專門水文地質

1、專門水文地質第一章 地下水資源與地下水系統(tǒng)1、 地下水資源特點 1、系統(tǒng)性和整體性2、流動性3、循環(huán)再生性4、可調節(jié)性2、 地下水資源分類 地下水資源劃分為補給量、儲存量和允許開采量3、允許開采量的定義及開采條件下，允許開采量的組成。 允許開采量就是用合理的取水工程，單位時間內能從含水系統(tǒng)或取水地段取出來，并且不發(fā)生一切不良后果的最大出水量。允許開采量是可再生的地下水資源量，主要由補給量組成。允許開采量由三部分組成： 開采補給增量 、減少的天然排泄量 、存儲量的變化量 允許開采量是由開采條件下的補給增量和天然排泄減量組成的。由于天然排泄量也是由補給量轉化而來的，所以允許開采量主要由補給量來決定

2、。第二章 地下水資源調查1、 地下水資源調查的3個基本問題。 1、地下水的賦存條件2、地下水的補給、徑流、排泄條件3、地下水的水文地球化學特征2、 地下水資源調查工作的三個步驟，其中準備工作的核心是什么？ 準備工作、野外工作和室內資料整理工作。準備工作包括組織準備、技術準備及物資后勤管理工作準備，核心是技術準備工作中調查設計書的編寫。3、 地下水資源地面調查的核心。 地下水露頭的調查是整個地下水資源地面調查的核心工作4、 區(qū)分地下水天然露頭和人工露頭。 天然露頭：泉、地下水溢出帶、沼澤濕地、暗河出口、巖溶洞穴等 人工露頭：水井、鉆孔、礦山井巷、地下開挖工程。 5、氣象資料調查的主要內容。氣象資

3、料調查主要是降水量、蒸發(fā)量的調查第三章 水文鉆探和水文地質物探1、地下水資源調查中采用的勘探方法。 地下水資源調查中采用的勘探工程，包括鉆探、坑探、槽探和物探，但最主要的水文鉆探（水文地質鉆探）。 2、簡述對水文鉆孔的結構及鉆進方法的要求。1.鉆孔的孔徑大。目前水文鉆孔或井的口徑一般為300-500 mm，最大可達1000 mm。 2.鉆孔結構復雜。需要進行分層止水來隔離各含水層的水力聯(lián)系，變徑下管止水是最有效的隔離方法。有時為減少施工困難，對非抽水段也要變徑。 3.對沖洗液有特殊要求。施工時要求清水鉆進，在砂礫石含水層鉆進時，泥漿黏度要求為18-25S。 在鉆進結束后，必須認真徹底洗井。 4

4、.對孔身斜度的要求。要求孔身斜度每深100m小于1°，當孔深大于l00m時，每增加100m孔斜不得超過3度，并要求每50m測一次孔斜，以檢查是否符合設計要求。3、避免不同含水層之間產生水力聯(lián)系，最有效的隔離方法。 鉆孔時，對孔身斜度的要求。 要求孔身斜度每深100m小于1°，當孔深大于l00m時，每增加100m孔斜不得超過3度，并要求每50m測一次孔斜，以檢查是否符合設計要求。4、水文鉆孔對孔深的要求。 根據鉆探任務定，一般要求揭穿主要含水層，當含水層厚度較大時，應揭露主要含水段。5、掌握巖心采取率的計算。 巖芯采取率：指所取巖芯長度與鉆孔進尺之比率 72.5% 93.39

5、% 100% 87.5% 100% 100%將超出部分推到上回次計算，如繼續(xù)超出可繼續(xù)上推，最多只能上推三個回次,上推三個回次仍繼續(xù)超出，應尋找其原因，再作處理。例題： 某鉆孔在鉆進過程中，鉆機某回次進尺5.0m，提取巖芯長4m，并已知上回次殘留巖芯為0.2m，本回次殘留巖芯為0.3m，求該回次巖心采取率。 6、布置水文鉆孔時，遵循的一般原則。查明水文地質條件的鉆孔布置成勘探線的形式，對勘探線方向要求。 布置鉆孔時考慮水文鉆探的主要任務；布置鉆孔時要考慮“一孔多用” ；鉆孔位置要有代表性和控制意義；為分析、認識區(qū)域水文地質條件的變化規(guī)律，水文鉆孔應布置成勘探線的形式?？碧骄€一般應沿著區(qū)域水文地

