地下水科學(xué)試卷(A)答案

1、地下水科學(xué)試卷（A）答案一、名詞解釋（20分，2分/題）1地下水：地下水是賦存于地面以下巖石空隙中的水。2含水層：能夠透過并給出相當數(shù)量水的巖層。3隔水層：不能透過與給出水，或者透過與給出的水量微不足道的巖層。4地下水補給：含水層或含水系統(tǒng)從外界獲得水量的過程。5地下水徑流：含水層或含水系統(tǒng)從外界獲得水量到失去水量的過程。6地下水排泄：含水層或含水系統(tǒng)失去水量的過程。7越流：相鄰含水層通過其間的弱透水層發(fā)生水量交換。8地下水動態(tài)：在于環(huán)境相互作用下，含水層各要素（如水位、水量、水化學(xué)成分、水溫）隨時間的變化。9地下水均衡：某一時間段內(nèi)某一地段內(nèi)地下水水量（鹽量、熱量、能量）的收支狀況。10總礦

2、化度：地下水中所含各種離子、分子與化合物的總量（總?cè)芙庑怨腆w）稱為總礦化度。單位：g/L。二、填空（15分，1分/題） 1按含水介質(zhì)（空隙）類型，可將地下水分為 孔隙水、裂隙水和巖溶水。據(jù)地下水埋藏條件，可將地下水分為包氣帶水、潛水和承壓水。2潛水接受的補給量大于排泄量，潛水面 上升 ，含水層厚度 增大 ，埋藏深度 變小 。3承壓含水層排泄時，減少的水量表現(xiàn)為含水層中水的密度 變小 及含水介質(zhì)空隙 縮減 。4在均質(zhì)各向同性介質(zhì)中，地下水必定沿著水頭變化最大的方向，即垂直于等水頭線的方向運動，因此，流線與等水頭線構(gòu)成 正交網(wǎng)格（正交流網(wǎng)）。5潛水動態(tài)可分為 蒸發(fā)型、徑流型 及 弱徑流型 三種類型

3、。6地下水資源具有 系統(tǒng)性、可恢復(fù)性 、調(diào)節(jié)性 、與地表水相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化及復(fù)雜性等特征。三、判斷正誤（10分，0.5分/題） 1水文循環(huán)是地球淺層圈和深層圈之間水的相互轉(zhuǎn)化過程，而地質(zhì)循環(huán)是發(fā)生于大氣水、地表水和地殼巖石空隙中的地下水之間的水循環(huán)。（×）2 孔隙度是孔隙體積與巖石顆粒體積的比值。（×）3潛水含水層的厚度與潛水位埋藏深度不隨潛水面的升降而發(fā)生變化。（×）4測壓水位下降時承壓含水層所釋放出的水來自含水層水體積的膨脹及含水介質(zhì)的壓密。（）5在滲流場中，一般認為流線能起隔水邊界作用，而等水頭線能起透水邊界的作用。 （）6滲透系數(shù)可定量說明巖石的滲透性。滲透

4、系數(shù)愈大，巖石的透水能力愈強。（）7當含水層中存在強滲透性透鏡體時，流線將向其匯聚；當含水層中存在弱滲透性透鏡體時，流線將繞流。（）8顆粒較粗時，由于滲透性好，所以毛細上升高度大；顆粒較細時，由于滲透性差，所以毛細上升高度小。（×）9補給、排泄與徑流決定著地下水水量水質(zhì)在空間與時間上的分布。（）10活塞式下滲始終是"新"水先到含水層，捷徑式下滲始終是"老"水先到含水層。（×）11地下水以徑流排泄為主時，其含鹽量較低，以蒸發(fā)排泄為主時，其含鹽量較高。（）12黃土的垂向滲透性比水平滲透性大。（）13人類活動改變地下水的天然動態(tài)是通過增加新

5、的補給來源或新的排泄去路。（）14地下水中含有氧氣和二氧化碳時，所處的地球化學(xué)環(huán)境有利于氧化作用進行；地下水中含有硫化氫和甲烷時，所處的地球化學(xué)環(huán)境有利于還原作用進行。（）15我國南方地下多發(fā)育較為完整的地下河系，北方地下多為溶蝕裂隙、溶孔和少量溶洞。（）16由于地下水儲存資源在供水中起調(diào)節(jié)作用，所以我們可以長期消耗儲存資源。（）17地下水位之所以隨時間發(fā)生變動，是含水層水量收支不平衡的結(jié)果。（）18洪積扇的頂部巖性粗，補給條件好，滲透性好，地下徑流強烈，埋深大，是地下水取水的有利地帶。（×）19水文地質(zhì)測繪、水文地質(zhì)物探、水文地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)試驗是水文地質(zhì)調(diào)查的主要工作方法，而地

