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文檔簡介

1、第一章 地球上的水及其循環(huán)一、名詞解釋: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)。它研究與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動(dòng)相互作業(yè)下地下水水量和水質(zhì)的時(shí)空變化規(guī)律,并研究如何運(yùn)用這些規(guī)律去興利除害,為人類服務(wù)。 2地下水:地下水是賦存于地面以下巖石空隙中的水。 3礦水:含有某些特殊組分,具有某些特殊性質(zhì),因而具有一定醫(yī)療與保健作用的地下水。 4自然界的水循環(huán):自大氣圈到地幔的地球各個(gè)層圈中的水相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的過程。 5水文循環(huán):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)。 6地質(zhì)循環(huán):地球淺層圈和深層圈之間水的相互轉(zhuǎn)化過程。7大循環(huán):海洋與大陸之間的水分交換。8小循

2、環(huán):海洋或大陸內(nèi)部的水分交換。9絕對濕度:某一地區(qū)某一時(shí)刻空氣中水汽的含量。10相對濕度:絕對濕度和飽和水汽含量之比。11飽和差:某一溫度下,飽和水汽含量與絕對濕度之差。 12露點(diǎn):空氣中水汽達(dá)到飽和時(shí)的氣溫。13降水:當(dāng)空氣中水汽含量達(dá)飽和狀態(tài)時(shí),超過飽和限度的水汽便凝結(jié),以液態(tài)或固態(tài)形式降落到地面。14徑流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流動(dòng)的水流。 15水系:匯注于某一干流的全部河流的總體構(gòu)成的一個(gè)地表徑流系統(tǒng)。 16水系的流域:一個(gè)水系的全部集水區(qū)域。 17分水嶺:相鄰兩個(gè)流域之間地形最高點(diǎn)的連線。 18流量:單位時(shí)間內(nèi)通過河流某一斷面的水量。 19徑流總量:某一時(shí)間段內(nèi),通

3、過河流某一斷面的水量。20徑流模數(shù):單位流域面積上平均產(chǎn)生的流量。 21徑流深度:計(jì)算時(shí)段內(nèi)的總徑流量均勻分布于測站以上整個(gè)流域面積上所得到的平均水層厚度。 22徑流系數(shù):同一時(shí)段內(nèi)流域面積上的徑流深度與降水量的比值。二、填空 1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、生物圈及人類活動(dòng)相互作用下地下水水量和水質(zhì)的時(shí)空變化規(guī)律。 2地下水的功能主要包括:資源、生態(tài)環(huán)境因子、災(zāi)害因子、地質(zhì)營力、或信息載體。 3自然界的水循環(huán)分為水文循環(huán)和地質(zhì)循環(huán)。 4水文循環(huán)分為大循環(huán)和小循環(huán) 。5水循環(huán)是在太陽輻射和重力作用下,以蒸發(fā)、降水和徑流等方式周而復(fù)始進(jìn)行的。 6主要?dú)庀笠赜袣鉁亍鈮?/p>

4、、濕度、蒸發(fā)、降水。7在水文學(xué)中常用流量、徑流總量、徑流深度、徑流模數(shù)和徑流系數(shù)等特征值說明地表徑流。三、判斷題1地下水是水資源的一部分。( )2海洋或大陸內(nèi)部的水分交換稱為大循環(huán)。( × )3地下水中富集某些鹽類與元素時(shí),便成為有工業(yè)價(jià)值的工業(yè)礦水。( )4水文循環(huán)是發(fā)生于大氣水和地表水之間的水循環(huán)。( × )5水通過不斷循環(huán)轉(zhuǎn)化而水質(zhì)得以凈化。( )6水通過不斷循環(huán)水量得以更新再生。( )7水文循環(huán)和地質(zhì)循環(huán)均是H2O 分子態(tài)水的轉(zhuǎn)換。( × )8降水、蒸發(fā)與大氣的物理狀態(tài)密切相關(guān)。( )9蒸發(fā)是指在100時(shí)水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)進(jìn)入大氣的過程。( × )

