【免费下载】水文地质复习题-华南理工大学

水文地质课程复习题第一讲1、什么叫孔隙度？孔隙度大与孔隙大有区别吗？答：孔隙度：岩石中的孔隙体积与包括孔隙体积在内的岩石体积之比区别：孔隙度是指宏观范围上孔隙体积所占岩土总体积的大小衡量指标，而孔隙的大小是指单元的、微观的孔隙体积的大小。

孔隙度大的岩土空隙不一定大，而空隙大的岩土孔隙度也不一定大，例如粘土与砂类土的比较。

2、粘性土孔隙度大——是含水层吗？答：粘性土虽然孔隙度大，但单个孔隙细小，内部所含的的几乎是结合水，所以通常情况下为隔水层。

但在较大水头差的作用下能发生越流补给，能通过一定数量的水层为含水层。

由上所述黏土层在通常条件下是含水层，在特殊情况下可以视为透水层。

3、试总结砂砾类土体的孔隙形状特点，并加以概化（图示）。

答：砂类土体孔隙度偏小，但孔隙较大。

图见ppt4、坚硬的花岗岩、砂岩、灰岩的空隙特征有何异同点？答：花岗岩呈粒状或似斑结构，颗粒均匀细密，间隙小。

为锁水层砂岩由碎屑和生物沉积形成。

空隙较大，为相对透水层，主要储水空间为裂隙及孔隙。

灰岩岩质较硬也是抑郁产生裂隙，由于特殊矿物成分，易于形成溶隙溶洞，灰岩的储水哦那关键主要为溶隙溶洞。

5、地壳岩石中存在哪些形式的水？答：岩石中水的存在形式有结合水、重力水、气态水、固态水以及矿物结合水。

6、什么叫容水度、持水度、给水度？影响给水度的因素有哪些？答：容水度：岩土中所能容纳的最大的水体积与岩土体体积之比。

持水度：饱和岩土中的水，在重力作用下释放后，保持在孔隙中水的体积与岩土体积之比。

给水度：含水层的释水能力。

它表示单位面积的含水层，当潜水面下降一个单位长度时在重力作用下所能释放出的水量。

给水度的影响因素有岩石颗粒的大小、形状、排列以及压实程度。

第二讲地下水的赋存和运动7、什么是含水层和隔水层？各自有什么特点？答：含水层：是能透过并给出相当数量的水的岩层隔水层：不能透过并给出或透过切给出水微不足道的岩层。

特点：含水层具有良好的给水性和强透水性，隔水层具有良好的持水性，但给水性和透水性均不良。

8、地下水如何分类？答：地下水分类的主要依据：含水介质的类型和埋藏条件按水介质分：孔隙水、裂隙水和溶岩水按埋藏条件分：包气带水、潜水和承压水9、什么是潜水、承压水、上层滞水？各自有哪些特征？潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水叫作潜水。

特征：1.补给(来源)：降水入渗，河湖入渗2.排泄(汇)：泉，（河）泄流，蒸发补给或排泄通过含水层厚度变化而储水与释水！3.动态：受气象，水文因素影响明显，变化快（水量、水位季节性变化）4.受人为因素影响也显著，易污染5.水循环交替迅速：水循环周期短，更新恢复快承压水：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水，叫作承压水特征：1.承压性是承压水的一个重要特征；2.承压水在很大程度上和潜水一样，主要来源于现代大气降水与地表水的入渗；3.承压水的水质取决于埋藏条件及其与外界联系的程度，可以是淡水，也可以是含盐量很高的卤水；4.由于上部受到隔水层或弱透水层的隔离，承压水与大气圈、地表水圈的联系较差，水循环也缓慢得多，承压水不像潜水那样容易污染，但是一旦污染后则很难使其净化。