6、下水動態(tài)觀測則不是水文地質(zhì)調(diào)查的主要工作方法之一。（×）20過量補充地下水，可引起土地沙（漠）化。 （×）四、簡答（25分，5分/題）1簡述包氣帶水與飽水帶水運動特征的異同？答：相同點：都可以用達西定律描述。不同點：（1）飽水帶只存在重力勢，包氣帶固、液、氣三相并存，同時存在重力勢與毛細勢；（2）飽水帶任一點的壓力水頭是定值，包氣帶為負壓，其壓力水頭隨著含水量降低而負值增大，是含水量的函數(shù)；（3）飽水帶的滲透系數(shù)是個定值，包氣帶的滲透系數(shù)隨含水量的降低而變小，是含水量的函數(shù)。 2潛水與承壓水的區(qū)別，并用示意剖面圖表示出潛水含水層和承壓含水層。答：潛水與承壓水的區(qū)別為：項目潛

7、水承壓水概念在飽水帶中第一個具有自由水面的含水層中的水。充滿于兩個隔水層（弱透水層）之間的含水層中的水。要素一個隔水頂板、潛水面、潛水位、含水層厚度、潛水面到隔水底板的距離、水位埋深（地面到潛水面的距離）。（1）隔水頂板：承壓含水層上部的隔水層（弱透水層）；（2）隔水底板：承壓含水層下部的隔水層（弱透水層）；（3）承壓含水層厚度：隔水頂?shù)装逯g的距離；（4）承壓高度：鉆孔中靜止水位到含水層頂面之間的距離稱為承壓高度。這是作用于隔水頂板的以水柱高度表示的附加壓強。（4）測壓水位（承壓水位）：井中靜止水位的高程，是虛構(gòu)面。埋藏條件位置淺且上面沒有連續(xù)的隔水層。影響承壓水埋藏深度的因素有構(gòu)造、巖體。

8、基本性質(zhì)無壓、具有自由表面，表面上所受到的壓力與時間、位置無關(guān)，即任何時刻任意點上潛水面的壓力都為當?shù)卮髿鈮?。承壓性。儲水性質(zhì)水是不可壓縮的液體，水的釋放是由含水層體積的增減來完成。水是具有彈性的液體。水位波動不疏干含水層。補給排泄大氣水、地表水、承壓水可通過包氣帶直接入滲，補給區(qū)和分布區(qū)一致，可直接在本區(qū)排泄。補給區(qū)與分布區(qū)不一致，排泄區(qū)與分布區(qū)不一致。含水層從出露位置較高的補給區(qū)（潛水分布區(qū)）獲得補給，通過范圍有限的排泄區(qū)以泉或其他徑流方式向地表或地表水體排泄。也可從相鄰的含水層獲得越流補給，或向相鄰的含水層發(fā)生越流排泄。徑流運動在重力作用下，由高水頭處向低水頭處流動，主要受地形控制。由高

9、水位的補給區(qū)向低水位的排泄區(qū)流動。控制流動的因素主要是構(gòu)造。動態(tài)具有季節(jié)性，動態(tài)變化大。周期長，季節(jié)影響小，動態(tài)變化小，比較穩(wěn)定。水質(zhì)大氣水、地表水是淡水，因此潛水一般是淡水，易污染。取決于埋藏條件及其與外界的聯(lián)系程度。可以是淡水，也可是含鹽量很高的鹵水。比較復(fù)雜，較難污染。一旦污染，則很難使其凈化。水資源季節(jié)調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)能力較小，易恢復(fù)。不容易補充、恢復(fù)，但由于其含水層厚度通常較大，故其資源往往具有多年調(diào)節(jié)性。表示方法潛水等水位線 水位埋深圖。承壓水等水壓線。其中潛水含水層的示意剖面圖如下：承壓含水層的示意剖面圖如下：3簡述河水與地下水的補排關(guān)系，并畫出其相應(yīng)的平面示意圖和剖面示意圖。答：根據(jù)

