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文檔簡介

1、名詞解釋(10-12個,2分/1個)1.水文地質(zhì)學(xué):水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的科學(xué),它研究巖石圈,水圈,大氣圈,生物圈,以及人類活動相互作用下地下水的形成與演化,即地下水的水量(水位)水溫和水質(zhì)等要素的時空變化及影響因素。2空隙類型包括孔隙,裂隙,溶穴。Xue3孔隙度:單位體積巖土中孔隙所占的比例。n=Vn/V*100%;Vn為巖土中孔隙體積,V為包括孔隙在內(nèi)的巖土體積。4孔隙:顆粒與顆粒集合推之間的空隙叫做孔隙。5空隙中水的存在形式:重力水,毛細(xì)水和結(jié)合水。6給水度:地下水位下降單位體積時,釋出水的體積和疏干體積的比值。記為口,用小數(shù)表示。7有效應(yīng)力原理:有效應(yīng)力等于總壓力減去孔隙壓力。8含水

2、層:是飽水并能傳輸與給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層。9隔水層:不能傳輸與給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層。10潛水:飽水帶中第一個具有自由表面且有一定規(guī)模的含水層中的重力水。11潛水等水位圖:潛水位相等的各點連線。12承壓水:充滿與兩個隔水層之間的含水層中的水。13地下水:地面以下巖石空隙中的水14地下水面(位):地面下巖石中的孔隙被重力水充滿形成自由水面,自由水面所處的高程為地下水位。15包氣帶:地表到地下水面這一部分。16飽水帶:地下水面以下。17流網(wǎng):在滲透場中某一典型剖面或切面上,由一系列等水頭線與流線組成的網(wǎng)格。18流線:滲流場中某一瞬時的一條線,線上各水質(zhì)點在此瞬時的流向均與此線相切。19跡線:滲流場中

3、某一時間段內(nèi)某一水質(zhì)點的運動軌跡。20地下水含有氣體,離子,膠體,有機質(zhì),微生物。21地下水中的離子成分:CI-,SO42-,HCO3-重碳酸根離子,Na+,K+,Ca2+,Mg2+22總?cè)芙夤腆w:溶解在水中的無機鹽和有機物的總稱。23溶濾作用:與巖土相互作用,使巖土中一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)入地下水中。24地下水的補給:飽水帶獲得水量的過程,水量增加的同時,鹽量,能量也隨之增加。25地下水的排泄:飽水帶減少水量的過程,減少水量的同時,鹽量和能量也隨之減少。26降水入滲補給系數(shù):大氣降水補給地下水的份額。27泉:地下水的自然露頭。28越流:相鄰含水層通過弱透水層在水力梯度的作用下發(fā)生水源交換。29地下水動

4、態(tài):地下水各種要素(水位,水量,化學(xué)組成,氣體成分,溫度,微生物等)隨時間的變化,稱為地下水動態(tài)。30地下水均衡:某一時間段,某一范圍內(nèi)地下水分水量(鹽量,熱量等)的收支狀況,稱為地下水均衡。31均衡期:進行均衡計算的時間斷。32均衡區(qū):進行均衡計算所選定的地區(qū)。33水力梯度:沿水流方向單位長度滲透途徑上的水頭損失。34滲流場:發(fā)生滲流的區(qū)域。35滲流:地下水在巖土孔隙中的運動。36層流:水質(zhì)點做有秩序的,互不混雜的流動。37紊wen流:水質(zhì)點做無秩序,互相混雜的流動。38正均衡:某一均衡區(qū),在一定均衡期內(nèi),地下水水量(或鹽量,熱量)的收入大于支出,表現(xiàn)為地下水儲存量(或鹽儲存量,熱儲存量)增

5、加。39負(fù)均衡:某一均衡區(qū),在一定均衡期內(nèi),地下水水量(或鹽量,熱量)的支出大于收入,表現(xiàn)為地下水儲存量(或鹽儲存量,熱儲存量)減少。二簡答題(共20分4分或5分/1個)1水循環(huán)的意義。(2)水量更答:(1)自凈,凈化即通過不斷轉(zhuǎn)換,水質(zhì)得以持續(xù)凈化。新及補充,即通過不斷循環(huán)再生,水量得到持續(xù)補充。2給水度大小影響因素。答:(1)顆粒大?。?)初始埋深(3)下降速度(4)土層結(jié)構(gòu)3地下水中含氣體的意義。答:(1)氣體成分能夠說明地下水所處的地球化學(xué)環(huán)境。(2)有些氣體會增加地下水溶解某些礦物組分的能力。4地下水中主要離子成分富集的原因?答:(1)在地殼中含量大,較易溶于水,O,Ca,Na,K,