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，这便是上层滞水。

特征：上层滞水分布最接近地表，接受大气降水的补给，通过蒸发或向隔水底板的边缘下渗排泄。

雨季获得补充，积存一定水量。

旱季水量逐渐耗失。

当分布范围小且补给不很经常时，不能终年保持有水。

由于其水量小，动态变化显著，只有在缺水地区才能成为小型供水水源或暂时性供水水源。

包气带中的上层滞水，对其下部的潜水的补给与蒸发排泄，起到一定的滞后调节作用。

上层滞水极易受污染，利用其作为饮用水源时要格外注意卫生防护。

10、什么叫等水压线图？它是怎样绘制的？钻孔打到等水压线高度能否见到承压水？为什么？绘制等水压线图有何实际意义？将某一承压水层测压水位相等的各点连线，即得到等水压线图（等测压水位线图）。

不能，承压水的测压水面只是一个虚构的面，并不存在这样一个实际的水面，只有当钻孔穿透上覆隔水层达到含水层顶面时了中才见水；孔中水位上升到测压水位高度静止不动。

实际意义：1.确定地下水流动方向2.确定地下水面坡度3.确定地下水位赋存深度4.确定地表面与地下水面之起伏关系5.确定地下水与河川的供应关系6.可识出地下水露头（泉）11、什么叫渗透、渗流和渗流场？渗透（就是渗流）：地下水在岩石空隙中的运动称为渗流（渗透）渗流场：发生渗流的区域称为渗流场。

12、达西定律的公式形式有几种？公式中各符号的意义是什么？达西定律的意义是什么？它的应用范围如何？Q = K ω I = ω V过水断面与水力学中的水流过断面是否一致？否▪过水断面——ω，假想的断面▪实际孔隙断面——ω n 孔隙度▪实际水流断面——ω n 有效孔隙度Q/ω=V比照水力学，实际流速Q/ω’=u关系：地下水渗透流速V= u n e渗透流速V：是假设水流通过整个岩层断面（骨架+空隙）时所具有的虚拟的平均流速。

意义：研究水量时，只考虑水流通过的总量与平均流速，而不去追踪实际水质点的运移轨迹——简化的研究应用范围：只有雷诺数小于1-10之间某一数值的层流运动才服从达西定律13、渗透流速与实际流速有什么区别？渗透流速的过水断面系指砂柱的横断面积；在该面积中，包括砂粒所占据的面积及空隙所占据的面积；而水流实际流过的乃是扣除结合水所占据的范围以外的空隙面积。

渗透流速比实际流速小。

14、什么是流网？流网具有哪些特点？流网的绘制步骤是？流网是指在渗流场的某一典型剖面或切面上由一系列等水头线和流线所组成的网格。

流网特点：①在各向同性介质中，流线与等水头线正交；在各向异性介质中，流线与等水头线斜交②是按一定规则绘制的，等水头线（等水头差绘制），流线（等流量宽，单宽流量相等）绘制步骤（简要）：1）寻找已知边界（湿周，隔水边界，水位线）2）分水线、源、汇的确定3）画出渗流场周边流线与条件4）中间内插流量等单宽量流量控制流线根数确定等水头差间隔第三讲包气带水的运动及地下水化学成分15、什么是毛细上升高度？其影响因素是？毛细压力水头与毛细压强的概念，观察毛细管中水的运动插入水中初始：瞬时刻H A=Z A+0 =0H B=？H B= Z B+ p c /gH B=Z B+(-h c)= -h cH C=? = Z C+(-h c)=0最后：H A = H C（管中水不运动—静止液体）此时毛细管中的最大上升高度h c称为毛细上升高度,它在数值上等于该管所具有的毛细压力水头值其影响因素是毛细管直径，颗粒细小的土，最大毛细上升高度也大。

16、包气带水的运动与饱水带水的运动相比有哪些特点？1.饱水带只存在重力势，包气带同时存在重力势和毛力势；2.饱水带任一点的压力水头是个定值，包气带的压力水头则是含水量的函数；3.饱水带的渗透系数是个定值，包气带的渗透系数随含水量的降低而变小。

17、地下水的主要气体成分和离子成分有哪些？来源？地下水中常见的气体成分：氧（O2）、氮（N2）、二氧化碳（CO2）硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）。