10、河水位與地下水位之間關(guān)系可將河水與地下水的補排關(guān)系分成兩種：（1）當?shù)叵滤桓哂诤铀粫r，地下水補給河水，如圖1；（2）當河水位高于地下水位時，河水補給地下水，如圖2。圖1 地下水補給河水示意圖 圖2 河水補給地下水示意圖4簡述泉的分類。答：（1）以泉的排泄的含水層（地下水）的性質(zhì)劃分為上升泉和下降泉。（2）以泉的出露原因（成因類型）劃分為侵蝕泉、接觸泉、溢流泉、接觸帶泉和斷層泉。（3）依據(jù)含水層空隙性質(zhì)劃分為孔隙泉、裂隙泉和巖溶泉。（4）根據(jù)泉水的特殊化學(xué)成份或溫度劃分很多。如礦泉、溫泉等。5請寫出潛水均衡方程，并說明各項的意義。答：潛水均衡方程為：(Xf十Yf十Zc+Wu1+Qt)一(Zu

11、十Qd十Wu2)h其中Xf：代表降水入滲補給量；Yf：地表水入滲補給量；Zc：凝結(jié)水補給量；Wu1：上游斷面潛水流入量；Qt：下伏承壓含水層越流補給潛水水量；Zu：潛水蒸發(fā)量；Qd：潛水以泉或泄流的形式排泄量；Wu2)：下游斷面潛水流出量；：給水度；h：均衡期潛水位變化值。五、計算題（30分）1某水源地開采區(qū)為正方形，邊長為20km。多年平均降水量為730mm，降水入滲系數(shù)為，開采區(qū)西部和北部約200 km2的地區(qū)，地下水位埋深2-3m，蒸發(fā)強度為 0.00008 m3 / (m2d)，其它區(qū)無蒸發(fā)，北部和東部為補給邊界，其單寬流量分別為10 m3 / (md)和20 m3 / (md)，南部

12、和西部為隔水邊界，水源地開采量為每天800000 m3，進行均衡計算，確定該水源地是正均衡還是負均衡，如果這種現(xiàn)象長期存在，可能會引起什么樣的生態(tài)環(huán)境問題？（7分）解：（1）計算補給項200km2Q降=×730×10-3×（20×103）2×105 m3/dQ北補=q北×l北=10×20×103×105 m3/dQ東補=q東×l東=20×20×103×105 m3/dQ補= Q降+ Q北補+ Q東補×105×105×105×1

13、05m3/d（2）計算排泄項Q蒸發(fā)=FM=200×（103）2××105 m3/dQ開×105 m3/dQ排= Q蒸發(fā)+ Q開×105×105×105m3/dQ補<Q排該水源地處于負均衡。如果這種現(xiàn)象長期存在，可能會引起的生態(tài)環(huán)境問題：（1）地下水位下降水井報廢、采水能耗大，泉水枯竭；濕地變干生物消亡、植被衰退、土地沙化；（2）孔隙水壓力小下降，巖石骨架的有效應(yīng)力增加，粘性土壓密釋水，引起地而沉降，水質(zhì)也發(fā)生變化；（3）沿地下水開采中心形成新的勢匯，流線指向新的開采中心，在海岸邊可形成海水入侵。2已知以地下水樣分析結(jié)果

14、（單位為mg/L）：K+=387，Na+=10700，Ca2+=420，Mg2+=1300，Cl-=19340，SO42-=2088，HCO3-=150，Br-=66，F(xiàn)e2+=10，F(xiàn)e3+=10，SiO2=60，CO2=50，溫度t=50。（有關(guān)元素的原子量為：K=39，Na=23，Ca=40，S=32，C=12，O=16，F(xiàn)e=56，H=1）。試計算其礦化度，寫出其庫爾洛夫式，并命名其水化學(xué)類型。（8分）解：計算如下：離子離子含量(mg/L)分子量價態(tài)毫克當量數(shù)毫克當量總數(shù)毫克當量百分數(shù)/%Cl-193401SO42-2088962HCO3-150611CO32-06020Br-661陰

15、離子求和21644K+387391Na+10700231Ca2+42040221Mg2+13002Fe2+10562Fe3+10563陽離子求和12827礦化度34396其礦化度為：M=陰離子總量+陽離子總量1/2HCO3-庫爾洛夫式為：根據(jù)其命名規(guī)則可知，其水化學(xué)類型為ClNa型水。3一底板水平的均質(zhì)、各向同性含水層，觀測孔A、B、C彼此相距2km，B位于A的正東方,C則在AB線的北面。A、B、C的地面高程分別是105m、120m和145m，A中水位埋深為15m，B中和C中的水位埋深分別是40m和45m。（1）試確定通過三角形ABC的地下水流的方向；（2）已知含水層的滲透系數(shù)為20m/d，含水層的孔隙度為，試求含水層的實際速度和滲透速度