水文地质

《水文地质》练习题

一、简答题

第一章

1.地下水的主要功能p2

地下水的功能主要有资源、生态和环境三大方面，包括资源功能、生态环境因素、灾害因子、地质营力与信息载体等五个功能。

2.简述水文循环及其特点p13-p15

水文循环是指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中地下水之间的水循环。（水循环包括大循环和小循环，大循环是海洋和大陆之间的水分交换，小循环是海洋或大陆内部之间的水分交换。水分交换通过降水、蒸发、下渗和径流。）特点：时空分布不均匀（季节性、区域性）

3.空隙、孔隙、裂隙、溶穴概念 p15-p17

空隙指岩石中没有被固体颗粒占据的空间。是岩石中孔隙、溶隙和裂隙

的总称，是地下水的储存场所和运移空间，也是地下水得以储存盒运动的

空间所在。

孔隙指组成松散岩石的物质颗粒或其集合体之间的空间。

裂隙指固结的坚硬岩石(沉积岩、岩浆岩、变质岩）在各种应力作用下岩石破裂变形而产生的空隙。

溶穴指可溶的沉积岩（盐岩、石膏、石灰岩、白云岩等）在地下水溶蚀的作用下所产生的空隙。

4.含水层、隔水层和弱透水层概念 p18-p19

结合水指受固体表面的引力大于水分子自重的那部分水，即被岩土颗粒的分子有力和静电引力吸附在颗粒表面的水。

重力水指距离固体表面更远、重力对其影响大于固体表面对其的吸引力、能在重力影响下自由运动的那部分水。

毛细水指由于毛细管力作用而保存于包气带内岩层空隙中的地下水。可分为支持毛细水、悬挂毛细水和孔角毛细水。

5.岩石水理性质 p20

容水性（Wo)、含水性（Wg)、给水性、持水性(Sr)、透水性

6.包气带和饱水带概念 p22

包气带指地下水面以上至地表面之间与大气相通的含有气体的地带。

饱水带指地下水面以下岩土空隙空间全部或几乎全部被水充满的地带。

7.含水层、隔水层和弱透水层概念 p23

含水层指能够透过并给出相当数量水的岩层，是饱含水的透水层。

隔水层指不能透过并给出或者透过与给出的水量微不足道的岩层，以含

有结合水为主。

弱透水层指透水性相当差，但在水头差作用下通过越流可交换较大水量

的岩层。

8.地下水按含水介质分为:孔隙水、裂隙水、岩溶水 p24

9.地下水按埋藏条件分为：包气带水、潜水、承压水 p24

10.潜水、承压水、上层滞水的特点 p26-p27

潜水：受气候影响较大，含水层厚度一般比较有限。资源通常缺乏多年调节性。主要取决于气候、地形、岩性等条件的影响。

承压水：承压性是承压水的重要特征。与大气圈，地表水圈的联系较差。不易受水文、气象因素的影响或影响较小。具有多年调节性。

上层滞水：性质与潜水相同，受水文因素影响强烈。

第二章

1. 渗透系数的概念 p32

渗透系数是水力梯度等于1时的渗透流速。（K，K越大，表示岩石透水能力越强）

2. 达西定律及其适用范围 p30

达西定律是在定水头、定流量、均质砂的实验条件下的到的渗透流量与水头差、渗透路径之间的分析表达式。

达西定律公式:

Q=KAI=KA(H1-H2)/L

v=Q/A=KI

式中，Q--渗透流量，亦通过过水断面A的流量，m^3/d

v--渗透流速，m/d

K--多孔介质的渗透系数，m/d

A--过水断面面积，m^2

H1,H2--上、下游过水断面的水头，m

L--渗透途径，m

I--水力梯度，I=(H1-H2）/L

达西定律适用于雷诺数（Re）较小的层流。

3.层流 p29

层流指岩石空隙中渗透时水的质点作有秩序的，互不混杂的运动。4.紊流 p29

紊流指岩石空隙中渗透时水的质点作无秩序的，互相混杂的运动。5.水力梯度 p31

水力梯度指沿渗透途径水头损失与渗透途径长度的比值。

6.渗透流速与实际流速之间的关系 p31

v=u*A'/A

式中：v--地下水的渗透流速，m/d

A--砂柱横截面积，m^2

A'--实际过水断面面积，m^2

u--地下水的实际流速，m/d

（v=ne*u ne：有效孔隙度，表示重力水流动的孔隙体积与岩体体积

之比）

7. 粘性土中渗透速度与水力坡降之间的关系 P33

v=KI v=K(I-Io)

8.渗透系数的测定方法

渗透系数的测定可分为现场试验与室内试验两大类，一般来说，现场试验比室内试验所得到的成果要准确可靠。

实验室内测定渗透系数包括常水头渗透实验、变水头渗透试验

现场抽水试验包括野外注水试验和野外抽水试验

9. 影响渗透系数的因素 p32

渗透系数与岩石空隙性质、水的某些物理性质有关。也与岩性，颗粒大小有关。

第三章

1. 简述地下水主要物理性质 p36

地下水的物理性质包括地下水的比重，温度、透明度、颜色、味道、气味、导电性、放射性等

2. 温度与循环深度的关系 p36

H=(T-t）/r+h

式中：H--地下水循环深度，m

T--地下水温，摄氏度

t--年平均气温，摄氏度

r--地温梯度，摄氏度每米

h--年常温带深度，m

3. 地下水矿化度的概念 p42

地下水的矿化度指地下水沸腾烧干后所残留下的物质的质量。

地下水的总矿化度指地下水中各种离子、分子和化合物的总量。通常用将水蒸发所得的干涸残余物总量表征。

4. 地下水中气体成分有哪些？ p39

地下水的气体成分主要有O2、N2、CO2、CH4、H2S、Rn等

5. 地下水中离子成分有哪些? p39-p40

地下水的离子主要成分，阴离子：HCO3、SO4、CL、CO3，阳离子:Ca、Mg、Na、K

6. 地下水中主要离子成分与矿化度的关系 p42

一般情况下，随着总矿化度的变化，地下水中的离子成分也随之变化。低矿化度水中常以碳酸氢根离子及钙镁离子为主，高矿化度则以氯离子及钠离子为主，中等矿化度的地下水，阴离子主要以硫酸根离子为主，阳离子则可以是钠离子，也可以是钙离子。在矿化度异常高的地下水中以氯离子和钙离子为主。

7. 如何用库尔洛夫式表示地下水化学成分 p48

微量元素（g/L）气体成分（g/L)矿化度（g/L)

表达式分式后端也可列入水温和涌水量。8.

各种水化学成分形成作用的概念 p43-p45

溶滤作用是指岩石中矿物3后不同程度的溶解到水体中并成为水体中离子成分的过程。

蒸发浓缩作用是指在干旱或半干旱的气候地区，低平地势控制较浅的地下水埋深，地下水蒸发成为主要排泄去路。而蒸发只是排走水分，盐分留下来了，随着时间的延续，地下水逐渐浓缩，矿化度不断增大。

脱碳酸作用是指在温度升高，压力降低的情况下，二氧化碳自水中溢出，而碳酸氢根则因形成碳酸盐沉淀而减少的过程。

脱硫酸作用是指在封闭缺氧的环境中，在有机物和脱硫酸细菌作用下，硫酸盐被分解的生物化学过程。

脱硝作用是指水中氮氧化物在去氮菌作用下分解亚硝酸盐和硝酸盐，最后排除氮气的过程。