中国地质大学水文地质学
水文地质学
水文地质学水文地质学是研究地下水在地质环境中的分布、流动和质量变化的学科。
它主要关注的是地下水的非饱和带、饱和带和地下水系统。
本文将从水文地质学的定义、研究对象、主要内容和应用领域等方面进行详细介绍。
水文地质学是地质学的一个分支学科，它研究的是地下水在地球内部岩石和土壤中的运动和变化规律。
地下水是指存在于地下的水资源，它是一种重要的自然资源，广泛应用于工农业生产和人类生活。
在水文地质学中，研究的对象主要包括地下水的形成与补给、地下水的动态过程、地下水和地面水的关系、地下水的化学性质和污染等。
通过研究这些对象，可以掌握地下水的分布、运动和质量变化的规律，为地下水资源的合理开发和管理提供科学依据。
水文地质学的主要内容包括地下水的水力学和地质学两个方面。
水力学是研究地下水流动规律的学科，它主要关注地下水在地下岩石和土壤中的流动速度、流动方向和流量等问题。
地下水的流动受到岩石裂隙、土壤孔隙度、压力梯度和水头差等因素的影响，因此需要利用水力学理论对其进行描述和分析。
地质学是研究地球内部岩石和土壤的形成、演化和变质的学科，它在水文地质学中主要用于解释地下水的成因和分布规律。
地下水的形成与补给主要与降水、地表径流、地下水补给和地下水补给之间的关系密切相关。
通过研究地质学，可以了解地下水的补给途径、补给量和补给速度等重要参数。
水文地质学在实际应用中有着广泛的领域，如地下水资源的勘探与评价、地下水污染与防治、地下水的灌溉利用和地下水的环境效应等。
它为地下水资源的保护、利用和管理提供科学依据。
为了更好地应用水文地质学知识，需要结合社会发展需求和其他学科成果，制定适合当地实际情况的水文地质调查方案和管理措施。
总之，水文地质学是研究地下水在地质环境中的分布、流动和质量变化规律的学科。
它的研究对象包括地下水的形成与补给、地下水的动态过程、地下水的化学性质和污染等。
水文地质学的内容主要包括地下水的水力学和地质学两个方面。
它在地下水资源的勘探与评价、地下水污染与防治、地下水的灌溉利用和地下水的环境效应等领域具有广泛的应用价值。
水文地质学基础课件中国地质大学武汉3地下水赋存
包气带水的特点
包气带水的来源：大气降水的入渗，地表水体的 渗漏，由地下水面通过毛细上升输送的水分，地 下水蒸发形成的气态水。 包气带水的赋存和运移受毛细力和重力的共同影 响：重力使得水分下移，毛细力则将水分输向空 隙细小的与含水量低的地方。 包气带的水、溶质的时空分布及迁移转化规律受 边界条件影响很大：气象因素，天然和人工植被、 人类的生活和生产。
水文地质学基础
24
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？ 在地下水的补给、径流、排泄上，承压含水层具有哪些特点？ 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 水位逐渐下降，其上部包气带的含水量将 ，而地下水 蒸发强度将 。
水文地质学基础
25
这组地层是含水层还是隔水层？
A B
为布设引水、排水工程的 位置提供依据。
水文地质学基础 15
3.5 承压水(Confined Water)
3.5.1 定义： 充满于2个隔水层（弱透水层）之间含水层中的水。
承压水 水文地质学基础 16
3.5.2 基本要素
承压含水层：赋存承压水的岩层； 隔水顶板；
隔水底板；
承压含水层厚度(M)； 承压高度(H)：含水层某点的承压高度等于该点的测压高度； 测压水位线(面)：测压水位的连线(面)，此线是虚拟的； 补给区和排泄区；
理解不同埋藏条件的地下水的相互转化。
水文地质学基础
23
(1)对比概念：
毛细水带与包气带； 隔水层与弱透水层； 排泄区与补给区； 上层滞水与潜水。 (2)辨析：
思考
在排泄区，地下水不接受大气降水的补给；
只有测压水位高于地面的地下水才叫承压水； 地面的污染物可以通过包气带扩散到潜水中，但不 会影响承压水。
水文地质学基础_中国地质大学(武汉)2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
水文地质学基础_中国地质大学（武汉）2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在承压含水层中打井钻孔揭露承压含水层顶板后，钻孔水面上升到一定高度后静止下来的水位高程，称该点的（）。
答案:测压水位2.地下水运动中常用位置水头与压力水头之和替代“总水头”，或根据测压水头的大小判断地下水的流动方向，这是因为（）。
答案:动能相对于势能可忽略不计3.下列均质砂样相比，最大毛细上升高度最大为( )。
答案:粉砂4.松散沉积物的渗透系数大小与（）有关。
答案:颗粒大小、分选程度5.地形坡度对降水入渗系数的影响，取决于（）。
答案:降雨强度与入渗能力的关系6.湖积物相比河流冲积物（）。
答案:湖积砂砾层厚度大分布广时储存资源丰富7.黄河中游往往发育二元结构阶地，其中赋存丰富的地下水，关于其补给条件论述不正确的是（）。
