水文地質(zhì)學(xué)簡答論述

1、1水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展大體可劃分為哪三個(gè)時(shí)期？1856 年以前的萌芽時(shí)期， 1856 年至 20 世紀(jì)中葉的奠基時(shí)期， 20 世紀(jì)中葉至今的發(fā)展時(shí)期， 21 世紀(jì)的轉(zhuǎn)變時(shí)期。3水文循環(huán)與地質(zhì)循環(huán)的區(qū)別？水文循環(huán)通常發(fā)生于地球淺層圈中，是H 2O 分子態(tài)水的轉(zhuǎn)換，通常更替較快；地質(zhì)循環(huán)發(fā)生于地球淺層圈和深層圈之間，常伴有水分子的分解與合成，轉(zhuǎn)換速度緩慢。2簡述影響孔隙度大小的主要因素，并說明如何影響？影響孔隙度大小的因素有：顆粒排列情況、分選程度、顆粒形狀及膠結(jié)程度。排列方式愈規(guī)則、分選性愈好、顆粒形狀愈不規(guī)則、膠結(jié)充填愈差時(shí)，孔隙度愈大；反之，排列方式愈不規(guī)則、分選性愈差、顆粒形狀愈規(guī)則、膠結(jié)充填

2、愈好時(shí)，孔隙度愈小。6影響給水度的因素有哪些，如何影響？影響給水度的因素：有巖性、初始地下水位埋深、地下水位降速。巖性主要表現(xiàn)為決定空隙的大小和多少，空隙越大越多，給水度越大；反之，越小。初始地下水位埋藏深度小于最大毛細(xì)上升高度時(shí)， 地下水下降后給水度偏小。 地下水位下降速率大時(shí)，釋水不充分，給水度偏小。7影響巖石透水性的因素有哪些，如何影響？影響因素有：巖性、顆粒的分選性、孔隙度。巖性越粗、分選性越好、孔隙度越大、透水能力越強(qiáng)；反之，巖性越細(xì)、分選性越差、孔隙度越小，透水能力越弱。8簡述太砂基有效應(yīng)力原理？在松散沉積物質(zhì)構(gòu)成的飽水砂層中，作用在任意水平斷面上的總應(yīng)力由水和骨架共同承擔(dān)。及總應(yīng)

3、力等于孔隙水壓力和有效應(yīng)力 ' 之和。因此，有效應(yīng)力等于總應(yīng)力減去孔隙水壓力，這就是有效應(yīng)力原理。9簡述地下水位變動引起的巖土壓密？地下水位下降后，孔隙水壓力降低，有效應(yīng)力增加，顆粒發(fā)生位移，排列更加緊密，顆粒的接觸面積增加，孔隙度降低，巖土層受到壓密。3地下水位的埋藏深度和下降速率，對松散巖石的給水度產(chǎn)生什么影響？初始地下水位埋藏深度小于最大毛細(xì)上升高度時(shí)，地下水位下降， 重力水的一部分將轉(zhuǎn)化為支持毛細(xì)水而保持于地下水面以上，給水度偏小； 在細(xì)小顆粒層狀相間分布的松散巖石，地下水位下降時(shí)，易形成懸掛毛細(xì)水不能釋放出來，另外，重力釋水并非瞬時(shí)完成，而往往遲后于水位下降，給水度一般偏小。

4、2簡述飽水帶特征？(1) 飽水帶一般含有重力水和結(jié)合水。 (2) 飽水帶的水體是連續(xù)分布的，能傳遞靜水壓力。 (3) 飽水帶水在水頭差的作用下可以發(fā)生連續(xù)運(yùn)動。5承壓水等水位線圖可以揭示哪些水文地質(zhì)信息？(1) 反應(yīng)虛構(gòu)的側(cè)壓水面的形狀。 (2) 確定承壓水的流向。 (3) 確定承壓水的水力坡度。(4) 定性判斷含水層的厚度與滲透性的變化。6任一承壓含水層接受其它水體的補(bǔ)給必須同時(shí)具備哪兩個(gè)條件？(1) 存在水頭差。 (2) 有水力聯(lián)系。7一般承壓水是由什么轉(zhuǎn)化而來，其轉(zhuǎn)化形式有哪幾種？除了構(gòu)造封閉條件下和外界沒有聯(lián)系的承壓含水層外， 所有承壓水最終都是由潛水轉(zhuǎn)化而來；或由補(bǔ)給區(qū)的潛水側(cè)向流入

