《供水水文地質(zhì)》試題（含答案）

1、供水水文地質(zhì)試題（含答案） PAGE 給排水工程供水水文地質(zhì)試題含答案 一、選擇題選擇一項(xiàng)最正確答案填在括號(hào)內(nèi) 1.當(dāng)某種巖石由兩種大小不等的顆粒組成，且粗大顆粒之間的孔隙完全為細(xì)小顆粒所充填時(shí)，則此巖石的孔隙度(A)由粗顆粒和細(xì)顆粒單獨(dú)組成時(shí)的巖石的孔隙度的乘積。 A小于B大于C等于 2.大氣壓力的升高有時(shí)可以引起承壓含水層鉆井或測(cè)壓孔中水位(B)。 A升高B降低C不變 3.潛水含水層中的地下水流動(dòng)時(shí)，通常是從(C)的地方運(yùn)動(dòng)。 A水力梯度大的地方向水力梯度小 B地形坡度大的地方向地形坡度小 C地形高的地方向地形低 4.決定地下水流動(dòng)方向的是(C)。 A壓力的大小B位置的凹凸C水頭的大小 5

2、.有入滲補(bǔ)給時(shí)或蒸發(fā)排泄時(shí)潛水面可以看做(C)。 A流面B等水頭面C既非a也非b 6.地下水按(B)分類，可以分為孔隙水、裂隙水和巖溶水。 A埋藏條件B含水介質(zhì)類型C化學(xué)成分的形成 7.包氣帶巖層的滲透系數(shù)隨包氣帶含水量的降低而(B)。 A增大B減小C不變 8.高礦化度地下水中的陽(yáng)離子組分通常以(A)為主。 ANa+BMg2+CCa2+ 9.河流與地下水的補(bǔ)給關(guān)系沿著河流縱剖面而有所變化。一般說(shuō)來(lái)，在山前洪沖積扇，河流(A)地下水。 A補(bǔ)給B排泄C既非a也非b 10.地下水的實(shí)際流速通常(A)地下水的滲透流速。 A大于B等于C.小于 11.接受同等強(qiáng)度的降水補(bǔ)給時(shí)，砂礫層的地下水位變幅(A)細(xì)

3、砂層的地下水位變幅。 A大于B小于C等于 12.水對(duì)某種鹽類的溶解能力隨該鹽類濃度的增加而(C)。 A加強(qiáng)B不變C減弱 13.山區(qū)地下水全部以大泉形式集中排泄時(shí)，可以認(rèn)為泉流量(C)地下水的補(bǔ)給量。 A小于B大于C等于 14.人工補(bǔ)給地下水的目的之一是可以防止(B)。 A地下水污染B地面塌陷C海水入侵 15.一個(gè)地區(qū)水資源的豐富程度主要取決于(A)的多寡。 A降水量B蒸發(fā)量C地表徑流量 二、名詞解釋 1、地下水：廣義的地下水是指賦存于地面以下巖土空隙中的水；包氣帶及飽水帶中所有含于巖石空隙中的水均屬之。 狹義的地下水僅指賦存于飽水帶巖土空隙中的水。 2、孔隙度：孔隙度是指某一體積巖石(包括孔隙

4、在內(nèi))中孔隙體積所占的比例。假設(shè)以n表示巖石的孔隙度，V表示包括孔隙在內(nèi)的巖石體積，Vn表示巖石中孔隙的體積，則： 3、徑流模數(shù)：徑流模數(shù)(M)：系指單位流域面積F(km2)上平均產(chǎn)生的流量，以Ls·km2為單位，計(jì)算式為： 4、給水度：地下水位下降一個(gè)單位深度時(shí)，單位水平面積飽水巖石柱體中在重力作用下給出的水的體積。給水度的大小主要取決于巖性、初始地下水位埋深以及地下水位的下降速度。 5、水力梯度：水力梯度I為沿滲透途徑水頭損失與相應(yīng)滲透途徑長(zhǎng)度的比值。水力梯度可以理解為水流通過(guò)單位長(zhǎng)途滲透途徑為克服摩擦阻力所耗失的機(jī)械能。也可以將水力梯度理解為驅(qū)動(dòng)力，即克服摩擦阻力使水以一定速度

