水文地質(zhì)學(xué)期末復(fù)習(xí)(整理)

1、水文地質(zhì)學(xué)期末復(fù)習(xí)1、 水文地質(zhì)學(xué)：以地下水為研究對(duì)象，研究地下水在與巖石圈、地幔、水圈、大氣圈、生物圈和人類活動(dòng)相互作用下，其水量與水質(zhì)在時(shí)間和空間上的變化規(guī)律，以及對(duì)各個(gè)圈層產(chǎn)生的影響，并且利用這些規(guī)律去興利除害，為人類服務(wù)。2、 試概括地下水的功能及其意義地下水的功能有多種，大體上可以概括為資源因子、地質(zhì)營(yíng)力、質(zhì)災(zāi)因子、生物環(huán)境因子和信息載體等方面。（然后分點(diǎn)寫）重要的資源：地下水資源是水資源的重要組成部分，是生命之源，用于灌溉、飲用，特別是在我國(guó)北方，地下水資源是其最主要的飲水來(lái)源；地下水資源是重要的礦產(chǎn)資源，如含有某些特殊元素（溴、碘、鋇）的地下水，是良好的工業(yè)原料；含水介質(zhì)儲(chǔ)存廢物

2、（溫室氣體、核廢料）如水封油；地下水景觀是良好的旅游資源（泉水、溫泉、濕地）；地下水資源是寶貴的熱能資源；地下水還具有儲(chǔ)能的功能。（根據(jù)題目的分值適當(dāng)作答）重要的地質(zhì)營(yíng)力：地下水是物質(zhì)與能量傳輸載體，是良好的溶劑，使得成礦元素遷移、聚集。不可忽視的致災(zāi)因子：如礦床開采過(guò)程的透水事故，地下水過(guò)度開采導(dǎo)致的地面沉降、地裂縫，巖體失穩(wěn)位移等?；钴S靈敏的生態(tài)環(huán)境因子：生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的巨系統(tǒng)，而地下水是其中一個(gè)非常活躍靈敏的因子，一般而言氣候、土壤、水、生物處于一個(gè)相互作用的和諧動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，一旦地下水遭到破壞，一系列的不良生態(tài)環(huán)境將層出不窮。如土地沙漠化、鹽堿化等極有價(jià)值的信息載體：地下水作為

3、應(yīng)力的傳遞者，同時(shí)又是在流動(dòng)，所以地下水水位、水量、水溫、水化學(xué)成分變化或異常可以提供埋藏在地下的許多信息。如地震預(yù)報(bào)、地質(zhì)作用與演變等。3、 水文循環(huán)：發(fā)生于大氣水、地表水與地表淺層的巖石空隙中地下水之間的水分交換。太陽(yáng)輻射與重力為驅(qū)動(dòng)，以降水、蒸發(fā)、徑流而周而復(fù)始。4、 水的地質(zhì)循環(huán)：地球淺層圈和深層圈之間水的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程5、 水文循環(huán)與地質(zhì)循環(huán)的比較6、 孔隙度大小、給水能力、透水能力的影響因素孔隙度的影響因素：松散巖石是由大小不等的顆粒組成的，顆?；蝾w粒集合體之間的空隙，稱為孔隙?？紫抖鹊拇笮≈饕Q于分選程度及顆粒排列情況，另外顆粒形狀及膠結(jié)充填情況也影響孔隙度。對(duì)于粘性土，結(jié)構(gòu)及次