5、10蒸發(fā)速度或強(qiáng)度與飽和差成正比。( )四、簡答題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?答:1856 年以前的萌芽時(shí)期,1856 年至本世紀(jì)中葉的奠基時(shí)期,本世紀(jì)中葉至今的發(fā)展時(shí)期。2水文地質(zhì)學(xué)已形成了若干分支學(xué)科,屬于基礎(chǔ)性的學(xué)科分支有哪些?答:水文地質(zhì)學(xué)、地下水動(dòng)力學(xué)、水文地球化學(xué)、水文地質(zhì)調(diào)查方法、區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)。3. 水文循環(huán)與地質(zhì)循環(huán)的區(qū)別?答:水文循環(huán)通常發(fā)生于地球淺層圈中,是H2O 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。4簡述水文循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力及其基本循環(huán)過程?答:水文循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力是太陽輻射和重力。地表水、包

6、氣帶水及飽水帶中淺層水通過蒸發(fā)和植物蒸騰而變?yōu)樗魵膺M(jìn)入大氣圈。水汽隨風(fēng)飄移,在適宜條件下形成降水。落到陸地的降水,部分匯聚于江河湖沼形成地表水,部分滲入地下,部分滯留于包氣帶中,其余部分滲入飽水帶巖石空隙之中,成為地下水。地表水與地下水有的重新蒸發(fā)返回大氣圈,有的通過地表徑流和地下徑流返回海洋。5大循環(huán)與小循環(huán)的區(qū)別?答:海洋與大陸之間的水分交換為大循環(huán)。海洋或大陸內(nèi)部的水分交換為小循環(huán)。6水循環(huán)的作用?答:一方面,水通過不斷轉(zhuǎn)化而水質(zhì)得以凈化;另方面,水通過不斷循環(huán)水量得以更新再生。五、論述題影響水面蒸發(fā)的因素有哪些,如何影響?答:影響因素有:氣溫、氣壓、濕度和風(fēng)速。氣溫愈高,絕對濕度愈低

7、,蒸發(fā)愈強(qiáng)烈,反之,蒸發(fā)愈弱。氣壓是通過氣壓差的大小影響空氣對流而影響蒸發(fā)的,氣壓差和風(fēng)速愈大,蒸發(fā)就愈強(qiáng)烈,反之,蒸發(fā)愈弱。水通過不斷循環(huán)轉(zhuǎn)化使水質(zhì)得以凈化; 水通過不斷循環(huán)水量得以更新再生;維持生命繁衍與人類社會(huì)發(fā)展;維持生態(tài)平衡。第二章 地下水的賦存一、名詞解釋1巖石空隙:地下巖土中的空間。2孔隙:松散巖石中,顆?;蝾w粒集合體之間的空隙。3孔隙度:松散巖石中,某一體積巖石中孔隙所占的體積。4裂隙:各種應(yīng)力作用下,巖石破裂變形產(chǎn)生的空隙。5裂隙率:裂隙體積與包括裂隙在內(nèi)的巖石體積的比值。6巖溶率:溶穴的體積與包括溶穴在內(nèi)的巖石體積的比值。7溶穴:可溶的沉積巖在地下水溶蝕下產(chǎn)生的空洞。8結(jié)合

8、水:受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。9重力水:重力對它的影響大于固體表面對它的吸引力,因而能在自身重力作影響下運(yùn)動(dòng)的那部分水。10毛細(xì)水:受毛細(xì)力作用保持在巖石空隙中的水。11支持毛細(xì)水:由于毛細(xì)力的作用,水從地下水面沿孔隙上升形成一個(gè)毛細(xì)水帶,此帶中的毛細(xì)水下部有地下水面支持。12懸掛毛細(xì)水:由于上下彎液面毛細(xì)力的作用,在細(xì)土層會(huì)保留與地下水面不相聯(lián)接的毛細(xì)水。13容水度:巖石完全飽水時(shí)所能容納的最大的水體積與巖石總體積的比值。14重量含水量:松散巖石孔隙中所含水的重量與干燥巖石重量的比值。15體積含水量:松散巖石孔隙中所含的比值。16飽和含水量:孔隙充分飽水時(shí)的含水量。17飽

