地下水动力学 课后思考题及其参考答案

(5)隔水底板水平的均质各向同性河间地块， (5)隔水底板水平的均质各向同性河间地块，两河完全切割含水 隔水底板水平的均质各向同性河间地块 层至隔水底板，均匀稳定入渗，两河排泄地下水， 层至隔水底板，均匀稳定入渗，两河排泄地下水，两河水位相 等且保持不变。请绘制其流网。 等且保持不变。请绘制其流网。
(10)在土层中挖个洞，在洞内放个接渗皿，能否接到水？—北方地 (10)在土层中挖个洞，在洞内放个接渗皿，能否接到水？ 在土层中挖个洞 陕北的窑洞。 窖，陕北的窑洞。
滴水 下雨
砂土
黄土
器皿 砾石
题(7)图 (7)图
题(10)图 (10)图
一般接不到水！ 一般接不到水！
(11)请分析一下孔隙度与饱和体积含水量之间的关系？ (11)请分析一下孔隙度与饱和体积含水量之间的关系？ 请分析一下孔隙度与饱和体积含水量之间的关系 参见P21 P21中 参见P21中。 (12)松散岩石给水度的影响因素有哪些? (12)松散岩石给水度的影响因素有哪些? 松散岩石给水度的影响因素有哪些 参见P22 P22中 参见P22中。 (13)某岩石的裂隙中，有的充填了细砂， (13)某岩石的裂隙中，有的充填了细砂，有的充填了粘土 某岩石的裂隙中 有的没有充填，试分析各种情况下岩石的透水性。 ，有的没有充填，试分析各种情况下岩石的透水性。 裂隙中没有充填物的岩石的透水性最好， 裂隙中没有充填物的岩石的透水性最好，充填了细砂的 岩石的透水性次之，充填了粘土的岩石的透水性最差。 岩石的透水性次之，充填了粘土的岩石的透水性最差。
绪 言 第一章 地球上的水及其循环
(1)从大气圈到地壳上半部属于浅部层圈水， (1)从大气圈到地壳上半部属于浅部层圈水，其中分布有大气水 从大气圈到地壳上半部属于浅部层圈水 地表水、地下水以及生物体中的水， 自由态H 、地表水、地下水以及生物体中的水，这些水以 自由态H2O分子 形式存在， 为主， 存在。 形式存在， 液态 为主，也呈现 固态 与 气态 存在。 详见P6 P6。 详见P6。 (2)深层圈水分布于地壳下半部直到下地幔这一范围。在地壳下 (2)深层圈水分布于地壳下半部直到下地幔这一范围。 深层圈水分布于地壳下半部直到下地幔这一范围 部深约15 35km处 地温高达400℃以上，压力也非常大， 15400℃以上 部深约15-35km处，地温高达400℃以上，压力也非常大，这里的 水形式存在， 水不可能以普通 液态 水或 气态 水形式存在，均是以 非自由 存在的水，为被压密的气水溶液。 态 存在的水，为被压密的气水溶液。 详见P7。 详见P7。 P7
(2)潜水含水层的给水度和承压含水层的给水度存在很大 的区别，你知道为什么吗？ 的区别，你知道为什么吗？ 参见P33。 参见P33。
(3)请对以下陈述作出辨析： 请对以下陈述作出辨析： >>在排泄区 地下水不接受大气降水的补给； 在排泄区， >>在排泄区，地下水不接受大气降水的补给； 不正确，在排泄区也可接受补给。 不正确，在排泄区也可接受补给。 >>只有测压水位高于地面的地下水才叫承压水 只有测压水位高于地面的地下水才叫承压水； >>只有测压水位高于地面的地下水才叫承压水； 不正确，只要测压水位高于隔水顶板的地下水都为承压水。 不正确，只要测压水位高于隔水顶板的地下水都为承压水。 测压水位高于隔水顶板的地下水都为承压水 >>地面的污染物可通过包气带扩散到潜水中 但不会影响承压水。 地面的污染物可通过包气带扩散到潜水中， >>地面的污染物可通过包气带扩散到潜水中，但不会影响承压水。 错误，只要承压水与潜水有水力联系，就会受到影响。 错误，只要承压水与潜水有水力联系，就会受到影响。 (4)在地下水的补给、径流、排泄上，承压含水层具有哪些特点？ 在地下水的补给、径流、排泄上，承压含水层具有哪些特点？ 参见P32中 参见P32中。 (5)在无入渗补给而有蒸发排泄的条件下， (5)在无入渗补给而有蒸发排泄的条件下，如果潜水含水层地下水水 在无入渗补给而有蒸发排泄的条件下 位逐渐下降， 位逐渐下降，其上部包气带的含水量将 减少 ，而地下水蒸发强度将 减弱 。