4、生孔隙常是影響孔隙度的重要因素。給水能力影響因素：?jiǎn)挝惑w積飽水巖石體在重力作用下自由釋出的水的體積稱為給水度 。給水度的大小與巖性、初始地下水位埋藏深度以及地下水位下降速率等因素有關(guān)。巖性對(duì)給水度的影響主要表現(xiàn)為空隙的大小與多少。顆粒粗大的松散巖石，裂隙比較寬大的堅(jiān)硬巖石，以及具有溶穴的可溶巖，空隙寬大，重力釋水時(shí)，滯留于巖石空隙中的結(jié)合水與孔角毛細(xì)水較少， 理想條件下給水度的值接近孔隙度、 裂隙率與巖溶率。相反，若空隙細(xì)?。ㄈ缯承酝粒亓︶屗畷r(shí)大部分水以結(jié)合水與懸掛毛細(xì)水形式滯留于空隙中，給水度往往很小。地下水位下降速率重力釋水并非瞬時(shí)完成，而往往滯后于水位下降；迅速釋水時(shí)大、小孔道釋水不

5、同步，大的孔道優(yōu)先釋水，在小孔道中形成懸掛毛細(xì)水而不能釋出。透水能力的影響因素：巖石允許水透過(guò)的能力，稱為滲透性。決定透水性好壞的主要因素是孔隙大??；只有在孔隙大小達(dá)到一定程度，孔隙度才對(duì)巖石的透水性起作用，孔隙度愈大，透水性愈好。（即是影響孔隙度的因素+有效孔隙度）7、 研究空隙的意義巖石空隙是地下水儲(chǔ)存場(chǎng)所和運(yùn)動(dòng)通道?？障兜亩嗌?、大小、形狀、連通情況和分布規(guī)律，對(duì)地下水的分布和運(yùn)動(dòng)具有重要影響。從而知道空隙中地下水的賦存形式、分布及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為地下水的研究提供重要的理論依據(jù)。8、 弱透水層：本身不能給出水量，但在垂直層面方向能夠傳輸水量的巖層。如粘土層9、含水層、隔水層概念的相對(duì)性（巖層滲

6、透性能的相對(duì)性）利用地下水的工作供水水源（需要水量）A）在利用地下水供水時(shí)，某一巖層能夠給出的水量較小，對(duì)于水源豐沛、需水量很大的地區(qū)，由于遠(yuǎn)不能滿足供水需求，而被視為隔水層；B）在水資源匱乏、需水量較小的地區(qū)，就可以被視為含水層。排除地下水的工作工程防滲（杜絕水量）如某種巖層的滲透性較低，從供水的角度來(lái)說(shuō)，它被視作隔水層；但是從水庫(kù)滲漏的角度出發(fā)，這種滲漏量就不容忽視，依舊視作隔水層就不合適了。時(shí)間尺度：W = Q*×t = = K ×* I ×w* t巖石的各向異性：以沉積巖為例，由于不同巖性層的互層，有的層次發(fā)育裂隙或溶穴，垂直方向上是隔水的，但在順層的方向

7、上都是透水的。例如，薄層頁(yè)巖和石灰?guī)r互層時(shí)，頁(yè)巖中裂隙接近閉合，灰?guī)r中裂隙與溶穴發(fā)育，便成為典型的順層透水而垂直層面隔水的巖層。10、 應(yīng)用達(dá)西定律推斷含水層巖性或厚度的變化達(dá)西定律：Q=KIA，Q=VA故V=KI,從圖中可以看出，水利梯度在變小，由Q=KIA可知，I在變小，而Q不變，則K或A發(fā)生變化。即K變大或A變大，當(dāng)K變大時(shí)，即巖性發(fā)生變化，其滲透性變大；當(dāng)A變大時(shí)而巖性不變時(shí)，即過(guò)水面積變大，即巖性厚度變厚。11、p41頁(yè)練習(xí)題同一介質(zhì)場(chǎng)中存在兩個(gè)或更多的地下水流動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，它們所占據(jù)的空間大小取決于以下兩個(gè)因素：a）勢(shì)能梯度（I），等于源匯的勢(shì)差除以源匯的水平距離。勢(shì)能梯度愈大的流動(dòng)系