9、和差:飽和含水量與實(shí)際含水量之間的差值。18飽和度:實(shí)際含水量與飽和含水量之比。19孔角毛細(xì)水:在包氣帶中顆粒接點(diǎn)上由毛細(xì)力作用而保持的水。20給水度:地下水位下降一個(gè)單位深度,從地下水位延伸到地表面的單位水平面積巖石柱體,在重力作用下釋出的水的體積。21持水度:地下水位下降一個(gè)單位深度,單位水平面積巖石柱體中反抗重力而保持于巖石空隙中的水量。22殘留含水量:包氣帶充分重力釋水而又未受到蒸發(fā)、蒸騰消耗時(shí)的含水量。23巖石的透水性:巖石允許水透過的能力。24有效應(yīng)力:實(shí)際作用于砂層骨架上的應(yīng)力。25系統(tǒng):由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的整體。26激勵(lì):環(huán)境對系統(tǒng)的作用稱

10、激勵(lì)。27地下水含水系統(tǒng):指由隔水或相對隔水巖層圈閉的,具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水巖系。28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)空演變過程的地下水體。二、填空1巖石空隙是地下水儲(chǔ)存場所和運(yùn)動(dòng)通道??障兜亩嗌?、大小、形狀、連通情況和分布規(guī)律,對地下水的分步和運(yùn)動(dòng)具有重要影響。2巖石空隙可分為松散巖石中的孔隙、堅(jiān)硬巖石中的裂隙、和可溶巖石中的溶穴。3孔隙度的大小主要取決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。4巖石裂隙按成因分為:成巖裂隙、構(gòu)造裂隙、風(fēng)化裂隙。5地下水按巖層的空隙類型可分為:孔隙水、裂隙水、和巖溶水。6松散巖層中,決定透水性好壞的主要因素是孔隙

11、大??;只有在孔隙大小達(dá)到一定程度,孔隙度才對巖石的透水性起作用。7通常以容水度、含水量、給水度、持水度和透水性來表征與水分的儲(chǔ)容和運(yùn)移有關(guān)的巖石性質(zhì)。8巖性對給水度的影響主要表現(xiàn)為空隙的大小與多少。9地下水系統(tǒng)包括地下水含水系統(tǒng)和地下水流動(dòng)系統(tǒng)。三、判斷題1松散巖石中也存在裂隙。( )2堅(jiān)硬巖石中也存在孔隙。( )3松散巖石中顆粒的形狀對孔隙度沒有影響。( × )4兩種顆粒直徑不同的等粒圓球狀巖石,排列方式相同時(shí),孔隙度完全相同。( )5松散巖石中顆粒的分選程度對孔隙度的大小有影響。( )6松散巖石中顆粒的排列情況對孔隙度的大小沒影響。( × )7松散巖石中孔隙大小取決于顆

12、粒大小。( )8松散巖石中顆粒的排列方式對孔隙大小沒影響。( × )9裂隙率是裂隙體積與不包括裂隙在內(nèi)的巖石體積的比值。( × )10結(jié)合水具有抗剪強(qiáng)度。( )11在飽水帶中也存在孔角毛細(xì)水。( × )12在松散的砂層中,一般來說容水度在數(shù)值上與孔隙度相當(dāng)。( )13在連通性較好的含水層中,巖石的空隙越大,給水度越大。( )14松散巖石中,當(dāng)初始地下水位埋藏深度小于最大毛細(xì)上升高度時(shí),地下水位下降后,給水度偏小。( )15.地下水下降速率較大時(shí),給水度的值也大。( × )16顆粒較小的松散巖石中,重力釋水并非瞬時(shí)完成,往往滯后于水位下降所以給水度與時(shí)間有

13、關(guān)。( )17松散巖石中孔隙度等于給水度與持水度之和。( )18松散巖石中,孔隙直徑愈小,連通性愈差,透水性就愈差。( )19在松散巖石中,不論孔隙大小如何孔隙度對巖石的透水性不起作用。( × )20飽含水的砂層因孔隙水壓力下降而壓密,待孔隙壓力恢復(fù)后,砂層仍不能恢復(fù)原狀。( × )21粘性土因孔隙水壓力下降而壓密待孔隙壓力恢復(fù)后,粘性土層仍不能恢復(fù)原狀。( )22在一定條件下,含水層的給水度可以是時(shí)間的函數(shù),也可以是一個(gè)常數(shù)( )23在其它條件相同而只是巖性不同的兩個(gè)潛水含水層中.在補(bǔ)給期時(shí),給水度大,水位上升大,給水度小,水位上升小。( × )24某一松散的飽