答案:无论雨季还是旱季，黄河水一直补给地下水8.关于补给资源，表述错误的是（）。
答案:河北平原深层地下水单井出水量大，因此地下水资源很丰富9.松散岩石的容水度与孔隙度的关系可以（）。
答案:容水度大于孔隙度相同10.在流网绘制中，有降水入渗补给时，潜水水面（地下水面）可以是（）。
答案:已知水头线既不是流线，也不是等水头线11.有关“地下水补给与排泄”的说法中，正确的有（）。
答案:通过补给与排泄，地下水更新溶滤能力通过补给与排泄，地下水保持不断的循环交替，支撑水文和生态环境系统的运行通过补给与排泄，地下水与外界交换水量、盐量和热量通过补给与排泄，地下水水量得以更新，水质得到替换12.在盆地地下水流模拟实验中，地下水流模式会随以下条件的变化而改变（）。
答案:盆地几何形状补给强度渗透系数排泄点的位置13.以下常常呈隔水层的是（）。
答案:板岩泥岩14.可溶岩包括（）。
答案:硫酸盐岩卤化物岩碳酸盐岩15.水文循环是在太阳辐射和重力的共同作用下，以蒸发、降水、径流等方式周而复始进行的。
答案:正确16.水作为资源，通过水文循环水质得以持续净化，水量得以持续补充。
水文地质学实习讲义
将试样筒装满水，用量筒或滴定管测出所装水的体积即为试样筒的容积。
（以上两步可以由实验室同志在实验课前做好。）
五、实验步骤
1．连接：将试样筒与滴定管装满水，同时打开 a、b 两开关，在两管口同时流水
的情况下连接塑料管。关闭 a、b 开关，倒去试样筒中剩余的水。
2．检查：试样筒与滴定管连接之后，检查仪器底部漏斗是否有气泡，如有气泡先
调至零刻度，并与透水石底面水平。
第二步，测定透水石的负压值。打开 a、b 开关，缓慢降低 A 滴定管，同时注意
观测其液面的变化。当滴定管液面突然上升时，立刻关闭 b 开关。此值。
反复测定几次，选其中最小数值(指绝对值)作为实验仪器所采用的负压值。
2．标定试样筒的容积
要参照实验室准备工作中第 1 点进行排气，然后重复第 1 步。
3．装样：装样前，将 A 滴定管液面调到零刻度，关闭 a、b 开关，用干布把试样
筒内壁擦干(注意不要将干布接触透水石)。装砾石样和砂样时，不用安装装样筛，直
2
接将试样逐次倒入试样筒并轻振试样筒以保证试样密实，直至与试样筒口平齐。装砂 砾混合样时，先按上述方法把砾石装满，再安装装样筛，将砂样从装样筛中漏入，直 至完全充填砾石样孔隙。
0.45mm~0.6mm）；砂砾混合样（指把上述砂样完全充填进砾石样的孔隙中得到的一种 新试样）。 四、实验室准备工作
1．标定透水石的负压值 透水石是用一定直径的砂质颗粒均匀胶结成的多孔板。透水石的负压值是指在气、 液、固三相介质界面上形成的弯液面产生的附加表面压强。标定方法如下： 首先，饱和透水石并使试样筒底部漏斗充满水（最好用去气水，即通过加热或蒸 馏的方法去掉水中部分气体后的水）。具体做法是：将试样筒与底部漏斗一起从开关 a 处卸下（见图 1-1），浸没于水中并倒置，将漏斗管口与十二指肠减压器抽气管连接， 抽气使透水石饱水，底部漏斗全充满水。用弹簧夹在水中封闭底部漏斗管，倒转试样 筒，将装有水(可以不满)的试样筒放回支架。同时打开 a、b 两开关，在两管口同时流
水文地质学基础(课件)-中国地质大学(武汉)06_地下水的物理性质与化学性质
6.2 地下水的物理性质
6.2.2 温度
埋藏在不同深度的地下水，其温度变化规律不同。根据受热 源影响的不同，地壳表层可分为变温带、常温带及增温带。
变温带——受太阳辐射影响的地表极薄的带。近地表的地下水温 度受气温的影响较大，具有周期性的昼夜变化和季节变化：
温度具有昼夜变化的地下水，其埋藏深度一般在3-5m (1-2m)以内，
一个地区地下水的化学面貌，反映了该地区地下水的历史演变。
人类活动对地下水物理性质和化学性质的影响，在时间上虽然非 常短，然而，在许多情况下这种影响已经深刻地改变了地下水的 面貌！
在实际生产和科研工作中，对地下水的物理性质 和化学性质的研究，有着重要意义：
阐明地下水的起源与形成； 揭示许多地质过程； 水质评价。 研究地下水中化学元素的时空分布特征和迁移转化 规律的学科是——水文地球化学。
度最小；钙的硫酸盐，特别是钙、镁 的碳酸盐的溶解度最小。
盐类 NaCl
溶解度 (0℃，g/L)
350
随着矿化度的增加，钙镁的碳 酸盐首先达到饱和析出，继续增大时， 钙的硫酸盐也饱和析出，因此，高矿 化水中便以易溶的氯和钠占优势了， 由于氯化钙的溶解度更大，因此在矿
KCl 290
MgCl2 CaCl2 Na2SO4 MgSO4 CaSO4
6.2.3 颜色
地下水的颜色主要由其成分和悬浮于其中的杂质所决定： 一般的地下水为无色； 含硫化氢气体的水，在氧化后由于有硫磺胶体产生，故常呈翠绿色； 硬度大的水为浅蓝色，含氧化亚铁的水呈浅蓝绿色，含氧化铁的水 呈褐红色；
含腐殖质的水多呈暗黄褐色。
含有悬浮杂质的水，其颜色决定于悬浮物的颜色，颜色深浅则取 决于悬浮物的多少。
分级
说
明
地大水文地质学基础-课件
本专业的相关期刊
中文期刊 – 、水文地质工程地质 – 、工程勘察 – 、水利学报
