的作用，弯曲的液面对液面以内的液体产生附加表面压强，而这一附加表面压强总是指向液体表面的曲率中心方向；突起的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个正的表面压强；凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个负的表面压强。

20、拉普拉斯公式的涵义是：弯曲的液面将产生一个指向液面凹侧的附加表面压强；附加表面压强与张力系数成正比，与表面的曲率半径成反比。

21、包气带毛细负压随着含水量的变小而负值变大。

渗透系数随着含水量降低而迅速变小。

22、地下水中分布最广、含量较高的阴离子有氯离子、硫酸根离子及重碳酸根离子等。

23、地下水中分布最广、含量较高的阳离子有钠离子、钾离子、钙离子及镁离子等。

24、一般情况下，低矿化水中常以重碳酸离子、钙离子及镁离子为主；高矿化水则以氯离子及钠离子为主。

25、一般情况下，中等矿化的地下水中，阴离子常以硫酸根离子为主，主要阳离子则可以是钠离子，也可以是钙离子。

26、地下水化学成分的形成作用有溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用和混合作用。

27、水化学分析时，根据研究目的和要求不同，分析项目和精度要求各不相同，一般分为简分析、全分析和专项分析。

28、地下水补给的研究包括补给来源、补给条件与补给量。

29、地下水的天然排泄方式有泉、泄流、蒸发、蒸腾、含水层之间的排泄。

30、根据补给泉的含水层性质，可将泉分为上升泉及下降泉两大类。

根据泉的成因，下降泉可分为侵蚀泉、接触泉与溢流泉。

上升泉按其成因可分为侵蚀泉、断层泉与接触带泉。

31、地下水径流的方向总的趋势是由补给区向排泄区运动，具体的说是从水位高处向水位低处流动。

32、表征地下水动态要素有水位、水量、水化学成分、水温。

33、潜水动态可分为蒸发型、径流型及弱径流型三种类型。

34、天然状态下的洪积扇中，由山口向平原地下水的水化学作用由溶滤作用为主转化到以浓缩作用为主，矿化度由大到小。

35、在冲积平原中，由现代河道与近期古河道向两侧河间洼地，地下水埋深由深变浅，水化学作用由溶滤作用为主变为浓缩作用为主，矿化度由小变大。

36、目前研究裂隙介质的方法可分为三类：等效多孔介质方法、双重介质方法和非连续介质方法。

37、岩溶可划分为地表岩溶和地下岩溶。

38、岩溶发育应具备的四个条件为：可溶岩的存在、可溶岩必须是透水的、具有侵蚀性的水以及水是流动的。

39、在一个裸露碳酸盐岩层中，岩溶发育与地下水流动是相适应的。

地下水的流动系统可以区分为非饱和流动系统、局部流动系统与区域流动系统。

40、地下水资源可分为补给资源和储存资源两类。

三、问答题1、为什么说空隙大小和数量不同的岩石，其容纳、保持、释出及透水的能力不同？岩石容纳、保持、释出及透水的能力与空隙的大小和多少有关，而空隙的大小和多少决定着地壳岩石中各形式的水所占的比例。

空隙越大，结合水所占的比例就越小，而出纳、释出以及透水能力就较强，持水能力就越弱；反之，孔隙度越小，结合水所占的比例就越大，出纳、释出以及透水能力就较弱，持水能力就越强。

所以说空隙大小和数量不同的岩石，其容纳、保持、释出及透水的能力不同。

2、简述包气带特征？在接近地表的上层岩土中，土石的孔隙未被水充满，而含有相当数量的气体，故常将这一岩土层称为包气带。

包气带是指地面以下、地下水位以上的岩土孔隙未被水饱和的地带，又称非饱和带、通气带。

包气带是大气水和地表水同地下水发生联系并进行水分交换的地带，它是岩土颗粒、水、空气三者同时存在的一个复杂系统。

其中植物根系活动层与外界有强烈的水分交换。

包气带具有吸收水分、保持水分和传递水分的能力。

3、简述含水层形成的必要条件（1）要有空隙大，且连通性好的储水空间。

（2）要有有利于地下水储存的地质构造（蓄水构造）。

（3）要有充足的补给来源。

4、简述含水层与隔水层定义的相对性，并举例说明在利用与排除地下水的实际工作中，如何划分含水层与隔水层。

含水层：饱含水的透水层，或能够透过并给出相当数量水的岩层。

辨异：饱含水的弱透水层（粘土、亚粘土等）；不含水的透水层（沙漠、被疏干的含水层等）隔水层：不透水的岩层，或不能透过并给出一定水量的岩层。

辨异：隔水层的相对性，并非完全隔水－弱透水层含、隔水层是相对概念，划分时要根据研究区的需水要求，即考虑岩层所能给出水的数量大小是否具有实际意义。