14、水巖層體積含水量為30,那么該巖層的孔隙度為0.3。( )25地下水含水系統(tǒng)的整體性體現(xiàn)于它具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系;流動(dòng)系統(tǒng)的整體性體現(xiàn)于它具有統(tǒng)一的水流。( )26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(dòng)系統(tǒng)發(fā)育的,主要是水勢場。()27在勢匯處,流線上升,垂向上水頭自下而上由高到低,故地下水可由低處向高處流。( )28局部流動(dòng)系統(tǒng)的水,流程短,流速快,地下水化學(xué)成分相應(yīng)地比較簡單礦化度較低。()29區(qū)域流動(dòng)系統(tǒng)的水,流程長,流速慢,接觸的巖層多,成分復(fù)雜,礦化度也高。( )30不同流動(dòng)系統(tǒng)水流相向匯流處,流速遲緩有利于各種化學(xué)物質(zhì)積聚。( )四、簡答題1簡述影響孔隙大小的因素并說明如

15、何影響?影響孔隙大小的因素有:顆粒大小分選程度、和顆粒排列方式。當(dāng)分選性較好時(shí),顆粒愈大、孔隙也愈大。當(dāng)分選性較差時(shí),由于粗大顆粒形成的孔隙被小顆粒所充填,孔隙大小取決于實(shí)際構(gòu)成孔隙的細(xì)小顆粒的直經(jīng)。排列方式的影響:立方體排列時(shí)孔隙最大,四面體排列時(shí)孔隙最小。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)充填愈好時(shí),孔隙度愈小。3裂隙率一般分為哪幾種? 各自的定義?裂隙率分為面裂隙率、線裂隙和體積

16、裂隙率。面裂隙率:單位面積巖石上裂隙所占比例。線裂隙率:與裂隙走向垂直方向上單位長度內(nèi)裂隙所占的比例。體積裂隙率:單位體積巖石裂隙所占體積。4地殼巖石中水的存在形式有哪些?地殼巖石中水的存在形式:(1) 巖石“骨架”中的水(沸石水、結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水)。 (2) 巖石空隙中的水(結(jié)合水、液態(tài)水、固態(tài)水、氣態(tài)水)。5結(jié)合水、重力水和毛細(xì)水有何特點(diǎn)?結(jié)合水束縛于固體表面,不能在自身重力影響下運(yùn)動(dòng),水分子排列精密、密度大,具抗剪強(qiáng)度;重力水在自身重力下運(yùn)動(dòng),不具抗剪強(qiáng)度;毛細(xì)水受毛細(xì)力作用存在于固、液、氣三相界上。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

17、。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;初始地下水位埋深小于最大毛細(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)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(dòng)引起的巖土壓密?地下

18、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。10地下水含水系統(tǒng)與地下水流動(dòng)系統(tǒng)有哪些共同點(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。11地下水含水系統(tǒng)與地下水流動(dòng)系統(tǒng)有哪些不同點(diǎn)?(1) 地下水含水系統(tǒng)以隔水或相對隔水的巖層作為系統(tǒng)邊界。流動(dòng)系統(tǒng)以流面為邊界。(2) 流動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)發(fā)育的,是自然地理因素。12在地下水流動(dòng)系統(tǒng)中

19、,任一點(diǎn)的水質(zhì)取決于哪些因素?(1) 輸入水質(zhì) (2) 流程; (3) 流速; (4) 流程上遇到的物質(zhì)及其遷移性;(5) 流程上經(jīng)受的各種水化學(xué)作用。五、論述題1巖石空隙分為哪幾類,各有什么特點(diǎn)?巖石空隙分為:孔隙、裂隙和溶穴孔隙分布于顆粒之間,連通好,分布均勻,在不同方向上孔隙通道的大小和多少都很接近;裂隙具有一定的方向性,連通性較孔隙為差,分布不均勻溶穴孔隙大小懸殊而且分布極不均勻。2為什么說空隙大小和數(shù)量不同的巖石,其容納、保持、釋出及透水的能力不同?巖石容納、保持、釋出及透水的能力與空隙的大小和多少有關(guān)??障对酱?,結(jié)合水所占的比例越小,則容納、釋出及透水能力越強(qiáng),持水能力越弱;反之,