外文期刊 –《Water Resources Research》 – 《Ground Water》
– 《Journal of Hydrology》
第2章 地球中水的分布与循环
1.1 水文地质学的研究对象（The scope of hydrogeology）
1. 水文地质学：是研究地下水及其流经岩石地层的科学。
hydrogeology
groundwater
2. 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，其水质、水量的时空变化规律；并研究如何运用这些 规律兴利除害，造福于人类。
网； -30年代，马斯卡特(M.Muskat)等根据水流与电流的相似性，提出用电流模拟连续
介质中； –1912年，德国人凯尔哈克(K.Keilhnck)进行了地下水和泉的分类； – 二十世纪20年代至30年代，美国人迈因策尔(O.E.Meinzer)对美国地下水作了总
结性描述； 大致在二十世纪中叶，有关地下水赋存、运动、补给、排泄、起源、水化学以及 水量评价等方面，已有了一套比较完整的理论与研究方法，水文地质学已经确立 为一门成熟的学科
1.4 当代水文地质学的特点(The features of modern hydrogeology)
水文地质学——水资源的核心课程 1）核心课题转移 2）研究视野扩展 3）研究目标改变 4）研究内容扩展 5）研究思路的改变 6）多学科交叉渗透成为主流 7）多技术手段的应用 8）学科性质的转变
1.5 本课程的主要内容
地球是个天然热库──可以供热，供取暖等用处
水文地质学实验报告-中国地质大学达西实验 操作原理说明+实验数据
336.0
04 砂样
2 24.4
20.2
(0.6-0.9mm) 3 22.8 19.6
A:176.6cm2 4 21.6
19.2
25.25 30.20 45.15
323.0 296.5 337.5
5 20.5 18.7
55.33
备注：实验数据为《水文地质学基础》MOOC 开课小组提供。
291.0
实验报告日期
实验二 达西渗流实验
一、实验目的 1．通过稳定流渗流实验，进一步理解渗流基本定律——达西定律。 2．加深理解渗透流速、水力梯度、渗透系数之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系
数的方法。 二、实验内容
1．了解达西实验装置与原理。 2．测定三种砂砾石试样的渗透系数 K。 3．设计性实验——利用横卧变径式达西仪测定试样渗透系数 K。 三、实验仪器及用品 1．达西仪实验原理：
达西公式：Q KA H KAI ，式中 Q —渗透流量，A—过水断面面积，H —上下游
L 过水断面的水头差，L—渗透途径和 I—水力梯度。各项水力要素可以在实验中直接测量， 利用达西定律求取试样的渗透系数 K。
2．达西仪（图 2-1），分别装有不同粒径的均质试样：①砾石（粒径 5~10mm）；②粗 砂（粒径 0.6~0.9mm）；③砂砾混合（①与②的混合样）。
流量 Q。连测两次，使流量的相对误差小于 5％[相对误差 Q2 Q1 100% ]，取平均值
(Q1 Q2 ) / 2
记入实验二表。 5．由大往小调节进水量，改变 a、b、c 三个测压管的读数，重复步骤 3 和 4。 6．重复第 5 步骤 l~3 次。即完成 3~5 次试验，取得某种试样 3~5 组数据。 7．换一种试样，选择另台仪器重复上述步骤 3~6 进行实验，将结果记入实验二表中。 8．按记录表计算实验数据，并抄录其它一组另外不同试样的实验数据(有条件的，可
水文地质学实验报告-中国地质大学实验一 孔隙与水 操作原理说明+实验数据
实验一孔隙与水一、实验目的1．加深理解松散岩土的孔隙度、给水度和持水度的概念。
2．掌握实验室测定砂土样孔隙度、给水度和持水度的方法。
二、实验内容1．熟悉给水度仪的结构并了解仪器的工作原理。
2．测定三种松散岩土试样的孔隙度、给水度和持水度。
三、实验仪器和用品1．给水度仪（图1-1）。
2．水箱与大号吸耳球，用以抽吸给水度仪底部漏斗的气体。
3．水杯、量筒(100ml)和胶头滴管。
4．天然松散岩土试样：砾石（粒径为5~10mm，大小均匀，磨圆好）；砂（粒径为0.45mm~0.6mm）；砂砾混合样（把上述砂样完全充填于砾石样的孔隙中得到的一种新试样）。
四、实验原理与准备1．透水石与底部漏斗简介透水石是用一定直径的砂质颗粒均匀胶结成的多孔板。
透水石的负压值是指在实验过程中靠近试样的一侧，在气、液、固三相介质界面上，形成弯液面后产生的附加表面压强（-P）。
给水度仪的底部漏斗是连接供水装置与试样筒的中间部件，实验过程中要保持完全饱水状态，实验前需要事先排气充水。
2．标定透水石的负压值（-P）饱和透水石并使试样筒底部漏斗充满水（最好用去气水，即通过加热或蒸馏的方法去掉水中部分气体后的水）。
打开a、b开关，缓慢降低A滴定管（滴定管液面低于透水石底面），同时注意观测其液面的变化。
当A滴定管液面突然上升时，立刻关闭b开关。
此时滴定管液面到透水石底面的高度就是透水石的负压值。