5、流動(dòng)的力量。 6、弱含(透)水層：所謂弱透水層是指那些滲透性相當(dāng)差的巖層，在一般的供排水中它們所能提供的水量微不夠道，似乎可以看作隔水層；但是，在發(fā)生越流時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)水流的水力梯度大且發(fā)生滲透的過(guò)水?dāng)嗝婧艽?等于弱透水層分布范圍)，就不能當(dāng)成隔水層，這樣的巖層稱為弱透水層。 7、陽(yáng)離子交替吸附作用：一定條件下，顆粒將吸附地下水中某些陽(yáng)離子，而將其原來(lái)吸附的部分陽(yáng)離子轉(zhuǎn)為地下水中的組分，這便是陽(yáng)離子交替吸附作用。 8、滲透系數(shù)：滲透系數(shù)為水力梯度等于1時(shí)的滲透流速。滲透系數(shù)K的因次與滲透流速相同，一般采納md或cms為單位。 9、總礦化度：地下水中所含各種離子、分子與化合物的總量稱為總礦化度(總

6、溶解固體)，以每公升中所含克數(shù)(gL)表示。 10、脫硫酸作用：在還原環(huán)境中，當(dāng)有有機(jī)質(zhì)存在時(shí)，脫硫酸細(xì)菌能使S042-還原為H2S：S042-+2C+2H2OH2S+2HCO3-，結(jié)果使地下水中S042-減少以至消失，2HCO3-增加，pH值變大，這種作用稱為脫硫酸作用。 三、簡(jiǎn)答題 1、簡(jiǎn)述上層滯水、潛水、承壓水的概念及其基本特征。 答:1上層滯水：指賦存于包氣帶局部隔水層之上具有自由水面的重力水。其基本特征為：1無(wú)壓性，2補(bǔ)、徑、排特征，補(bǔ)給：主要接受大氣降水、地表水、凝結(jié)水的補(bǔ)給。補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致。徑流：由水位高處流向水位低處。排泄：存在流向局部隔水層邊沿的徑流排泄與蒸發(fā)排泄兩種排泄

7、方式，且蒸發(fā)排泄較潛水更強(qiáng)，由于更接近地表。3動(dòng)態(tài)特征：受氣象、水文因素影響最大，動(dòng)態(tài)最不穩(wěn)定在潛水、承壓水與上層滯水三者之中此外，水循環(huán)積極，易于恢復(fù)；由于規(guī)模小，缺乏多年調(diào)節(jié)性。正由于上層滯水規(guī)模小，動(dòng)態(tài)變化又大，難以確保穩(wěn)定供水，故只能作為暫時(shí)性供水水源。4水質(zhì)特征：水質(zhì)最易遭受污染。 2潛水：飽水帶中第一個(gè)具有自由表面的含水層潛水含水層中的水。其基本特征為：1)無(wú)壓性：潛水面上無(wú)穩(wěn)定隔水層存在，直接與大氣接觸，具有自由水面，屬無(wú)壓水，即潛水的自由水面不承受大氣壓強(qiáng)以外的任何附加壓強(qiáng)水文地質(zhì)學(xué)中衡量壓強(qiáng)的基準(zhǔn)點(diǎn)是大氣壓強(qiáng)。2)補(bǔ)、徑、排特征,補(bǔ)給：在其分布范圍內(nèi)接受大氣降水、地表水或凝結(jié)