20、空隙度越小,結(jié)合水所占的比例越大,則容納、釋出及透水能力越弱,持水能力越強(qiáng)。所以說空隙大小和數(shù)量不同的巖石其容納、保持、釋出及透水的能力不同。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。第三章 地下水的運(yùn)動(dòng)一、名詞解釋1滲流:地下水在巖石空隙中的運(yùn)動(dòng)。2滲流場:發(fā)生滲流的區(qū)域。3層流運(yùn)動(dòng):在巖層空隙中流動(dòng)時(shí),

21、水的質(zhì)點(diǎn)作有秩序的、互不混雜的流動(dòng)。4紊流運(yùn)動(dòng):在巖層空隙中流動(dòng)時(shí),水的質(zhì)點(diǎn)作無秩序地、互相混雜的流動(dòng)。5穩(wěn)定流:水在滲流場內(nèi)運(yùn)動(dòng),各個(gè)運(yùn)動(dòng)要素(水位、流速、流向)不隨時(shí)間改變。6非穩(wěn)定流:水在滲流場中運(yùn)動(dòng),各個(gè)運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間變化的水流運(yùn)動(dòng)。7滲透流速:地下水通過某一過水?dāng)嗝娴钠骄魉佟?有效空隙度:重力水流動(dòng)的孔隙體積與巖石體積之比。9水力梯度:沿滲透途徑水頭損失與相應(yīng)滲透途徑之比。10滲透系數(shù):水力坡度等于1 時(shí)的滲透流速。11流網(wǎng):在滲流場的某一典型剖面或切面上由一系列流線和等水頭線組成的網(wǎng)。12流線:流場中某一瞬時(shí)的一條線,線上各水質(zhì)點(diǎn)的流向與此線相切。13跡線:滲流場中某一段時(shí)間內(nèi)某

22、一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。14毛細(xì)壓強(qiáng):凹形彎液面產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)。15毛細(xì)飽和帶:在潛水面之上有一個(gè)含水量飽和的帶。二、填空1據(jù)地下水流動(dòng)狀態(tài),地下水運(yùn)動(dòng)分為層流和紊流。2據(jù)地下水運(yùn)動(dòng)要素與時(shí)間的關(guān)系,地下水運(yùn)動(dòng)分為穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流。3水力梯度為定值時(shí),滲透系數(shù)愈大,滲透流速就愈大。4滲透流速為定值時(shí),滲透系數(shù)愈大,水力梯度愈小。5滲透系數(shù)可以定量說明巖石的滲透性能。滲透系數(shù)愈大,巖石的透水能力愈強(qiáng)。6流網(wǎng)是由一系列流線與等水頭線組成的網(wǎng)格。7 流線是滲流場中某一瞬時(shí)的一條線,線上各水質(zhì)點(diǎn)在此瞬時(shí)的流向均與此線相切。跡線是滲流場中某一時(shí)間段內(nèi)某一水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。8在均質(zhì)各向同性介質(zhì)中,地下水必定沿著

23、水頭變化最大的方向,即垂直于等水頭線的方向運(yùn)動(dòng),因此,流線與等水頭線構(gòu)成正交網(wǎng)格。9流線總是由源指向匯。10如果規(guī)定相鄰兩條流線之間通過的流量相等,則流線的疏密可以反映徑流強(qiáng)度,等水頭線的疏密則說明水力梯度的大小。11由于表面張力的作用,彎曲的液面對液面以內(nèi)的液體產(chǎn)生附加表面壓強(qiáng)。而這一附加表面壓強(qiáng)總是指向液體表面的曲率中心方向;突起的彎液面對液面內(nèi)側(cè)的液體,附加一個(gè)正的表面壓強(qiáng);凹進(jìn)的彎液面對液面內(nèi)側(cè)的液體,附加一個(gè)負(fù)的表面壓強(qiáng)。12拉普拉斯公式的涵義是:彎曲的液面將產(chǎn)生一個(gè)指向液面凹側(cè)的附加表面壓強(qiáng);附加表面壓強(qiáng)與張力系數(shù)成正比,與表面的曲率半徑成反比。13. 包氣帶毛細(xì)負(fù)壓隨著含水量的變