6、Mg,(2)在地殼中含量不大,但極易溶于水CI,S,(3)在地殼中含量大,極難溶于水Si,Al,F(xiàn)e。5地下水中主要離子成分與礦化度的關(guān)系答:(1)低TDS水中,主要是HC03-Ca2+,Mg2+,(2)中等TDS水中,主要是SO42-,Na+,Ca2+,(3)高TDS水中,主要是CI-,Na+06溶濾作用強弱的影響因素。答:(1)組成巖土的礦物的溶解度,(2)巖土中的孔隙多少,(3)水的溶解能力,(4)水中溶解氣體C0202的含量,(5)水的流動狀態(tài)。7地下水的補給來源,排泄來源。答:(1)大氣降水,(2)地表水,(3)地下水,(4)凝結(jié)水,(5)人類影響。8地下水化學(xué)成分形成作用有哪些?答

7、:(1)溶濾作用,(2)濃縮作用,(3)脫碳酸作用,(4)脫硫酸作用,(5)陽離子交替吸附作用,(6)混合作用,(7)人類活動。9泉的出露原因。(5)水的流動狀態(tài)。7地下水的補給來源,排泄來源。答:(1)大氣降水,(2)地表水,(3)地下水,(4)凝結(jié)水,(5)人類影響。8地下水化學(xué)成分形成作用有哪些?答:(1)溶濾作用,(2)濃縮作用,(3)脫碳酸作用,(4)脫硫酸作用,(5)陽離子交替吸附作用,(6)混合作用,(7)人類活動。9泉的出露原因。(1)泉(2)地表水泄流(3)土面蒸發(fā)(4)葉面蒸騰(5)井孔,排水渠道,坑道等設(shè)施答:(1)單純由于地形切割地下水面而出露,(2) 地形切割使相對隔

8、水底板出露,水流前方出現(xiàn)相對隔水層或下伏相對隔水底板抬升時,地下水流動受阻,溢流地表,地形面切割導(dǎo)水?dāng)嗔?,斷裂帶測壓水位高于地面時出露成泉,(3) 巖脈或巖漿巖侵入體與圍巖的接觸帶,地下水沿冷凝收縮形成的導(dǎo)水通道出露。10滲透流速與實際流速的區(qū)別。An答:通過空隙過水?dāng)嗝娴膶嶋H流速為卩,它是地下水的質(zhì)點流速在面積上的平均值。滲透流速及虛擬流速,相當(dāng)于滲流在包括骨架與空隙在內(nèi)的斷面的平均流速V。11孔隙度大小的影響因素?(孔隙多少的影響因素)答:(1)顆粒分選程度,(2) 顆粒排列狀況,顆粒形狀,(3) 膠結(jié)物的多少。三論述題(32分8分/1個)1地下水的功能?(1) 寶貴的資源。是理想的飲用水

9、源;用工業(yè)價值的工業(yè)礦水;蘊藏著豐富的地下熱能;利用含水介質(zhì)儲能;是良好的旅游資源。(2) 重要的地質(zhì)營力。地下水對成壤過程,風(fēng)化過程,以及巖溶發(fā)育過程有重要的作用;地下水與氣體,成巖溶液,烴ting類等共同構(gòu)成地質(zhì)流體,形成有價值的礦床和油氣藏;流體的熱傳輸和潤滑作用是板塊構(gòu)造的前提。(3) 不可忽視的致災(zāi)因子:地面沉降;地裂縫;巖溶塌陷;礦坑與隧道突水;海水入侵含水層。(4) 活躍靈敏的生態(tài)環(huán)境因子:人類活動不恰當(dāng)?shù)馗淖兊叵滤?,?dǎo)致不良的生態(tài)環(huán)境;土地沙化:鹽漬化;沼澤化;濕地退化;湖泊咸化;地下水污染。(5) 極有價值的信息載體:地下水露頭出現(xiàn)高溫異常,可以提示地?zé)嵩鰷芈蕟J。2孔隙水,裂