5、，或通過弱透水層接受潛水的補(bǔ)給。1為什么說含水層與隔水層的劃分是相對的？含水層：能透過并給出相當(dāng)水量的巖層。 （飽水帶中的透水層）隔水層：不能透過并給出水或透過與給出水的數(shù)量微不足道的巖層。含水層與隔水層的劃分依據(jù)決不是含水與不含水，而是巖石的透水與給水性能。2潛水有哪些特征？(1) 潛水與包氣帶直接相通。 (2) 潛水的補(bǔ)給為大氣降水和地表水，排泄以泉、泄流、蒸發(fā)等。 (3) 潛水的動態(tài)受季節(jié)影響大。 (4) 潛水的水質(zhì)取決于地形、 巖性和氣候。 (5) 潛水資源易于補(bǔ)充恢復(fù)。 (6) 潛水易受污染。13潛水等水位線圖可以揭示哪些水文地質(zhì)信息？(1) 潛水面形狀。 (2) 潛水流向。 (3)

6、 潛水面坡度。 (4) 潛水面的埋藏深度， 判斷地表水、泉與潛水等的關(guān)系。 (5) 定性反映潛水含水層的厚度和滲透性。4. 承壓水有哪些特征？ 承壓性。 高補(bǔ)低排 水循環(huán)交替程度較弱。 水質(zhì)變化較。1敘述達(dá)西定律并說明達(dá)西定律表達(dá)式中各項(xiàng)物理意義？式中： Q滲透流量； w過水?dāng)嗝妫?h水頭損失（ h=H 1 H2，即上下游過水段面的水頭差）； I水力坡度； L 滲透途徑； K 滲透系數(shù)。2何為滲透流速? 滲透流速與實(shí)際流速的關(guān)系如何？水流通過整個(gè)巖石斷面（包括顆粒和孔隙）的平均流速。滲透流速等于實(shí)際流速乘以有效孔隙度。3有效孔隙度與孔隙度、給水度有何關(guān)系？(1) 有效孔隙度小于孔隙度。 (2)

7、 由于重力釋水時(shí)孔隙中還保持結(jié)合水和孔角毛細(xì)水乃至懸掛毛細(xì)水，所以有效孔隙度大于給水度。(3) 對于孔隙大的巖石三者近似相等。4影響滲透系數(shù)大小的因素有哪些？如何影響？影響滲透系數(shù)的因素：巖石的孔隙性和水的物理性質(zhì)。巖石孔隙越大、 連通性越好、 孔隙度越高滲透系數(shù)越大；水的粘滯性越小、 滲透系數(shù)越大。5簡述匯制流網(wǎng)圖的一般步驟？(1) 根據(jù)邊界條件繪制容易確定的等水頭線和流線。(2) 流線總是由源指向匯。(3) 根據(jù)流線和等水頭線正交在已知流線和等水頭線間插入其它部分。6流網(wǎng)圖一般能夠反映什么信息？(1) 根據(jù)補(bǔ)給區(qū)、排泄區(qū)判斷流線的趨向（由補(bǔ)給區(qū)指向排泄區(qū)）。(2) 流線密，徑流強(qiáng)， v 大