反复测定几次，选其中最小数值(绝对值)作为实验仪器所采用的负压值。
3．标定试样筒的容积（V）将试样筒装满水，用量筒或滴定管测出所装水的体积即为试样筒的容积。
（以上准备由实验教师或同学在实验课前做好。
）图1-1 给水度仪装置图图1-2 退水时给水度仪安置/退水示意图五、实验步骤1．连接：将试样筒与滴定管装满水，同时打开a、b两开关，保持两管口朝上并在两管口同时流水的情况下连接塑料管。
关闭a、b开关，倒去试样筒中剩余的水。
2．检查：试样筒与滴定管连接之后，检查仪器底部漏斗是否有气泡，如有气泡，应参照实验室准备工作中第2点第一步进行排气，然后重复实验步骤第1步（连接）。
水文地质学实验报告-中国地质大学实验六 多源汇地下水流系统实验及数据
实验六多源汇地下水流系统设计与演示一．实验目的1.通过砂箱物理模拟直观再现托特理论的多级次地下水流动系统---局部、中间、区域的水流系统；2.通过调整降雨量大小，模拟不同降雨入渗补给强度对地下水流动系统发育模式的影响；3.通过均质砂箱和非均质砂箱多级水流系统的模拟演示，分析介质场渗透性对水流系统发育模式的影响。
二．仪器介绍多级水流系统演示仪主要包含潜水砂箱、降水系统、河流排泄系统、示踪点、测压点、测压板1.潜水砂箱主体装的是石英砂，模拟砂粒介质，可以是均质含水层，也可以是非均质含水层；2.降水系统：砂箱补给源为3个独立的降水装置，从右到左为三段补给源。
每个降水装置的进水口都与蠕动泵相连，可以独立并精确的控制降雨量大小；3. 河流排泄系统：砂箱有三个低洼河谷，构成可能的势汇，三个河谷从右往左依次降低，河流的流量可以用量筒和秒表测量；4.流线示踪系统：砂箱正面上方有一排示踪点，示踪点外面套有红色中空橡皮头，以便注入红色墨水，可以示踪地下水流线；5.水位观测系统：砂箱背面有多排测压点，连接测压板，可以测定砂箱中不同测压点的水头值。
三、实验步骤1. 熟悉地下水流系统模拟演示仪的结构及功能。
2. 观察均匀介质中的地下水流系统。
1号砂箱为均匀介质，通过调节蠕动泵转速，使得降雨强度中等，砂箱中出现三级地下水流系统。
水位稳定以后，根据示踪流线和测压点水位，在图6-1中绘制流网图。
测量各个蠕动泵的转速，砂箱各个排泄点的流量，并记录在表6-1中。
减小蠕动泵转速，减小降雨强度，向简单水流系统转变（局部、区域两级水流系统），分析降水对地下水流系统发育模式的影响。
3. 观察层状非均质介质中的地下水流系统。
在2号砂箱进行中等强度的降水，水位稳定以后，根据示踪流线和测压点水位，在图6-2中绘制流网图。
测量各个蠕动泵的转速，砂箱各个排泄点的流量，并记录在表6-1中。
与1号砂箱中等降水强度下的水流系统进行对比，分析介质渗透性对地下水流系统发育模式的影响。
水文地质学基础中国地质大学(武汉)4_渗流基本定律
13
在研究地下水运动时，由于地下水的流速非常缓慢，
速度水头相对于测压水头是微不足道的，因此，可忽略速
度水头，而用测压水头代替总水头，即
H Z p
伯诺里能量方程适用条件
➢ 水是不可压缩的理想液体；
➢ 水流是稳定流；
➢ 作用在流体上的质量力只考虑重力；
➢ 水流为均匀流或缓变流，其中流线几乎是平行的，并 且流线曲率很小，流线几乎是直线，流量沿程不变。
流线反映的是某时刻流体的流速向量，迹线是反 映流体中某一质点不同时间走过的轨迹；因此流线 可看作水质点运动的摄影，迹线则可看作对水质点 运动所拍摄的电影。
水文地质学基础
5
过水断面与流量 垂直于所有流线的横截面，称为过水断面(渗流断
面)。
3
1
2
过水断面
单位时间内通过渗流断面的地下水体积称为渗透
流量。
水文地质学基础
16
4.3 地下水运动的研究方法
特点： 流线不能相交；流线不 能是一条折流线示意图
水文地质学基础
3
基本概念
迹线：渗流场中某一时段内某一质点的运动轨迹。
迹线的特点： 对于每一个水质点都有一
个运动轨迹，所以迹线是一簇 曲线，而迹线只随质点不同而 异，与时间无关。
地下水迹线示意图
水文地质学基础
4
流线和迹线都是流场中的一簇曲线，都与流体的 运动有关，但各自代表了不同的概念：
Re
d
v
从层流转化为紊流时的临界 雷诺数，称为上临界雷诺数；
Re：雷诺数，是一个无因次量； υ：断面上水的平均流速，L/T ；
从紊流转化为层流时的临界雷 诺数，称为下临界雷诺数。
ν：运动粘滞系数，L2/T，表征
水文地质学基础_中国地质大学(武汉)中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
水文地质学基础_中国地质大学（武汉）中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.海洋与大陆之间、海洋内部之间的水分交换都称为大循环。
参考答案:错误2.弱透水层顺层方向不传输水，在垂向上能够传输水量。
参考答案:正确3.在河间地块潜水含水层排泄区打井，通常井越深，井中水位。
参考答案:越高4.达西定律中的过水断面是指包括砂颗粒和空隙共同占据的面积。