24、小而負(fù)值變大。滲透系數(shù)隨著含水量降低而迅速變小。三. 判斷題1在巖層空隙中滲流時(shí),水作平行流動(dòng),稱作層流運(yùn)動(dòng)。( × )2達(dá)西定律是線性定律。( )3達(dá)西定律中的過水?dāng)嗝媸侵赴ㄉ邦w粒和空隙共同占據(jù)的面積。( )4地下水運(yùn)動(dòng)時(shí)的有效孔隙度等于給水度。( × )5當(dāng)含水層中存在弱滲透性透鏡體時(shí),流線將繞流。( )6實(shí)際流速等于滲透流速乘以有效空隙度。( × )7水力坡度是指兩點(diǎn)間的水頭差與兩點(diǎn)間的水平距離之比。( × )8決定地下水流向的是水頭的大小。( )9符合達(dá)西定律的地下水流,其滲透速度與水力坡度呈直線關(guān)系,所以滲透系數(shù)或滲透系數(shù)的倒數(shù)是該直線的斜率

25、。( )10滲透系數(shù)可定量說明巖石的滲透性。滲透系數(shù)愈大,巖石的透水能力愈強(qiáng)。( )11水力梯度為定值時(shí),滲透系數(shù)愈大,滲透流速就愈大。( )12滲透流速為定值時(shí),滲透系數(shù)愈大,水力梯度愈小。( × )13滲透系數(shù)只與巖石的空隙性質(zhì)有關(guān),與水的物理性質(zhì)無關(guān)。( × )14流網(wǎng)是等水頭線與跡線組成的網(wǎng)格。( × )15流線是滲透場中某一時(shí)間段內(nèi)某一水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。( × )16在均質(zhì)各向同性介質(zhì)中,流線與等水頭線構(gòu)成正交網(wǎng)格。( )17在隔水邊界附近,平行隔水邊界為流線。( )18地下水分水嶺是一條流線。( )19如果我們規(guī)定相鄰兩條流線之間通過的流量相

26、等,則流線的疏密可以反映地下徑流強(qiáng)度,等水頭線的疏密則說明水力梯度的大小。( )20在滲流場中,一般認(rèn)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。( )21當(dāng)含水層中存在強(qiáng)滲透性透鏡體時(shí),流線將向其匯聚。( )22流線越靠近界面時(shí),則說明介質(zhì)的K 值就越小。( × )23凹進(jìn)的彎液面,對液面內(nèi)側(cè)的液體附加一個(gè)正的表面壓強(qiáng)。( × )24彎曲的彎液面將產(chǎn)生一個(gè)指向液面凹側(cè)的附加表面壓強(qiáng),附加表面壓強(qiáng)與表面張力系數(shù)成正比,與表面的曲率半徑成反比。( )25包氣帶中毛細(xì)負(fù)壓隨著含水量的變小而負(fù)值變大。( )26包氣帶中滲透系數(shù)隨著含水量的降低而增大。( × )

27、27包氣帶水的運(yùn)動(dòng)也可以用達(dá)西定律描述。( )28顆粒較粗時(shí),由于滲透性好,所以毛細(xì)上升高度大。( × )29顆粒較細(xì)時(shí),由于滲透性差,所以毛細(xì)上升高度小。( × )30毛細(xì)現(xiàn)象是在固、液兩相界面上產(chǎn)生的。( × )31突起的彎液面,對液面內(nèi)側(cè)的液體附加一個(gè)正的表面壓強(qiáng)。( )四、簡答題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)嗝妫籬水頭損失(h=H1H2,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

28、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) 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?

29、(1)解釋水文地質(zhì)現(xiàn)象 (2)判斷地下水系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu) (3)分析地下水的補(bǔ)給、排泄、徑流特征 (4)計(jì)算滲流場任意點(diǎn)的水頭、壓強(qiáng)、水力坡度、滲透流速等 (5)據(jù)流網(wǎng)選擇垃圾填埋場位置等7敘述粘性土滲透流速(V)與水力梯度(I)主要存在的三種關(guān)系?(1) V-I 關(guān)系為通過原點(diǎn)的直線,服從達(dá)西定律;(2) V-I 曲線不通過原點(diǎn),水力梯度小于某一值I0 時(shí)無滲透;大于I0 時(shí),起初為一向I 軸凸出的曲線,然后轉(zhuǎn)為直線;(3) V-I 曲線通過原點(diǎn),I 小時(shí)曲線向I 軸凸出,I 大時(shí)為直線。8附加表面壓強(qiáng)的方向如何? 凸起和凹進(jìn)的彎液面,對液面內(nèi)側(cè)的液體,附加一個(gè)什么樣的表面壓強(qiáng)?附加表面壓強(qiáng)總是