6、質條件變化最大的方向布置，線上不同類型含水層及補給、徑流和排泄區(qū)都應布置控制鉆孔。7、水文地質物探的基本原理。根據不同類型或不同含水巖石、不同礦化度水體之間存在的物理性質差異（導電性、導熱性、熱容量、溫度、密度、磁性、彈性波傳播速度及放射性等），借助各種物探測量儀器探明這些差異，進而分析判斷巖性、構造及其含水性能，為分析水文地質條件和進一步布置勘探工作提供依據。第四章 水文地質試驗a) 抽水試驗的目的、任務。(1)直接測定含水層的富水程度和評價井孔的出水能力 （Q）；(2)確定含水層的水文地質參數（K、T、*、a 等）；(3)為取水工程設計提供所需的水文地質數據，如影響半徑、單井出水量、單位出

7、水量、井間干擾出水量、干擾系數等，依據降深和流量選擇適宜的水泵型號 ；(4)通過抽水試驗，直接評價水源地的允許開采量； (5)查明某些手段難以查明的水文地質條件，如地表水與地下水之間及含水層之間的水力聯(lián)系、以及邊界性質強徑流帶位置等。 2、抽水孔(主孔)的布置要求。 1、目的任務不同，布置原則也不同；2、布置帶觀測孔的抽水井時，盡量利用現(xiàn)有生產井做觀測孔；3、抽水井附近應無正在抽水的生產井或與地下水有關的排灌工程。4、抽水井附近排水條件較好，無滲漏的排到抽水孔影響半徑以外的區(qū)域3、求取含水層水文地質參數的抽水試驗中，觀測孔的布置原則。 1、為求取含水層水文地質參數的觀測孔；觀測孔和抽水主孔組成

8、觀測線，使降落漏斗曲線在整個流場具有代表性。1）均質各向同性，I較小時，沿垂直水流方向布置一條觀測線。2）均質各向同性，I較大時，除垂直水流方向布置一條觀測線外，在上、下游各布置一條。3）均值各項異性時，沿不同儲、導水性質方向布置。4）觀測孔數目 求參數：1個，提高求參精度：2個；繪制漏斗剖面，2-3個。5）觀測孔距主孔距離。 愈近主孔距離愈小，愈遠主孔距離愈大； 第一個觀測孔距主孔約等于M（至少>10m）； 最遠者，水位降深>20cm； 相鄰者距離，水位差>20cm；2. 欲查明含水層的邊界性質和位置 ；觀測線通過主孔，垂直于邊界，且在邊界兩側附近布置觀測孔；3.欲進行地下

9、水數值模擬；觀測孔均勻布置(每個參數分區(qū)均有)，便于控制整個流場和邊界水位、流量以及流場擬合；4.欲查明垂向含水層之間水力聯(lián)系；則在同一觀測線上布置分層水位觀測孔；5.觀測孔深度；揭穿含水層，至少入層10-15m。5、 穩(wěn)定流單孔抽水試驗技術要求（掌握對水位降深的要求） 水位降深要求 （1）進行三次不同水位降深，各次降深抽水連續(xù)進行（2）富水性差的含水層或非開采含水層，可只做一次最大降深抽水試驗（3）松散孔隙含水層，降深次序由小到大（4）裂隙含水層，抽水降深次序由大到?。?）最大水位降深值(smax)確定：潛水含水層：smax要達到1/3-1/2含水層厚度；承壓含水層：smax不得低于承壓含水