8、水的補(bǔ)給，補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致。徑流：由潛水位高處流向潛水位低處。排泄：存在兩種排泄方式：徑流排泄：即以泉或泄流等方式排向地表或排入地表水體。蒸發(fā)排泄：即以蒸發(fā)或蒸騰的形式排入大氣。3)動(dòng)態(tài)特征,潛水動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定，其水位、水質(zhì)、水量等顯然受控于氣象、水文等因素，具有顯然的季節(jié)變化特點(diǎn)。潛水參加水循環(huán)積極，易于恢復(fù)。含水層較薄時(shí)往往缺乏多年調(diào)節(jié)性。 (3)承壓水：充滿于兩個(gè)穩(wěn)定隔水層間含水層中的水注意：“充滿二字，否則叫無(wú)壓層間水，中間的含水層就叫承壓含水層。其基本特征為：1承壓性：鉆孔揭穿承壓含水層隔水頂板時(shí)，承壓水會(huì)沿鉆孔上升到高出含水層頂面某一高度才靜止下來(lái)。其產(chǎn)生的原因就是由于上覆隔水層對(duì)下

9、部含水層中地下水施加了重壓。2補(bǔ)、徑、排特征,補(bǔ)給：主要的補(bǔ)給方式有：含水層于地表出露處直接獲得補(bǔ)給；通過(guò)連通于地表的導(dǎo)水?dāng)嗔勋@得補(bǔ)給；上下含水層的越流補(bǔ)給等補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致。徑流：由測(cè)壓水位高處流向測(cè)壓水位低處。排泄：徑流排泄為主以泉或泄流的方式排出地表，或排入地表水體或以越流方式排入其它含水層。3動(dòng)態(tài)特征,由于承壓水存在上覆穩(wěn)定的隔水層使其受氣象、水文等因素影響較小，由此決定了：承壓水動(dòng)態(tài)較潛水更為穩(wěn)定。此外，承壓水循環(huán)緩慢，難于恢復(fù)，常具一定規(guī)模，具多年調(diào)節(jié)性。4水質(zhì)特征,埋深淺、含水層規(guī)模越小，水循環(huán)積極，有利于形成淡水；相反埋深大，含水層規(guī)模越大，易于形成含鹽量高的水。與潛水相比

10、，水質(zhì)更不易遭受污染。 2、試述礦物與巖石的概念、互相關(guān)系和巖石按成因分類。 答：礦物是地殼中各種地質(zhì)作用的自然產(chǎn)物，具有一定的化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造，因而有一定的物理和化學(xué)性質(zhì)。礦物可以是單質(zhì)自然硫、金或化合物鹽、石英、赤鐵礦。礦物是地殼的基本組成部分，是礦石和巖石的組成單位。 巖石按成因分為：巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。巖漿軟流圈中的物質(zhì)沿著地殼巖石的裂隙上升到地殼范圍內(nèi)或噴出地表，熱量逐漸散失，最后冷卻凝固而形成的巖石，就叫巖漿巖，又稱火成巖。在地表環(huán)境中已經(jīng)形成的巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化、剝蝕、熔解等外力地質(zhì)作用的破壞而產(chǎn)生的巖石碎屑、溶質(zhì)等物質(zhì)，在原地或經(jīng)過(guò)搬運(yùn)在適宜的環(huán)境沉積起來(lái)，再經(jīng)過(guò)成巖作用而形成

11、的巖石。由于地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)等地質(zhì)作用的影響，使早期形成的巖石處于新的物理化學(xué)環(huán)境之下溫度、壓力的改變，與化學(xué)活動(dòng)性流體反應(yīng)等，巖石的礦物成分及結(jié)構(gòu)，構(gòu)造就必定發(fā)生相應(yīng)變化，所形成新的巖石就稱為變質(zhì)巖。 3、地下水中氯離子(C1-)的來(lái)源有哪些？ 答：地下水中的C1-主要有以下幾種來(lái)源： (1)來(lái)自沉積巖中所含巖鹽或其它氯化物的溶解；(2)來(lái)自巖漿巖中含氯礦物氯磷灰石Ca5(P04)3Cl、方鈉石NaAlSiO4.NaCl3的風(fēng)化溶解；(3)來(lái)自海水；(4)來(lái)自火山噴發(fā)物的溶濾；(5)人為污染：工業(yè)、生活污水及糞便中含有大量C1-。 4、什么是溶濾作用？其影響因素是什么？ 答：在水與巖土互相