8、統(tǒng)占據(jù)的空間也愈大，反之亦然；b）介質(zhì)滲透性（K），透水性愈好，發(fā)育于其中的流動(dòng)系統(tǒng)所占據(jù)的空間也愈大。12、毛細(xì)水的工程危害及防治、危害：毛細(xì)現(xiàn)象對(duì)工程有影響1）毛細(xì)水的上升可能引起土的沼澤化和鹽漬化，對(duì)路基與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)都有很大影響；2）對(duì)于房屋建筑，毛細(xì)水的上升會(huì)引起地下室過(guò)分潮濕；3）當(dāng)?shù)叵滤薪g性時(shí)，毛細(xì)水上升對(duì)建筑物和構(gòu)筑物的基礎(chǔ)中的混凝土、鋼筋等形成浸蝕作用；4）毛細(xì)水的上升是引起路基凍害的因素之一。防治：設(shè)置砂礫墊層：A）能起隔離層的作用，當(dāng)?shù)叵滤ㄟ^(guò)路基土毛細(xì)管上升到砂礫墊層時(shí)，因砂礫墊層孔隙較大，形成的毛細(xì)管少，控制了地下水的上升數(shù)量；B）路基設(shè)置在寒冷地區(qū)冰凍線以上，基底還

9、有不同深度的路基土受凍，如果在基底設(shè)置砂礫墊層，可減少凍脹路基土的厚度從而減輕凍土的膨脹程度，削弱凍脹土的抬拱力。提高路基填筑高度：選擇高路基，提高路基填筑高度，使路基高度超過(guò)冰凍線的深度，避免路基上中的毛細(xì)水受凍結(jié)冰，保證基底不凍。基底鋪設(shè)土工織物：在基地鋪設(shè)土工織物，使地下水與路基土隔離，并阻斷毛細(xì)水設(shè)置排水溝、截水溝路基：兩側(cè)邊內(nèi)底部低于地下水水位處，設(shè)置排水溝和截水溝，降低地下水位，排出地表水，減少路基土含水率，做到防治凍土危害的目的。13、地下水中的氧氣、氮?dú)饧岸趸嫉暮考白兓╬53頁(yè)）能夠簡(jiǎn)單的知道其含量變化及指示意義即可。14、地溫梯度：地下每下降100m所增高的溫度15、

10、溶濾作用及強(qiáng)度的影響因素水與巖土相互作用下，巖土中一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)入地下水中。溶濾作用的強(qiáng)度與下列因素有關(guān)：組成巖土的礦物鹽類的溶解度：如NaCl與SiO2比較巖土的空隙特征：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。水的溶解能力決定著溶濾作用的強(qiáng)度，總的說(shuō)來(lái)，低礦化水溶解能力強(qiáng)而高礦化水弱。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)。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CO2、O2的大氣降水和地表水，不斷

11、更新含水層中原有的溶解能力已經(jīng)趨于飽和的水，溶濾作用便持續(xù)地強(qiáng)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)度的最活躍最關(guān)鍵的因素。16、陽(yáng)離子交替吸附作用及其影響因素巖土顆粒表面帶有負(fù)電荷，能夠吸附陽(yáng)離子。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。一、不同的陽(yáng)離子，其吸附于巖土表面的能力不同，按吸附能力，自大而小順序?yàn)椋篐+ > Fe3+ > Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+離子價(jià)愈高，離子半徑愈大，水化離子半徑愈小，則吸附能力愈大。H+則是例外。二、陽(yáng)離子交

12、替吸附作用的規(guī)模取決于巖土的吸附能力。巖土的吸附能力決定于巖土的比表面積。顆粒愈細(xì)，比表面積愈大，交替吸附作用的規(guī)模也就愈大。因此，粘土及粘土巖類最容易發(fā)生交替吸附作用，而在致密的結(jié)晶巖中，實(shí)際上不發(fā)生這種作用。三、地下水中某種離子的相對(duì)濃度增大，則該種離子的交替吸附能力（置換沿途所吸附的離子的能力）也隨之越大。溶濾作用濃縮作用定義水與巖土相互作用下，巖土中一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)入地下水中。地下水在蒸發(fā)排泄的條件下，水分不斷失去，鹽分相對(duì)濃集，而引起的一系列地下水成分變化的過(guò)程影響因素巖土本身的性質(zhì)、巖土中礦物的溶解度、水的溶解能力、水中所含氣體的成分與含量、水的流動(dòng)狀況等因素氣候、地下水位、巖土性質(zhì)結(jié)