参考答案:正确5.因为钾离子大量地参与形成不溶于水的次生矿物和易被植物所摄取，故地下水中钾离子的含量要比钠离子少的多。
参考答案:正确6.地下水中常见的主要7种离子是因为这些元素在地壳中含量高。
参考答案:错误7.地下水的天然排泄方式主要有（）。
参考答案:径流和蒸发与蒸腾8.地下水补给的研究内容，包括（）。
参考答案:补给来源、补给量和补给条件9.在干旱-半干旱地区的盆地中心，可以通过挖沟排水或植树，降低地下水位，改变地下水的排泄方式，以达到防治土壤次生盐渍化的目的。
参考答案:正确10.在洪积扇顶部打井，井打的越深，井中水位埋深也越大。
参考答案:正确11.黄河下游冲积平原中的地下水，通常可以获得黄河水的补给。
参考答案:正确12.脆性岩层中发育的构造裂隙其导水性通常好于塑性岩层中的构造裂隙。
参考答案:正确13.可溶岩包括（）。
参考答案:卤化物岩、硫酸盐岩、碳酸盐岩14.垂向发育的岩溶形态，如溶蚀裂隙、落水洞、溶斗和竖井只发育在非饱和（或包气带）系统中。
参考答案:错误15.地下水资源评价及管理应该根据行政区划来进行。
参考答案:错误16.地下水可持续开采量就是等于含水系统的补给资源量。
参考答案:错误17.在自然及人为因素影响下，地下水资源处于不断变动之中，补给资源也需要动态评价。
参考答案:正确18.不合理开发地下水会减小河流的基流，甚至导致河流断流。
参考答案:正确19.人类活动改变地下水的天然动态是通过增加新的补给来源或新的排泄去路。
参考答案:正确20.层状结构的可溶岩层，岩溶发育通常在隔水岩层的上层面。
水文地质基础实习报告--编制潜水等水位线图及潜水位埋藏深度图
一、实习目的
熟悉水化学分析资料整理的基本方法。
二
实
习
内
容
1．利用表III—1和表III—2水化学分析报告表,计算表中列出的其它项目的数值。如Ca2+离子成分,表中给出其含量为34.3mg/L,在资料整理中要计算出mmol/L、+mmol%和meq/L、+meq%。并将其填入表中。
HCO3-
NO2-
NO3-
合计
总计
水化学类型:
表III—2水化学分析报告表
分析___________审核___________
实习IV岩溶及岩溶水的发育规律
一、实习目的
通过实例分析,加深对岩溶发育的基本规律及岩溶水持征的理解。
二
实
习
内
容
1．示意标出图IV—1中岩溶最发育部位,并说明理由。
2．由图IV—2所示条件,试比较：
Al3+
合计
阴
离
子
Cl-
SO42-
HCO3-
NO2-
NO3-
合计
总计
水化学类型:
分析审核
水样编号:12取样地点:河北某地
分析编号:012钻孔或井编号:W15
自地面到水面:5m取样日期:2000年3月15日
取样深度
自水面到取样处:1m分析日期:2000年3月16日
物理性质
其它项目
水温(℃) 41.5气温(℃) 8
图IV—3
1—灰岩含水层; 2—页岩隔水层; 3—泉; 4—断层; 5—测压水位
图IV—4
1—灰岩; 2—亚粘土; 3—砂砾石; 4—河水位
实习V读水文地质图
一、实习目的
2007中国地质大学(北京)824水文地质学基础考研试题A卷
机密★启用前
中国地质大学（北京）
2007年硕士研究生入学试题*
科目代码： 824 科目名称：水文地质学基础
考生姓名：公众号考生编号：关注“地质考研招聘”
考生注意事项
1.答题前，考生须在本试题纸上和答题纸上的指定位置填写考生姓名和考生编号
等信息。
2.所有答案必须书写在答题纸指定位置上，写在本试题纸或草稿纸上无效。
3.必须使用黑（蓝）色字迹的钢笔、圆珠笔或者签字笔书写。
4.考试结束，将答题纸和本试题一并装入试题袋中交回。
（特别提醒：所有答案都必须写在答题纸上，写在本试题纸上及草稿纸上无效，考完后试题随答题纸一起交回。
）
*：真题。
中国地质大学研究生考试《水文地质学》试题
中国地质大学研究生考试《水文地质学》试题
一、地下水按埋藏条件如何分类？（10分）
二、试述结合水和重力水与人类活动的关系。
（10分）
三、何谓水文地质条件？（24分）
四、在一干旱地区山间盆地，从盆地边缘的洪积扇顶部到盆地中心有三个取样点，其地下水化学成分的库尔洛夫式如下：
盆地边缘取样点
盆地中间取样点
盆地中心取样点
请：(1)给出各水样的水化学类型（舒卡列夫分类法）。
（5分）
(2)给出从盆地边缘到盆地中心地下水化学演化过程，并对该过程作出合理的水文地球化学解释。
（15分）
五、（1）某潜水含水层水源井深100米，设计动水位埋深30－60米，后来因开采其水位埋深超过60米而于1983年10月被迫停泵，1985年2月重新抽水。
停泵前和复抽后水质变化情况见下表：取样时间PH值 Fe Ca2＋Mg2＋ SO42－TDS
1983年10月停泵前 6.3 2.1 16 2.9 13 123
1985年2月复抽后 2.5 365.0 180 19.0 1330 2160 1985年3月 5.7 16.0 49 9.1 135 302
（除PH值外，其它成分单位均为mg/L）
试分析产生上述地下水水质变化的原因。
（10分）
（2）试用碳酸平衡原理解释泉华的形成。