8、；流線疏，徑流弱，v 小。 (3)等水位線：密，水力梯度大，k ?。皇?，水力梯度小，k 大。5毛細(xì)飽水帶與飽水帶有哪些區(qū)別？毛細(xì)飽水帶是在表面張力的支持下飽水的，不存在重力水， 打井時(shí)打到毛細(xì)飽水帶時(shí)，沒有水流入井內(nèi)； 飽水帶的水主要是重力水，井打到飽水帶時(shí)， 在重力作用下， 水能流入井內(nèi)。6包氣帶水與飽水帶水運(yùn)動的區(qū)別是什么？(1) 飽水帶只存在重力勢，包氣帶同時(shí)存在重力勢與毛細(xì)勢(2) 飽水帶任一點(diǎn)的壓力水頭是個(gè)定值，包氣帶的壓力水頭則是含水量的函數(shù)；(3) 飽水帶的滲透系數(shù)是個(gè)定值，包氣帶的滲透系數(shù)隨著含水量的降低而變小。1根據(jù)受熱源影響的范圍，地球表層可分為哪幾個(gè)帶？各帶的特點(diǎn)？地球表

9、層可分為：變溫帶、常溫帶和增溫帶。(1) 變溫帶，下限深度一般 15-30m，此帶地溫受氣溫影響而發(fā)生晝夜和季節(jié)變化;(2)常溫帶，變溫帶下厚度極小的帶，此帶地溫比當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁馗?-2 度;(3)增溫帶，常溫帶以下，隨深度增大地溫有規(guī)律地升高。7地下水中硫酸根離子和重碳酸根離子的來源有哪些？地下水中硫酸根離子來自：(1) 含石膏或其它硫酸鹽的沉積巖的溶解;(2) 硫化物的氧化； (3) 人為污染。重碳酸根離子來自：(1) 含碳酸鹽的沉積巖的溶解；(2) 巖漿巖與變質(zhì)巖的風(fēng)化溶解。2松散沉積物中存在哪兩種降水入滲形式? 二者有什么不同？兩種形式為：捷徑式和活塞式。兩者不同點(diǎn)：(1) 活塞式下滲是

10、年齡較新的水推動其下的年齡較老的水，始終是老水先到達(dá)含水層；捷徑式下滲時(shí)新水可以超前于老水到達(dá)含水層；(2) 對于捷徑式下滲，入滲水不必全部補(bǔ)充包氣帶水分虧缺，即可下滲補(bǔ)給含水層。3河水補(bǔ)給地下水時(shí)，補(bǔ)給量的大小取決于哪些因素？(1) 透水河床的長度與浸水周界的乘積； (2) 河床透水性； (3) 河水位與地下水位的高差；(4) 河床過水時(shí)間。28地下水的補(bǔ)給與排泄對地下水的水質(zhì)是如何影響的？地下水補(bǔ)給對水質(zhì)的影響主要取決于補(bǔ)給源的水質(zhì)。徑流排泄是鹽隨水走；蒸發(fā)排泄是水走鹽留。2影響河水補(bǔ)給地下水的主要因素有哪些? 如何影響?影響因素有： 透水河床的長度與浸水周界的乘積、 河床透水性、 河水位

11、與地下水位的高差、河床過水時(shí)間。透水河床的長度與浸水周界的乘積越大，河床透水性愈強(qiáng)，河水位與地下水位的高差愈大，河床過水時(shí)間愈長，補(bǔ)給量愈大；反之，愈小。2.地下水含水系統(tǒng)與地下水流動系統(tǒng)共同點(diǎn)：(1) 兩者都擺脫了長期統(tǒng)治水文地質(zhì)界的含水層思維，不再以含水層作為基本的功能單元； (2) 力求用系統(tǒng)的觀點(diǎn)去考查、分析與處理地下水問題。3.地下水含水系統(tǒng)與地下水流動系統(tǒng)不同點(diǎn)：(1) 地下水含水系統(tǒng)的圈定， 通常以隔水或相對隔水的巖層作為系統(tǒng)邊界流動系統(tǒng)以流面為邊界。 (2) 流動系統(tǒng)受人為因素影響比較大；含水系統(tǒng)受人為影響小。(3) 控制含水系統(tǒng)發(fā)育的，主要是地質(zhì)結(jié)構(gòu)；控制地下水流動系統(tǒng)發(fā)育的