13、果由于溶濾作用時(shí)間上的階段性、空間上的差異性，故而要用歷史發(fā)展的眼光去分析，往往長(zhǎng)期的、強(qiáng)烈的溶濾作用會(huì)形成TDS低的富含Ca、Mg等難溶性物質(zhì)的地下水由于蒸發(fā)作用只排走水分，鹽分仍保留在余下的地下水中，隨著時(shí)間延續(xù)，地下水溶液逐漸濃縮，礦化度（TDS）不斷增大。相同點(diǎn)其化學(xué)成分的變化都與時(shí)間尺度、空間尺度密切相關(guān) 17、蒸發(fā)濃縮作用與溶濾作用的異同18、河流與地下水的補(bǔ)給關(guān)系沿河流縱斷面的變化畫出a、b、c、d虛線部分（其中c表示地下水與河流的補(bǔ)排關(guān)系隨季節(jié)而不同，干旱季節(jié)地下水補(bǔ)給河流；雨季河水補(bǔ)給地下水）19、系統(tǒng)：由相互作用和相互依賴（聯(lián)系）的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的（有機(jī)

14、）整體。20、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)內(nèi)部各要素相互聯(lián)系和作用的方式便是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。21、試論述地下水含水系統(tǒng)、地下水流動(dòng)系統(tǒng)及其異同地下水含水系統(tǒng)：指由隔水或相對(duì)隔水巖層（弱透水層）圈閉的，具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水巖系。地下水流動(dòng)系統(tǒng)：指由源到匯的流面群構(gòu)成的，具有統(tǒng)一時(shí)空演變過(guò)程的地下水體。22、地下水動(dòng)態(tài)與均衡的概念地下水各種要素（水位、水量、化學(xué)組分、氣體成分、溫度、微生物等）隨時(shí)間的變化，稱為地下水動(dòng)態(tài)；某一時(shí)段、某一范圍內(nèi)地下水水量（鹽量、熱量等）的收支狀況，稱為地下水的均衡。（地下水動(dòng)態(tài)是地下水均衡的外在表現(xiàn)，后者是前者的內(nèi)在原因。）23、試比較入滲-徑流型動(dòng)態(tài)與入滲-蒸發(fā)型動(dòng)態(tài)的異同點(diǎn)地下

15、水動(dòng)態(tài)類型入滲-徑流型動(dòng)態(tài)入滲-蒸發(fā)型動(dòng)態(tài)補(bǔ)給-排泄方式接受降水及地表水補(bǔ)給，以徑流方式排泄，蒸發(fā)排泄可以忽略以接受當(dāng)?shù)亟邓a(bǔ)給為主，以蒸發(fā)方式排泄，徑流排泄方式不發(fā)育（受氣候影響，有時(shí)可發(fā)生短距離徑流）地下水化學(xué)作用溶濾作用為主溶濾濃縮間雜發(fā)生分布?xì)夂?、地貌特點(diǎn)不同氣候條件的山區(qū)及山前主要分布于半干旱內(nèi)陸平原及盆地內(nèi)部動(dòng)態(tài)特點(diǎn)地下水埋藏深，年水位變幅大而不均，由大到小地下水位變幅較小24、巖溶發(fā)育的基本條件（四條）、可溶巖存在（碳酸鹽巖）、可溶巖是透水性的、具有侵蝕性水（Caca3-H2O-CO2體系）、水的流動(dòng)（水的流動(dòng)性越好，巖溶越發(fā)育，其是決定性因素）25、工程地質(zhì)學(xué)：是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科，它研究與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題，并為工