（10分）
六、试述当前我国在地下水资源与环境方面存在的问题。
你对解决这些问题有什么想法？（16分）。
《水文地质学》课程笔记
《水文地质学》课程笔记第一章绪论1.1 水文地质学的研究对象一、水文地质学的定义水文地质学是地球科学的一个分支，它主要研究地下水的性质、分布、运动、质量以及地下水与地质环境之间的相互作用。
它涉及地下水文、地质学、水化学、环境科学等多个领域，是解决水资源问题、地质灾害防治和环境保护的重要学科。
二、研究对象的具体内容1. 地下水：研究地下水的起源、形成条件、化学成分、物理特性、动态变化等。
- 地下水类型：如孔隙水、裂隙水、岩溶水等。
- 地下水运动：研究地下水的流动方向、速度、流量等。
2. 含水层与隔水层：研究含水层的分布、结构、渗透性、储水性能等。
- 含水层特性：包括含水层的岩性、厚度、连续性等。
- 隔水层特性：研究隔水层的分布规律和隔水性能。
3. 地下水循环：研究地下水的补给、径流、排泄等过程。
- 补给：降水、河流、湖泊等对地下水的补给。
- 径流：地下水在含水层中的流动路径和速度。
- 排泄：地下水以泉、井、河流等形式排出地表。
4. 地下水与环境：研究地下水与环境因素的相互作用，如地下水与土壤、植被、气候等的关系。
- 地下水与生态：研究地下水对生态系统的影响。
- 地下水与污染：研究污染物质在地下水中的迁移和转化。
1.2 地下水的功能一、水资源供给1. 生活用水：地下水作为饮用水源，其水质和水量对人类健康至关重要。
- 饮用水标准：研究地下水的质量标准，确保饮用水安全。
- 供水系统：探讨地下水开采、输送和分配的技术和设施。
2. 工业用水：地下水在工业生产中的应用，如冷却、洗涤、工艺用水等。
- 用水要求：不同工业对水质的不同要求。
- 废水处理：研究工业废水对地下水的影响及其处理技术。
3. 农业灌溉：地下水灌溉对农业生产的影响。
- 灌溉需求：研究作物对地下水的需求量。
- 土壤盐碱化：探讨地下水灌溉引起的土壤盐碱化问题。
二、生态环境调节1. 维持地表水与地下水的平衡：研究地表水与地下水的相互转化关系。
- 水量平衡：探讨降水、蒸发、地表径流和地下径流之间的平衡。
中国地质大学（武汉）环境学院专业介绍
环境学院 环境学院现有⽔资源与⽔⽂地质系、环境科学与⼯程系、⽣物科学与技术系、环境地质系和湖北省教学实验⽰范中⼼等5个教学机构，并⾪属有⽣物地质与环境地质教育部重点实验室、教育部城市环境与可持续发展华中分中⼼、废物地质处置与环境保护湖北省重点实验室、中匈联合环境科学与健康实验室、中国地质⼤学（武汉）⽔资源研究所、环境⼯程研究院（下辖环境评价研究所、⼤⽓物理和⼤⽓环境研究所、环境地质研究所、⽣态环境研究所等）及⽣命科学研究所等多个科学研究机构。
学院现有1个⼀级学科博⼠点，2个湖北省特⾊学科与重点学科，2个博⼠后流动站，4个学科专业博⼠点，6个硕⼠点，形成了本科-硕⼠-博⼠-博⼠后⼈才培养的完整学科平台。
全院在岗教授18⼈（其中博⼠⽣导师13⼈），副教授12⼈，包括国家杰出青年科学基⾦获得者1⼈、教育部新世纪优秀⼈才⽀持计划⼊选者2⼈，从这⾥已经⾛出4名中国科学院院⼠。
学院已经拥有系统、完善的教学与科研实验室和3个野外实践教学基地，并与社会、⾏业和企业共建了6个产学研基地。
学院的科研实⼒在地下⽔资源和环境科学与⼯程两⼤学科领域内处于国内⼀流⽔平。
在国家863和973计划专项、国家⾃然科学基⾦及国⼟资源部重⼤科技项⽬的⽀持下，学院在地下⽔资源开发与⽣态环境保护、地下⽔污染调查评价与防治、西部⽔资源与⽣态环境建设、地下⽔系统与⽔资源系统⼯程、⼤⽓污染化学和古⽣物分⼦⽣物学等领域形成了鲜明的特⾊和优势。
⼤类专业介绍 环境学院的专业主要属于⼯程类，现有⽔⽂与⽔资源⼯程、环境⼯程（含⽔资源与环境⼯程试验班）、地下⽔科学与⼯程三个专业。
前两年通适教育课程与学科基础平台课程模块全部打通，实⾏通才培养，三年级学⽣根据⾃⼰的兴趣进⼊相应的专业⽅向进⼀步深造，同时可以选择指导教师，参与科学研究⼯作。
⼯程类专业基本介绍：本专业旨在培养学⽣具有⼴博的地质、地质⼯程类专业基础知识和较强的实践应⽤能⼒，进⼊三年级根据选择的具体专业⽅向如⽔⽂与⽔资源⼯程、地下⽔科学与⼯程、环境⼯程、环境地质进⾏相应的专业培养。
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研全国硕士研究生入学统一考试中国地质大学(北京)1997年硕士生入学考试水文地质学试题真题一、选择题——在括号内的三项选择中选择一项最佳答案。
（30分）例题：岩石的给水度通常（a.大于、b.等于、c.小于）它的空隙度。
例题最佳答案：c.1、当某种岩石由两种大小不等的颗粒组成，且粗大颗粒之间的孔隙完全为细小颗粒所充填时，则此岩石的孔隙度（a.小于、b.大于、c.等于）由粗颗粒和细颗粒单独组成时的岩石的孔隙度的乘积。
2、承压含水层接受补给时，主要表现为（a.测压水位升高、b.含水层厚度加大、c.向相邻含水层越流）。