10、層頂板高度；抽水設備達不到要求時，smax取水泵的最大揚程（或吸程）（6）其余兩次降深值分別為2/3 smax和1/3 smax(7)smax較小時，相鄰兩次水位降深的水頭差值也不應小于1m 5、區(qū)分穩(wěn)定流抽水試驗繪制的Q-S曲線類型。 6、滲水試驗測定的內容?？捎媚囊粋€變量代替？滲透系數第五章 地下水動態(tài)與均衡的研究1、地下水動態(tài)與地下水均衡的概念。 地下水動態(tài):指表征地下水數量與質量的各種要素（如水位、泉流量、開采量、溶質成分與含量、溫度及其它物理特征等）隨時間而變化的規(guī)律。地下水均衡:指在一定范圍、一定時間內，地下水水量、溶質含量及熱量等的補充(或流入)量與消耗(或流出)量之間的數量關系

11、。 2、地下水動態(tài)監(jiān)測項目水位、水溫、水化學成分、井泉流量、礦井涌水量等。3、地下水動態(tài)成因類型，可根據圖形判別主要特征進行區(qū)分根據地下水的水位動態(tài)過程曲線的特點予以鑒別，一般根據對地下水動態(tài)影響最大的自然及人為因素對地下水動態(tài)成因類型予以命名。綜合國內外一些地下水動態(tài)成因類型分類方案，將地下水動態(tài)成因類型歸納為8種基本類型，而由基本類型又可組成多種混合成因類型。（1）降水入滲型:分布廣泛，含水層埋藏深，包氣帶巖石滲透性較好。地下水水位及其他動態(tài)要素，均隨著降水量的變化而變化，水位峰值與降水峰值一致或稍有滯后，年內水位變幅值較大。 （1） （2）（2）蒸發(fā)型：主要分布在干旱、半干旱的平原區(qū)，地

12、下水位埋深較淺，地下徑流滯緩。地下水位隨蒸發(fā)量的加大及氣溫升高而明顯下降，并隨著干旱季節(jié)延長而緩慢下降。地下水位的變化比較平緩，年變幅不大（小于2-3m）。 （3）開采型：主要分布在強烈開采地下水的地區(qū)。地下水位隨著地下水開采量的變化而變化，降水高峰季節(jié)地下水水位上升不明顯或下降，當開采量大于地下水的補給量時，地下水水位逐年下降。（3） （4）（4）徑流型：主要分布在地下水徑流條件好，補給面積遼闊，地下水埋藏較深或含水層上部有隔水層覆蓋的地區(qū)。地下水水位變化平緩，年變幅較小，水位峰值多滯后于降水峰值。 （5）水文型：分布在河、渠、水庫等地表水體的沿岸或河谷中，地表水與地下水有直接的水力聯(lián)系。地

13、表水位高于地下水位。地下水位隨著地表水為升高、流量增大、過流時間延長而上升，水位峰值和起伏程度隨遠離地表水體而逐漸衰弱。 常年補給 季節(jié)補給 （5） （6）（6）灌溉型：分布于引入外來水源的灌區(qū)，包氣帶土層有一定的滲透性，地下水埋藏深度不十分大。地下水位明顯隨著灌溉期的到來而上升，年內高水位期常延續(xù)較長。 （7）凍結型：分布于有多年凍土層的高緯度地區(qū)或高寒山區(qū)。凍結層下水：年內水位變化平緩，變幅不大，峰值稍滯后于降水峰值，或水位峰值不明顯。凍結層上水：水位起伏明顯，呈現(xiàn)與融凍期和雨期對應的兩個峰值。 （7） （8）（8）越流型：分布在垂直方向上含水層與弱透水層相間的地區(qū)，開采條件下越流性質明顯