12、作用下，巖土中一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)入地下水中，這就是溶濾作用。溶濾作用的結(jié)果，巖土失去一部分可溶物質(zhì)，地下水則補(bǔ)充了新的組分。溶濾作用的強(qiáng)度與以下因素有關(guān)：1組成巖土的礦物鹽類的溶解度。2巖土的空隙特征。缺乏裂隙的致密基巖，水難以與礦物鹽類接觸，溶濾作用便也無(wú)從發(fā)生。3水的溶解能力決定著溶濾作用的強(qiáng)度?？偟恼f(shuō)來(lái)，低礦化水溶解能力強(qiáng)而高礦化水弱。4水中CO2、O2等氣體成分的含量決定著某些鹽類的溶解能力。如水中CO2含量愈高，溶解碳酸鹽及硅酸鹽的能力愈強(qiáng)。O2的含量愈高，水溶解硫化物的能力愈強(qiáng)。5水的流動(dòng)狀況。流動(dòng)停滯的地下水，最終將失去溶解能力，溶濾作用便告終止。地下水流動(dòng)迅速，礦化度低的、含有大量C

13、O2、O2的大氣降水和地表水，溶濾作用便繼續(xù)地激烈發(fā)育。地下水的徑流與交替強(qiáng)度是決定溶濾作用強(qiáng)度的最活躍的因素。 5、試簡(jiǎn)述山前傾斜平原區(qū)地下水的水文地質(zhì)特征。 答：山前傾斜平原區(qū)形成洪積扇，依據(jù)洪積扇中地形、地質(zhì)條件的變化，洪積扇的水文地質(zhì)特征也浮現(xiàn)相應(yīng)有規(guī)律的變化，可以將其從扇頂前沿劃分為三個(gè)水文地質(zhì)分帶：深埋帶、溢出帶、垂直交替帶。 1深埋帶：位置位于扇頂。地下水的賦存特征，顆粒粗大的卵礫石層構(gòu)成潛水含水層，下部基巖構(gòu)成隔水底板；潛水位埋深大一般達(dá)十幾米至幾十米主要由于地勢(shì)更高的緣故，這也是該帶叫深埋帶的原因。地下水的補(bǔ)、徑、排特征，補(bǔ)給：降水、地表水、基巖裂隙水，以地表水為主。徑流：徑

14、流迅速由于坡度大、滲透性好。排泄：以徑流排泄為主，蒸發(fā)十分微弱。水質(zhì)特征，多形成低礦化度的重碳酸型水，礦化度一般小于1g/L，大多在幾十mg/L幾百mg/L左右。 2溢出帶：位置，洪積扇中部。地下水的賦存特征，巖性多為砂礫石、砂夾粘土透鏡體，多形成潛水含水層，局部地段有微承壓現(xiàn)象。補(bǔ)、徑、排特征。補(bǔ)給：有大氣降水，地表水及深埋帶地下水側(cè)向流入。徑流：徑流強(qiáng)度顯然減弱，蒸發(fā)強(qiáng)化。排泄：由于坡度下降與滲透性減弱，地下水多以泉或泄流形成排泄。水質(zhì)特征，多形成硫酸型或等過(guò)渡水型，礦化度顯然上升，一般為12g/L左右。蒸發(fā)作用加強(qiáng)的結(jié)果：水質(zhì)礦化度增高。 3垂直交替帶或鹽份堆積帶：位置洪積扇前沿。地下水