(3)一般情况下， (3)一般情况下，可以用渗透流速除以孔隙度得到 一般情况下 实际流速， 实际流速，这个实际流速与水质点的流动速度有什 么联系？ 么联系？ P37中 P37中。 (4)达西定律有哪些适用条件，分析一下该定律在 (4)达西定律有哪些适用条件， 达西定律有哪些适用条件 裂隙含水层中应用时需注意哪些问题？ 裂隙含水层中应用时需注意哪些问题？ P38中 P38中。
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(8)两种试样：砂样、砾石样水中浸泡后，快速提出水面， (8)两种试样：砂样、砾石样水中浸泡后，快速提出水面，砂 两种试样 样孔隙中会保留什么形式的毛细水， 样孔隙中会保留什么形式的毛细水，而在砾样孔隙中会保留 什么形式的毛细水？ 什么形式的毛细水？ 砂样孔隙中会保留悬挂毛细水， 砂样孔隙中会保留悬挂毛细水，而在砾样孔隙中会保留 孔角毛细水？ 孔角毛细水？ (9)将上粗下细，或上细下粗的管中滴水，在不饱水情况下， (9)将上粗下细，或上细下粗的管中滴水，在不饱水情况下， 将上粗下细 水停留在何处？上粗下细， 水停留在何处？上粗下细，上细下粗哪种土层容易形成悬挂 毛细水？ 毛细水？ 不饱水情况下，停留在细粒土中， 不饱水情况下，停留在细粒土中，下粗上细组成的土层 容易形成悬挂毛细水？ 容易形成悬挂毛细水？
第五章 包气带水的运动
(1)当潜水水位下降时， (1)当潜水水位下降时，支持毛细水和悬挂毛细水的运动有什么不 当潜水水位下降时 同特点？ 同特点？ 当潜水水位下降时，支持毛细水随水位向下运动， 当潜水水位下降时，支持毛细水随水位向下运动，悬挂毛细水 不运动。 不运动。 (2)对于特定的均质包气带， (2)对于特定的均质包气带，其渗透系数随着岩石含水量的增加而 对于特定的均质包气带 增大直至为一常数，所以渗透系数是含水量的函数； 增大直至为一常数，所以渗透系数是含水量的函数； 正确。参见P48中 正确。参见P48中。 P48
(3)当细管毛细上升高度为10cm，粗管毛细上升高度为5cm时 (3)当细管毛细上升高度为10cm，粗管毛细上升高度为5cm时，A管、B管、C 当细管毛细上升高度为10cm 毛细上升高度各为多少？ 管毛细上升高度各为多少？
(6)思考题： (6)思考题： 思考题 粉砂岩， 页岩， 断裂， 矿道。 A-粉砂岩，B-页岩，C-断裂，D-矿道。
大坝
A
B C D
回答下列问题： 回答下列问题： >>这组地层是含水层还是隔水层？ >>这组地层是含水层还是隔水层？ 这组地层是含水层还是隔水层 粉砂岩为含水层，页岩为弱偷水层! 粉砂岩为含水层，页岩为弱偷水层! >>煤层开采，巷道(矿坑)会否有水？ >>煤层开采，巷道(矿坑)会否有水？ 煤层开采 会有水,因为断层和粉砂岩导水! 会有水,因为断层和粉砂岩导水! >>如果需要修水库，建坝后库水是否渗漏？ >>如果需要修水库，建坝后库水是否渗漏？ 如果需要修水库 会渗漏,粉砂岩透水性好! 会渗漏,粉砂岩透水性好! >>如供水的需要是否为含水层 如供水的需要是否为含水层？ >>如供水的需要是否为含水层？ 粉砂岩为含水层! 粉砂岩为含水层!