14、。當開采含水層水位低于相鄰含水層時，相鄰含水層（非開采層）的地下水將越流補給開采含水層，水位動態(tài)隨開采層變化，但變幅小，變化平緩。 第六章 地下水資源調查成果1、 地下水資源調查成果組成內容。通常是由水文地質圖件及文字報告組成2、在綜合水文地質圖中，地下水類型分為哪幾類？（1）松散巖類孔隙水（2）碎屑巖類裂隙孔隙水（3）巖溶水或裂隙溶洞水（4）基巖裂隙水（5）凍結層水2、 地下水資源圖中，地下水資源量采用哪個參數表示？ 補給模數4、地下水資源豐富程度的劃分標準。 地下水補給模數5、地下水資源調查中，文字報告的核心內容。水文地質條件第七章 水文地質參數的計算1、掌握根據觀測孔水位數據及有關資料，

15、采用有限差分法求取給水度及降水入滲補給量的方法。 式中：h1,t ,h2,t ,h3,t觀測孔t時刻含水層厚度； h2t時段內2號孔水位變幅； w 綜合補給強度； K滲透系數； x觀測孔間距。 2、導水系數與滲透系數的關系。 導水系數T是含水層的滲透系數K與含水層厚度的乘積 T=K·M3、抽水試驗求參數時應注意的問題。 1、含水層井壁邊界條件2、影響半徑3、天然水力坡度的影響4、抽水降深大小的影響。4、區(qū)分儲水率和儲水系數。儲水率：當水頭變化一個單位時，從單位體積含水層中，因水體積膨脹（或壓縮）以及介質骨架的壓縮（或伸長）而釋放（或貯存）的彈性水量，用s表示。儲水系數：當水頭變化一個

16、單位時，從底面積為一個單位、高等于含水層厚度的柱體中所釋放（或儲存）的水量，用S表示。第八章 地下水水質評價1、生活飲用水水質評價指標包括哪些內容？ 地下水的感官指標、一般化學指標、毒理學指標、細菌學指標和放射性指標2、鍋爐用水評價考慮哪些作用的影響？掌握其評價方法。 主要反應為成垢作用、起泡作用和腐蝕作用。（1）成垢作用鍋垢總含量計算：式中：H0鍋垢的總量(mg/L)； S懸浮物重量(mg/L)； C膠體重量(SiO2+Al2O3+Fe2O3+)(mg/L)； Fe2+Al3+Fe2+ Ca2+離子的濃度(mmol/L)。 據此，將水分為四個等級：（1）H0<125時，為鍋垢很少的水；

17、（2）H0=125-250時，為鍋垢較少的水；（3）H0=250-500時，為鍋垢較多的水；（4）H0>500時，為鍋垢很多的水。硬垢總含量計算：式中：Hh硬垢的總量(mg/L)； SiO2二氧化硅重量(mg/L)。若括弧中結果為負，說明水中無鈣鎂的碳酸鹽和硫酸鹽，可略硬垢系數 ：Kn0.25時，為具有軟沉淀物的水；Kn=0.25-0.5時，為具有中等沉淀物的水；Kn>0.5時，為硬沉淀物的水。（2）起泡作用用起泡系數（F）評價 當F60時，不起泡的水（機車鍋爐，須一周換一次水）；當F60-200時，半起泡的水（機車鍋爐，須2-3d換一次水）；當F200時，為起泡的水（機車鍋爐，須

18、1-2d換一次水）。（3）腐蝕作用按腐蝕系數（Kk）進行評價酸性水：堿性水：當Kk0，為腐蝕性水； 當Kk0，但Kk+0.0503Ca2+>0時，為半腐蝕性水；當Kk+0.503Ca2+<0時，為非腐蝕性水；其中，Ca2+的單位以mg/L表示3、地下水對工程建筑物的侵蝕方式有哪些？ 侵蝕作用的方式有分解性侵蝕、結晶性侵蝕和分解結晶復合侵蝕等4、農業(yè)用水水質主要考慮哪三方面的內容？ 水溫、水的總礦化度、溶解鹽類的成分5、掌握鹽堿度法對灌溉水水質評價的方法。 (1)鹽害:當Na+>Cl-+2SO42-時,鹽度=Cl-+2SO42-當Na+<Cl-+2SO42-時,鹽度=Na