10、隙水,溶穴水的區(qū)別?方向性上,溶穴水最好,裂隙水次之,孑L隙水最差。連通性上,孔隙水最好,裂隙水次之,溶穴水最差。3地下水水的動態(tài)的影響因素。(1) 氣象因素:在氣象影響下,地下水動態(tài)呈現(xiàn)晝夜變化,季節(jié)變化年際變化及多年變化,水文因素:河流補給地下水時,隨著遠離河流,地下水位抬升時間滯后和延遲增大,波形趨于平緩,(3)其他因素:地震,固體潮,潮汐,外部荷載等都會引起地下水要素變化,(4)人類活動:人類活動增加新的補給來源或排泄去路,影響地下水天然的平衡狀態(tài),從而改變地下水動態(tài)。4流網(wǎng)繪制步驟。(1)確定邊界,邊界包括定水頭邊界,隔水邊界及地下水面邊界,(2)源匯的確定,根據(jù)補給區(qū)和排泄區(qū)課判斷

11、流線的趨向,(3)周邊流線和條件的確定,(4)內(nèi)插,在已知流線和等水頭線間插補其余部分,得到由流線與等水頭線構(gòu)成的正交網(wǎng)格。5地下水均衡方程式。收入項(A)包括:大氣降水量(X),地表水流量(Y1),地下水流量(W1,水汽凝結(jié)量(Z1)。支出項(B)包括:地表水流出量(Y2),地下水流出量(W2,騰發(fā)量(Z2)。均衡期水的儲存量變化為As,則水均衡方程式為:AB=Aw(X+Y1+W1+Z1(Y2+W2+Z2=A®X(Y2Y1)(WW1(Z2Z1)=Aw水儲量變化A®包括:地表水變化量(V),包氣帶水變化量(m),潛水變化量(uAh)及承壓水變化量(卩eAhe)。其中,為潛水

12、含水層的給水度和飽和差,Ah為均衡期潛水位變化值(上升用正號,下降用負(fù)號),口e為承壓含水層的彈性給水度,Ahe為承壓水測壓水位變化值。據(jù)此,水均衡方程式可寫成:X(Y2Y1)(W2-W1(Z2Z1)=V+m+uAh+ueAhe6潛水與承壓水的區(qū)別。潛水(1) 埋藏淺,(2) 與外界聯(lián)系大,水量水質(zhì)較容易恢復(fù),(3) 補給充分(河流,降水)可排泄給河流,蒸發(fā),(4) 水質(zhì)易污染,但自凈修復(fù)能力強。承壓水(1) 埋藏深,(2) 有隔水層,動態(tài)變化小與外界聯(lián)系不大,(3) 其他含水層越流補給,徑流排泄,(4) 水質(zhì)好,不易污染,一旦污染,很難恢復(fù)四計算題(16分8分/1個)1已知一等厚,均質(zhì),各向

13、同性的含水層,K=15m/d,n二,沿水流方向兩觀測孔A,B間距L=1200m其中水位標(biāo)高Ha二,Hb=3m求AB間水力梯度,地下水參透速度和實際速度。(1)1=(Ha-Hb)/L=()/1200=(2)V參=KI=15*=d(3)V實二V參/n=d2已知一等厚,均質(zhì),各向同性的含水層,K=20m/d,AB兩斷面間距5000m,兩斷面處承壓水頭為和.厚度M=100m求兩斷面水力梯度和單寬流量。(1)1=(Ha-Hb)/L=()/5000=1/1000(2)V參二KI=20*1/1000=1/50m/dq=dV參=100*1、50=2mA2/d3一潛水含水層潛水位為100m,其一承壓水層測壓水頭

14、為80m兩含水層之間有一層10m厚的弱透水層,其垂向參透系數(shù)為10A-3m/d,計算單位時間水平面積上的越流量。(1)Q=KA(Ha-Hb)兒=10八-3*1*(100-80)/10=2*10八-3mA2/d4某水源地幵采區(qū)為正方形,邊長15KM區(qū)域面積為225KMA2多年平均降水量為740mm降水入滲系數(shù)為,幵采區(qū)西部和北部約180KMA2的地區(qū),地下水位埋深2-3m,蒸發(fā)強度為A3/(mA,其他地區(qū)無蒸發(fā),南部和西部為補給邊界,其單寬流量分別為5mA3/(md),10mA3/(md),北部和東部為隔水邊界,水源地幵采量為每天70000mA3進行均衡計算,確定該水源地是正均衡還是負(fù)均衡。解:Q收=0降+0補=*740*225*1000+5*15*1000*365+10*15*1000*365mA3/aQ支=Q蒸發(fā)+Q幵采=*365*180*10A6+700000*365mA3/aQ收一口八3/a<0所以,該水源地為負(fù)均衡。5某水源地位于正

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