来源：氧（O2）、氮（N2）：大气圈随降水入渗进入含水层中硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）：在较封闭环境中，在有机质与微生物参与的生物化学过程中形成。

二氧化碳（CO2）：由于大气降水中的CO2含量较低，地下水中CO2 ，主要源于：（1）土壤层（入渗过程溶于水中）：有机质残骸发酵产生、植物呼吸作用产生；（2）碳酸盐岩地层：在深部高温下，也可变质生成CO2；（3）人类活动：在化石燃料（煤、石油、天然气），导致大气中的CO2增加，（增长20%）地下水中主要离子成分阴离子： HCO-3， SO2-4，Cl-；阳离子：Ca2+, Mg2+, K+, Na+来源：（1）低矿化度水中的常见离子：HCO-3，Ca2+，Mg2+，常来源与沉积盐岩、岩浆岩、变质岩的风化溶解；（2）高矿化度水中的常见离子：Cl-,Na+,K+，沉积盐岩（钠盐、钾盐）的溶解、变质岩风化溶解，海水影响；(3)中等矿化度的常见离子： SO42-：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 氧化后形成之，大气中SO2-4过高时，降“酸雨”18、地下水化学成分形成的作用有哪些？溶滤作用—水岩相互作用时发生浓缩作用—蒸发排泄时发生脱碳酸作用—在温度与压力发生变化时发生 脱硫酸作用—在还原环境下发生：SO 42-→ H 2S↑ 阴离子交替吸附作用—岩土表面吸附的阳离子与水中阳离子发生交换混合作用— 2种不同类型地下水混合时发生人类活动的作用——影响越来越大19、什么是溶滤作用？试叙述溶滤作用对地下水产生的作用。

溶滤作用：水与岩土相互作用下，岩土中某些组分向地下水中转移的过程。

长期、强烈溶滤作用的结果，地下水以低矿化度的难溶离子为主，HCO 3—Ca 水 或 HCO 3—Ca Mg 这是由溶滤作用的阶段性决定！在由多种盐类组成的岩石中： 早期，Cl 盐最易溶于水中→随水带走，岩土贫Cl 盐继续作用，较易溶SO 42-盐类被溶入中→随水带走，贫SO 42-盐类持续（岩土中）只剩较难溶的碳酸盐类。

因此，分析溶滤作用及其地下水的成分特征：① 要从地质历史发展的眼光（角度）来理解—它是地质历史长期作用的结果② 地下水是不断运动的—溶解的组分会被带去（岩土组分变化） 前期溶滤作用—溶滤什么组分，水中获得相应组分后期溶滤作用—长期强烈溶滤作用的结果是难溶成分的低矿化水 （可看课本82页）20、什么叫地下水的矿化度？地下水中各种离子、分子与化合物的总量称为矿化度21、第三讲 PPT 第48页练习题某地区地表为厚约10m 的第四纪沉积物，由砂土和亚粘土组成，下伏花岗岩岩体。

一温泉源于花岗岩裂隙含水层中，并通过第四系益溢出地表，其水化学成分用库尔 洛夫式表示为：已知温泉补给区的地下水化学成分的库尔洛夫表示式为： 问：（1）由补给区到排泄区，地下水化学成分有哪些变化？ （2）可能发生哪些的水化学形成作用。

0459*******.0005.02t Na Cl HCO M S H 01212844183742.0t Na Ca SO HCO M22、地下水根据其成分的不同可以分为哪几种类型？各有什么样的特点？地下水根据其成分的不同可分为以下几个基本类型，即溶滤水，沉积水，再生水与初生水。

溶滤水的化学成分由溶滤岩土获得；沉积水则是沉积物形成时或随后进入空隙，并在封闭的地质构造条件下封闭存下来的水，它的化学成分主要来源于形成沉积物的水体。

再生水则是岩石受到高温变质作用时，从矿物结构中分离出来的水；初生水是直接由岩浆析出的水。