3、地下水按（a.埋藏条件、b.含水介质类型、c.化学成分的形成）分类，可以分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。
4、地下水的实际流速通常（a.大于、b.等于、c.小于）地下水的渗透流速。
5、在分水岭地带打井，井中水位随井深加大而（a.升高、b.不变、c.降低）。
6、包气带岩层的渗透系数随包气带含水量的降低而（a.增大、b.减小、c.不变）。
7、高矿化度地下水中的阳离子组分通常以（a.Na、b.Mg、c.Ca）为主。
8、溶解于水中的二氧化碳称为（a.侵蚀性二氧化碳、b.平衡二氧化碳、c.游离二氧化碳）。
9、用同位素（a.氚和14C、b.氘和18O、c.34S和36Cl）可以研究地下水的起源。
10、水对某种盐类的溶解能力随该盐类浓度的增加而（a.增强、b.不变、c.减弱）。
11、当潜水与河水有直接水力联系时，用直线分割法分割河水流量过程线求得的地下水泄流量将（a.偏小、b.偏大、c.不偏小也不偏大）。
12、山区地下水全部以大泉形式集中排泄时，可以认为泉流量（a.小于、b.大于、c.等于）地下水的补给量。
13、接受同等强度的降水补给时，砂砾层的地下水位变幅（a.大于、b. 小于、c. 等于）细砂层的地下水位变幅。
14、灰岩地区的峰林平原，是岩溶作用（a.早期、b.中期、c.晚期）的产物。
15、一个地区水资源的丰富程度主要取决于（a.降水量、b.蒸发量、c.地表径流量）的多寡。
16、用一个泉作为供水水源时，供水能力取决于泉的（a.最大流量、b.最小流量、c.平均流量）。
17、矿亢充水水源以地下水的（a.补给量、b.储存量、c.允许开采量）为主时，则矿亢涌水量充沛、不易疏干。
18、人工补给地下水的目的之一是可以防止（a. 地下水污染、b.大泉干固、c.海水入侵）。
19、在松散岩层中打供水井，常在井内滤水管外围回填砾石，要求回填砾石的渗透性（a.小于、b.大于、c.等于）岩层的渗透性。
20、在地下水水质分析中，常把（a.碳酸盐硬度、b.非碳酸盐硬度、c.负硬度）称为暂时硬度。
二、试对下列现象作出合理的解释。
1、大多数泉水常给人以“冬暖夏凉”的感觉。
（5分）2、灰岩地区溶洞中常分布有石钟乳、石笋和石柱。
（10分）3、在潜水等水位线图上，经常可以看到有一些地方的等水位线较密，而另一些地方的等水位线较疏。
（13分）三、城市地下水受污染的途径有哪些？如何对地下水资源进行保护？（12分）四、试列举五种在野外所能见到的河流补给或排泄地下水的情形，并用相应的剖面图表示（要求绘图用的符号必须规范、清楚）。
（30分）更多试题试卷，请从页面上方或下方进入，我已经将整站的试卷按字母进行了排列，大家可以按试卷首字母拼音，点击相应的A B C D E...进行查找。
考研全国硕士研究生入学统一考试中国地质大学(北京)1996年硕士生入学考试水文地质学试题真题一、判断岩层的富水性可以依据哪些资料？（10分）二、在一山区河谷中打有一眼钻孔，孔中地下水位能高出地表，试解释其原因。
（15分）三、在一灰岩含水层中，地下水与灰岩中的方解石达到饱和状态；当地下水在向前流动时，遇到含石膏地层，水与石膏达到饱和状态；再向前流动又遇到含蒙脱石的页岩层，并以泉的形式出露地表。
假定地下含水系统为开系统，请问：地下水在整个流程中，其主要化学成分（HCO3、SO4、Na、Ca）在浓度上有什么变化？其水化学类型有什么变化？（15分）四、试通过分析碳酸盐岩-水-二氧化碳体系说明岩溶作用的形成机理，并据此简要讨论岩溶发育的影响因素。
（15分）五、在如图中绘出了四张地下水动态曲线图，试分析它们的特点及可能的形成条件。
（20分）六、如图为一单斜断块含水层剖面，已知A泉、B泉均为常年性泉。
（1）在该剖面图上绘制地下水水头线。
（2）简述其水文地质条件。
（3）若以A泉、B泉作为供水水源，试评述其特点。
（25分）考研全国硕士研究生入学统一考试中国地质大学(北京)1993年硕士生入学考试水文地质学试题真题一、名词术语解释（共20分）：地下径流模数；上层滞水；持水度；阳离子交替吸附作用；矿水。
二、试论述岩溶发育的基本条件。
（15分）三、如图为典型的洪积扇水文地质剖面示意图，请论述图中钻孔A、B、C、D处的地下水动态特征，并用地下水动态过程线表示。
（20分）四、某一供水水源地开采潜水，由于过量开采，水位大幅度持续下降，原来的一部分含水层变为包气带，这一部分包气带中含有黄铁矿。
结果潜水化学成分也有明显变化：PH值从7.5降到5.0，SO42－从20mg/L升至85mg/L，总铁也从0.1mg/L升至2mg/L。
请阐述这种变化的原因。
（20分）五、试述3—4种由于不合理开采地下水诱发的环境问题，分析其成因并举例说明。
（25分）考研全国硕士研究生入学统一考试中国地质大学(北京)1995年硕士生入学考试水文地质学试题真题一、地下水按埋藏条件如何分类？（10分）二、试述结合水和重力水与人类活动的关系。
（10分）三、何谓水文地质条件？（24分）四、在一干旱地区山间盆地，从盆地边缘的洪积扇顶部到盆地中心有三个取样点，其地下水化学成分的库尔洛夫式如下：盆地边缘取样点盆地中间取样点盆地中心取样点请：(1)给出各水样的水化学类型（舒卡列夫分类法）。