19、+（2）堿害（蘇打害）堿度=(HCO3-+2SO42-)-2(Ca2+Mg2+)6、 天然飲用礦泉水的基本特征。 埋藏在地層深處，沿斷裂帶或人工揭露出露于地表；含有對人體有益的常量元素和微量元素或其他組分；水質潔凈，可直接飲用；水質、水量和水溫的動態(tài)特征穩(wěn)定；自然條件下形成 第九章 地下水允許開采量的計算方法1、地下水允許開采量的大小，主要取決于哪個變量？ 補給量2、掌握水均衡法和開采抽水法計算地下水允許開采量。 （課本121頁，看課件）水量均衡法：式中：Q補含水層系統(tǒng)獲得的各種補給量之和（m3/d） Q排含水層系統(tǒng)通過各種途徑的排泄量之和（m3/d） ±DQ儲含水層系統(tǒng)內部儲水變化

20、量（m3/d） 保證率計算 若某一事件發(fā)生了n次（如年降水量），由大到小排列為：x1， x2， x3，xn-1， xn 并逐個累加次數，序號為m，則可按下式計算出累積頻率（保證率）：3、開采抽水法，在穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流時，如何確定地下水允許開采量？可根據Q-t、S-t曲線判斷穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流狀態(tài) 情況一：穩(wěn)定流狀態(tài) 在長期抽水過程中，如果水位達到設計降深并趨近穩(wěn)定狀態(tài)，即鉆孔水位下降值保持在一個穩(wěn)定的水平上，不再隨時間繼續(xù)下降，并且抽水量大于或等于需水量；停抽后，水位又能較快地恢復到原來的水平，這就表明實際抽水量小于開采條件下的補給能力，按需水量開采是有保證的。這時，實際的抽水量就是允許開采量。

21、情況二：非穩(wěn)定狀態(tài) 如果在長期定流量抽水過程中，井中水位不穩(wěn)定，特別是觀測孔水位具有持續(xù)下降的趨勢；停抽后，水位雖有恢復，但始終達不到原始水位。說明抽水量已大于補給量，消耗了含水層中的儲存量，按此抽水量開采是沒有保證的。此時，應將補給量作為允許開采量。 式中：F為水位下降1m時儲存量的減少量，簡稱單位儲存量（m3/m）；DS 為t時段的水位降深（m）。 得水位恢復時計算補給量的公式：例題在課本144頁4、曲度法判斷Q-S曲線類型的標準。 曲度值n計算公式： 課本150頁9.17判別標準：n=1，直線；1<n<2，冪曲線；n=2，拋物線；n>2,對數曲線；n<1，抽水試驗

22、有誤。5、地下水資源評價原則。 1、可持續(xù)利用原則2、“三水”相互轉化，統(tǒng)一評價原則3、“以豐補欠”合理調控原則7、 地下水允許開采量分級依據。水文地質條件研究程度、地下水資源量研究程度、開采技術經濟條件研究程度、不同勘察階段的目的要求第十章 地下水資源的開發(fā)1、確定水源地的主要依據？ 1、選擇在含水層層數多、厚度大、滲透性強、分布廣、具有調節(jié)能力、水量豐富、水質良好的地段上。2、最大限度攔截區(qū)域地下徑流的地段；接近補給水源和能充分奪取各種補給量的地段。3、從區(qū)域水資源綜合平衡觀點出發(fā)，盡量避免出現(xiàn)工業(yè)和農業(yè)用水之間、供水與礦山排水以及上下游之間的矛盾，新建水源地應盡量遠離原有的取水或排水點，減少互相干擾。4、選擇在不易引起水質污染（或惡化）、便于保護的地段上。5、選擇在不易引起地面沉陷、塌陷、地裂等有害工程地質作用的地段上以及洪水不易淹沒區(qū)。6、水源地應盡可能靠近供水區(qū)；地下水淺埋或自流地段；河谷水源地要考慮供水的淹沒問題；人工開挖的大口徑取水工程，則要考慮井壁的穩(wěn)固性。當存在多個水源地方案選擇時，應加強多個方案分析比較，從中