12、，是自然地理因素。4.地下水流動系統(tǒng)的水動力特征和水化學(xué)特征：A 、水動力特征 :(1)高勢區(qū)（勢源） ：地下水由上至下運(yùn)動； (2) 低勢區(qū)（勢匯） ：地下水由低向上運(yùn)動； (3)垂向運(yùn)動中：由上至下：勢能除克服摩擦消耗部分能量外，勢能壓能轉(zhuǎn)化；由下至上：部分儲存的壓能釋放轉(zhuǎn)化為勢能；（4）流動方向的多樣性：存在水流由上至下、由下至上和水平運(yùn)動；(5) 流動系統(tǒng)的多級性。B、水化學(xué)特征： 顯示出很好的水化學(xué)分帶。地形復(fù)雜同時(shí)出現(xiàn)局部、中間、區(qū)域流動系統(tǒng)時(shí)，以垂直分帶為主。地形變化簡單區(qū)域則呈水平分帶。在水流相匯流處（水動力圈閉帶）與相背分流處（準(zhǔn)滯留帶）：水流發(fā)生變化，常成為水化學(xué)積聚區(qū)或圈

13、閉帶。地下水流動系統(tǒng)的不同部位，發(fā)生的主要化學(xué)作用不同。3影響潛水動態(tài)的地質(zhì)因素有哪些? 如何影響？影響因素有：包氣帶厚度與巖性、給水度。包氣帶巖性細(xì)，厚度大時(shí)，相對于降水，地下水位抬升的時(shí)間滯后與延遲愈長；反之，地下水位抬升的時(shí)間滯后與延遲小。給水度愈小，水位變幅愈大，反之，給水度愈大，水位變幅愈小。4影響承壓水動態(tài)的地質(zhì)因素有哪些? 如何影響？影響因素有： 含水層的滲透性和厚度、給水度、補(bǔ)給區(qū)范圍、 隔水頂?shù)装宓拇瓜驖B透性。離補(bǔ)給區(qū)近時(shí)，水位變化明顯；遠(yuǎn)離補(bǔ)給區(qū)，水位變化微弱，以至于消失。補(bǔ)給范圍越大，含水層的滲透性越好，厚度越大， 給水度越大， 則波及的范圍愈大；反之，波及范圍小。隔水頂

14、底板的垂向滲透性越好，地下水位變幅越大；反之，越小。5寫出潛水均衡方程? 并說明各項(xiàng)的意義？潛水均衡方程式：Xf（降水入滲補(bǔ)給量）+ Yf（地表入滲補(bǔ)給量）+ Zc （凝結(jié)水補(bǔ)給量）+ Wu1 （上游斷面潛水流入量）+ Qt （下伏半承壓含水層越流補(bǔ)給潛水水量）- ( Zu （潛水騰發(fā)量）+Qd（潛水以泉或泄流形式排泄量） +Wu2 （下游斷面潛水流入量） ) = h（均衡期始末潛水儲存量變化）4研究地下水動態(tài)與均衡有哪些意義?(1) 在天然條件下，地下水的動態(tài)是地下水埋藏條件和形成條件的綜合反映。(2) 地下水動態(tài)是均衡的外部表現(xiàn)，可利用地下水動態(tài)資料計(jì)算地下水的某些均衡要素。地下水動態(tài)資料