（5分）(2)给出从盆地边缘到盆地中心地下水化学演化过程，并对该过程作出合理的水文地球化学解释。
（15分）五、（1）某潜水含水层水源井深100米，设计动水位埋深30－60米，后来因开采其水位埋深超过60米而于1983年10月被迫停泵，1985年2月重新抽水。
停泵前和复抽后水质变化情况见下表：（除PH值外，其它成分单位均为mg/L）试分析产生上述地下水水质变化的原因。
（10分）（2）试用碳酸平衡原理解释泉华的形成。
（10分）六、试述当前我国在地下水资源与环境方面存在的问题。
你对解决这些问题有什么想法？（16分）资料：：：水文地质学是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律，以及合理利用地下水或防治其危害的学科。
在不同环境中地下水的埋藏、分布、运动和组成成分均不相同。
查明上述各方面状况，可为科学地利用或防治地下水提供根据。
水文地质学对地下水的研究，着重自然历史和地质环境的影响，同主要用水文循环和水量平衡原理研究地下水的地下水水文学关系密切，只是研究的侧重点稍有不同。
水文地质学发展简史人们早在远古时代就已打井取水。
中国已知最古老的水井是距今约5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井。
古波斯时期在德黑兰附近修建了坎儿井，最长达26公里，最深达150米。
约公元前250年，在中国四川，为采地下卤水开凿了深达百米以上的自流井。
中国汉代凿龙首渠，是一种井、渠结合的取水建筑物。
在利用井泉的过程中，人们也探索了地下水的来源。
法国帕利西、中国徐光启和法国马略特，先后指出了井泉水来源于大气降水或河水入渗。
马略特还提出了含水层与隔水层的概念。
1855年，法国水力工程师达西，进行了水通过砂的渗透试验，得出线性渗透定律，即著名的达西定律，奠定了水文地质学的基础。
1863年，法国裘布依以达西定律为基础，提出计算潜水流的假设和地下水流向井的稳定流公式。
1885年，英国的张伯伦确定了自流井出现的地质条件。
奥地利福希海默在1885年制出了流网图并开始应用映射法。
19世纪末20世纪初，对地下水起源又提出了一些新的学说。
奥地利修斯于1902年提出了初生说。
美国莱恩、戈登和俄国安德鲁索夫在1908年分别提出在自然界中存在与沉积岩同时生成的沉积水。
1912年德国凯尔哈克提出地下水和泉的分类，总结了地下水的埋藏特征和排泄条件。
美国迈因策尔于1928年提出了承压含水层的压缩性和弹性。
他们为水文地质学的形成作出了重要贡献。
泰斯于1935年利用地下水非稳定流与热传导的相似性，得出了地下水流向水井的非稳定流公式即泰斯公式，把地下水定量计算推进到了一个新阶段。
20世纪中叶，苏联奥弗琴尼科夫和美国的怀特在水文地球化学方面作出了许多贡献。
到第二次世界大战结束时，在地下水的赋存、运动、补给、排泄、起源以至化学成分变化、水量评价等方面，均有了较为系统的理论和研究方法。
水文地质学已经发展成为一门成熟的学科了。
20世纪中叶以来，合理开发、科学管理与保护地下水资源的迫切性和有关的环境问题，越来越引起人们的重视。
同时，人们对某些地下水运动过程有了新的认识。
1946年起，雅可布和汉图什等论述了孔隙承压含水层的越流现象。
英国博尔顿和美国的纽曼分别导出了潜水完整井非稳定流方程。
由于预测地下水运动过程的需要，促进了水文地质模拟技术的发展。
20世纪30年代开展了实验室物理模拟。
40年代末发展起来的电网络模拟，到50～60年代在解决水文地质问题中得到应用。
由于电子计算机技术的发展，70～80年代，地下水数学模拟成为处理复杂的水文地质问题的主要手段。
同时，同位素方法在确定地下水平均贮留时间，追踪地下水流动等研究中得到应用。
遥感技术及数学地质方法也被引进，用以解决水文地质问题。
对于地下水中污染物的运移和开采地下水引起的环境变化，引起广泛的重视。
20世纪60年代以来，加拿大的托特提出了地下水流动系统理论，为水文地质学的发展开拓了新的发展前景。
水文地质学基本内容水文地质学是从寻找和利用地下水源开始发展的，围绕实际应用，逐渐开展了理论研究。
目前已形成了一系列分支。
地下水动力学是研究地下水的运动规律，探讨地下水量、水质和温度传输的计算方法，进行水文地质定量模拟。
这是水文地质学的重要基础。
水文地球化学是水文地质学的另一个重要基础。
研究各种元素在地下水中的迁移和富集规律，利用这些规律探讨地下水的形成和起源、地下水污染形成的机制和污染物在地下水中的迁移和变化、地下水与矿产形成和分布的关系，寻找金属矿床、放射性矿床、石油和天然气，研究矿水的形成和分布等。
供水水文地质学是为了确定供水水源而寻找地下水，通过勘察，查明含水层的分布规律、埋藏条件，进行水质与水量评价。
合理开发利用并保护地下水资源，按含水系统进行科学管理。
矿床水文地质学是研究采矿时地下水涌入矿坑的条件，预测矿坑涌水量以及其他与采矿有关的水文地质问题。