第二章 岩石中的空隙与水
(1)对比以下概念： (1)对比以下概念： 对比以下概念 孔隙度和孔隙比； 孔隙度和孔隙比； 详见P15中 详见P15中。 P15 (2)在一个孔隙度为30%的砾石堆积体中，充填了孔隙度为60%的粉 (2)在一个孔隙度为30%的砾石堆积体中，充填了孔隙度为60%的粉 在一个孔隙度为30%的砾石堆积体中 60% 质粘土，试估算该堆积体的实际孔隙度。 质粘土，试估算该堆积体的实际孔隙度。 P17中 n=30%×60%=18%。 P17中：n=30%×60%=18%。 (3)粘性土的孔隙特点？ (3)粘性土的孔隙特点？ 粘性土的孔隙特点 粘性土中结构孔隙和次生孔隙(虫孔、根孔、裂缝等) 粘性土中结构孔隙和次生孔隙(虫孔、根孔、裂缝等)的存在 ，使得粘性土的孔隙率超过理论最大值很多。 使得粘性土的孔隙率超过理论最大值很多。
(2)请对以下陈述作出辨析 (2)请对以下陈述作出辨析 >>潜水面如果不是流线，则流线可能向下穿越潜水面， >>潜水面如果不是流线，则流线可能向下穿越潜水面，也可 潜水面如果不是流线 能向上穿越潜水面； 能向上穿越潜水面； 正确。 正确。 >>地下水总是从高处往低处流； >>地下水总是从高处往低处流； 地下水总是从高处往低处流 错误，地下水总是从能量高的地方流向能量低的地方。 错误，地下水总是从能量高的地方流向能量低的地方。 >>含水层孔隙度越大，则渗透系数越大； >>含水层孔隙度越大，则渗透系数越大； 含水层孔隙度越大 错误，粘土的孔隙度很大，但其渗透系数很小。 错误，粘土的孔隙度很大，但其渗透系数很小。 >>当有入渗补给或蒸发排泄时，潜水面可以看作一个流面。 >>当有入渗补给或蒸发排泄时，潜水面可以看作一个流面。 当有入渗补给或蒸发排泄时 P39中 P39中。
(3)地球上水的循环按其循环途径长短、 (3)地球上水的循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及 地球上水的循环按其循环途径长短 涉及层圈的范围， 涉及层圈的范围，可分为 水文循环 和 地质循环 。水循环的 大气过程属于 水文循环 。 详见P7 P7。 详见P7。 (4)名词解释：水文循环、地质循环。 (4)名词解释：水文循环、地质循环。 名词解释 详见P7 P9。 P7、 详见P7、P9。 (5)水文循环是在 作用下， (5)水文循环是在 太阳辐射 和 重力 作用下，以 蒸发 、 等方式周而复始。 降水 、和 重力 等方式周而复始。水文循环分为 大循环 和 小循环 。 详见P7、P8。 详见P7、P8。 P7
第三章 地下水的埋藏
(1)对比以下概念： 对比以下概念： 毛细水带与包气带；参见P26。 毛细水带与包气带；参见P26。 隔水层与弱透水层；参见P27。 隔水层与弱透水层；参见P27。 排泄区与补给区； 参见P31-32。 排泄区与补给区； 参见P31-32。 上层滞水与潜水。 上层滞水与潜水。 参见P35。 参见P35。
第四章 地下水的运动
(1)请对比以下概念 (1)请对比以下概念 渗透流速与实际流速。 渗透流速与实际流速。 P37中 P37中。 渗透系数与渗透率。 渗透系数与渗透率。 渗透系数不仅与岩石的物理性质有关， 渗透系数不仅与岩石的物理性质有关，而且还与流体的物理 性质有关。渗透率仅与岩石的物理性质有关， 性质有关。渗透率仅与岩石的物理性质有关，不受流体的物理性 质的影响。 质的影响。 水头与水位。 水头与水位。 水头表示含水层中某一点的能量的大小，具有长度单位。 水头表示含水层中某一点的能量的大小，具有长度单位。 水位表示某一点地下水水面所处的高程。 水位表示某一点地下水水面所处的高程。
(4)请对以下陈述作出辨析： (4)请对以下陈述作出辨析： 请对以下陈述作出辨析 >>含水介质的固体颗粒越粗大 孔隙度就越大？ 含水介质的固体颗粒越粗大， >>含水介质的固体颗粒越粗大，孔隙度就越大？ 不正确，粘土由于发育结构孔隙和次生孔隙使得粘性土 不正确，粘土由于发育结构孔隙和次生孔隙使得粘性土 的孔隙率往往比砾石的空隙度要大！ 的孔隙率往往比砾石的空隙度要大！ >>分布有裂隙的岩石中，一般不发育孔隙？ >>分布有裂隙的岩石中，一般不发育孔隙？ 分布有裂隙的岩石中 不正确，发育有孔隙。 不正确，发育有孔隙。 (5)不同含水介质中空隙的连通、分布特征？ (5)不同含水介质中空隙的连通、分布特征？ 不同含水介质中空隙的连通 参见P17 P17中 参见P17中。 (6)结合水区别于普通液态水的最大特征是具有 (6)结合水区别于普通液态水的最大特征是具有 抗剪强度 。 (7)岩石孔隙中毛细水的存在形式有 (7)岩石孔隙中毛细水的存在形式有 支持毛细水 、 悬挂毛 细水 、孔角毛细水 。