15、是地下水資源評價(jià)和預(yù)測時(shí)必不可少的依據(jù)。(3) 計(jì)算的地下水允許開采量，必須能經(jīng)受地下水均衡計(jì)算的檢驗(yàn)。(4) 研究均衡狀態(tài)，預(yù)測地下水水量、水質(zhì)及與地下水有關(guān)的環(huán)境地質(zhì)作用的變化及發(fā)展趨勢。31孔隙水的特點(diǎn)： (1) 水量在空間分布相對均勻，連續(xù)性好；(2)孔隙水一般呈層狀分布；(3) 同一含水層中的孔隙水具有密切的水力聯(lián)系和統(tǒng)一的地下水面；(4) 孔隙水的流動大多數(shù)呈層流，符合達(dá)西定律。3洪積平原中地下水的特點(diǎn)：(1) 巖性由粗變細(xì)； (2)由河道向河間洼地有如下特征：滲透性由好變差，水位埋深由大變??； (3) 補(bǔ)給條件由好變差，排泄由徑流為主轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)為主；(4) 礦化度由大變小。1裂隙

16、水有哪些特點(diǎn)：(1) 水量在空間分布不均勻，連續(xù)性差；(2) 裂隙水的分布形式可呈層狀，也有的呈脈狀； (3) 裂隙水的水力聯(lián)系差，往往無統(tǒng)一的地下水面；(4) 裂隙流動具明顯的各向異性。3斷層帶的水文地質(zhì)意義何在？對于供水：（1）隔水?dāng)鄬樱簲嗔褞П旧聿缓?，但上盤或下盤巖層如果裂隙發(fā)育（脆性巖石） ，具有較好的匯水條件，可成為富水地段打斷層兩側(cè)的巖層。（ 2）透水?dāng)鄬樱簲嗔褞П旧砀凰?，若斷層勾通上、下含水層，則使富水性增強(qiáng)打斷層。對于礦山排水：（ 1）隔水?dāng)鄬樱喝魯鄬右粋?cè)巖層富水，則開采礦床時(shí)，不能打穿斷層，以防地下水涌入礦坑保護(hù)斷層。（ 2）透水?dāng)鄬樱簽榉乐沟叵滤咳氲V坑留設(shè)防水礦柱。4我

17、國南北方巖溶有哪些差異？造成這些差異的因素有哪些？南方巖溶及巖溶水：（ 1）巖溶發(fā)育程度：南方巖溶發(fā)育比較充分，巖溶現(xiàn)象較典型，地表可有峰叢、峰林、溶蝕洼地、溶斗、落水洞、豎井等，地下多發(fā)育較為完成的地下河系；（ 2）介質(zhì)均勻性：巖溶含水介質(zhì)常是高度管道化與強(qiáng)烈不均勻的，巖溶巖對降水的響應(yīng)十分靈敏，流量季節(jié)變化很大；（ 3）巖石成分：巖溶區(qū)多分布巨厚到塊狀的純凈碳酸鹽巖，多發(fā)育有裸露型巖溶，介質(zhì)可溶性強(qiáng)，受構(gòu)造應(yīng)力時(shí)易形成稀疏而寬大的裂隙。 （ 4）地質(zhì)構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造上屬于較緊密的褶皺，向斜核部多易發(fā)地下河系。降水充沛，補(bǔ)給強(qiáng)。北方巖溶及巖溶水：（ 1）巖溶發(fā)育程度：北方巖溶發(fā)育多不完整，地表少有溶斗、落水洞等，地表多呈常態(tài)的山形；（ 2）介質(zhì)均勻性：含水介質(zhì)相對均勻，成井率較高，巖溶大泉匯水面積大，流量相對穩(wěn)定；（ 3）巖石成分：含水介質(zhì) - 碳酸鹽巖一般成層較薄，夾泥質(zhì)與硅質(zhì)夾層，多與非可溶巖互層，多發(fā)育覆蓋型巖溶；介質(zhì)可溶性差，形成密集、均勻而短小的構(gòu)造裂隙；（ 4）地質(zhì)構(gòu)造：因多為寬緩的向斜或單斜，不利于水流的集中分布、降水少，水的侵蝕力弱，巖溶發(fā)育弱。1過量開采地下水引起的環(huán)境問題？(1)開采條件惡化， 資源枯竭 ；(2) 破壞了原有的水文循環(huán)，如泉水干枯等；(3)沼澤、濕地被疏干； (4) 造成土地