15、的賦存特征，巖性為粘土細(xì)粒沉積為主，夾砂層，地下水主要存在潛水與承壓水，且往往存在多層承壓水。潛水的補(bǔ)、徑、排特征，補(bǔ)給：大氣降水、地表水。徑流：強(qiáng)度十分微弱，由于地形平緩且滲透性差。排泄：徑流排泄可以忽略，以蒸發(fā)排泄為主。水質(zhì)礦化度增高水質(zhì)特征，蒸發(fā)濃縮作用的結(jié)果，水質(zhì)多形成Cl化物型，且礦化度較高，可達(dá)10g/L。 6、簡(jiǎn)述鍋爐用水中產(chǎn)生成垢作用、起泡作用和腐蝕作用的原理。 答：1成垢作用指水煮沸時(shí)，水中所含的一些離子、化合物可以互相作用而生成沉淀，依附于鍋爐壁上形成鍋垢。鍋垢厚了不僅影響傳熱，浪費(fèi)燃料，而且易使金屬爐壁過(guò)熱融化，引起鍋爐爆炸。鍋垢的成分通常有：CaO、CaCO3、CaSO

16、4、CaSiO4、Mg(OH)2、MgSiO4、Al2O3、Fe2O3及懸浮物質(zhì)的沉渣等。這些物質(zhì)是由溶解于水中的鈣、鎂鹽類及膠體的SiO2、Al2O3、Fe2O3和懸浮物沉淀而成的。2起泡作用主要指水煮沸時(shí)在水面上產(chǎn)生大量起泡的作用。如果氣泡不能馬上破裂，就會(huì)在水面以上形成很厚的集不穩(wěn)定的泡沫層。泡沫太多時(shí)將使鍋爐內(nèi)水的汽化作用極不均勻和水位急劇地升級(jí)，致使鍋爐不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于水中易溶解的鈉鹽、鉀鹽，以及油脂和懸濁物，受爐水的堿度作用發(fā)生皂化的結(jié)果。鈉鹽中，促使水起泡的物質(zhì)為苛性鈉和磷酸鈉?？列遭c除了可使脂肪和油脂皂化外，還促使水中的懸濁物變成膠體狀懸濁物。磷酸根與水中

17、的鈣、鎂離子作用也能在爐火中形成高度分散的懸濁物。水中的膠體狀懸濁物加強(qiáng)了氣泡薄膜的穩(wěn)定性，因而加劇了氣泡作用。3腐蝕作用指由于水中氫置換鐵使?fàn)t壁受到損壞的作用。氫離子可以是水中原有的，也可以是由于爐中水溫增高，從某些鹽類水解而生成。此外，溶解于水中的氣體成分，如氧、硫化氫及二氧化碳等也是造成腐蝕作用的重要因素。錳鹽、硫化鐵、有機(jī)質(zhì)及脂肪油類也可作為接觸劑而強(qiáng)化腐蝕作用的進(jìn)行。 論述題：試通過(guò)分析碳酸鹽巖水二氧化碳體系說(shuō)明巖溶作用的機(jī)理，據(jù)此討論巖溶發(fā)育的影響因素。 答：碳酸鹽巖水二氧化碳體系涉及到固、液、氣三相復(fù)雜的化學(xué)體系，其化學(xué)過(guò)程通常以CaCO3-H2O-CO2體系進(jìn)行分析，主要的反應(yīng)如下： 水中CO2能夠促進(jìn)CaCO3溶解是因?yàn)镃O2溶于水的生成物H+能也CaCO3溶于水的生成物OH-結(jié)合，降低了CaCO3溶于水的生成物的濃度，帶動(dòng)了反應(yīng)向正向進(jìn)行，促進(jìn)了CaCO3的溶解。由此可見(jiàn)，巖溶發(fā)育的影響因素有如下：1氣候條件，其決定了一個(gè)地區(qū)的植被和土壤特征，而植被和土壤又是地下水中CO2和其它酸類的主