30、指向液體表面的曲率中心:凸起的彎液面,對液面內(nèi)側(cè)的液體,附加一個(gè)正的表面壓強(qiáng);凹進(jìn)的彎液面,對液面內(nèi)側(cè)的液體,附加一個(gè)負(fù)的表面壓強(qiáng)。9. 凸起和凹進(jìn)的彎液面,對液面內(nèi)側(cè)的液體,附加的表面壓強(qiáng)各如何計(jì)算?液面為凸形時(shí),P=Po+Pc; 液面為凹形時(shí),P=Po-Pc ; 液面水平時(shí),P=Po 。 式中:Po-為大氣壓強(qiáng); Pc-為附加表面壓強(qiáng)。10為什么包氣帶中毛細(xì)負(fù)壓隨著含水量的變小而負(fù)值迅速變???隨著含水量的降低,毛細(xì)水退縮到孔隙更加細(xì)小處,彎液面的曲率增大造成毛細(xì)負(fù)壓的負(fù)值更大。11為什么包氣帶中滲透系數(shù)隨著含水量的降低而迅速變???(1) 含水量降低,實(shí)際過水?dāng)嗝骐S之減小(2) 含水量降低,

31、水流實(shí)際流動(dòng)途徑的彎曲程度增加;(3) 含水量降低,水流在更窄小的孔角通道及孔隙中流動(dòng),阻力增加。12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)。13包氣帶水與飽水帶水運(yùn)動(dòng)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。五、論述題1敘述流網(wǎng)的畫法,以及利用流網(wǎng)圖可解決的問題?繪制步驟

32、(簡要): 尋找已知邊界(濕周,隔水邊界,水位線) 分水線、源、匯的確定 畫出滲流場周邊流線與條件 中間內(nèi)插 流量等單寬量流量控制流線根數(shù) 確定等水頭差間隔流網(wǎng)圖可解決的問題:(1)解釋水文地質(zhì)現(xiàn)象 (2)判斷地下水系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu) (3)分析地下水的補(bǔ)給、排泄、徑流特征 (4)計(jì)算滲流場任意點(diǎn)的水頭、壓強(qiáng)、水力坡度、滲透流速等 (5)據(jù)流網(wǎng)選擇垃圾填埋場位置等2為什么含水層中存在強(qiáng)滲透性透鏡體時(shí),流線將向其匯聚;存在弱透水性透鏡體時(shí),流線將繞流?3在等厚的承壓含水層中,實(shí)際過水?dāng)嗝婷娣e為400m2的流量為10000m3/d,含水層的孔隙度為0.25,試求含水層的實(shí)際速度和滲透速度。4一底板水平的

33、含水層,觀測孔A、B、C 彼此相距1000m,A 位于B 的正南方,C 則在AB 線的東面。A、B、C 的地面高程分別是95m、110m 和135m,A 中水位埋深為5m,B 中和C 中的水位埋深分別是30m 和35m,試確定通過三角形ABC 的地下水流的方向,并計(jì)算其水力梯度。5已知一等厚、均質(zhì)、各向同性的承壓含水層,其滲透系數(shù)為20 m/d,A、B 兩斷面間距為5000m,兩斷面處的承壓水頭分別為130.2m 和125.2m。試計(jì)算兩斷面間的水力梯度和單寬流量。6考慮一個(gè)飽和、均質(zhì)、各向同性、長方形、垂向剖面ABC。其上部邊界為AB,底部邊界為DC,左側(cè)邊界為AD,右側(cè)邊界為BC,使DC

34、的距離為AD的兩倍。BC 和DC 是不透水的。AB 是一個(gè)不變水頭邊界,h=100m。AD 被分為兩個(gè)相等的長度,其上半部分為不透水,下半部分是不變水頭邊界,h=40m試示意匯出流網(wǎng)圖。7已知一等厚、均質(zhì)、各向同性的承壓含水層,其滲透系數(shù)為15 m/d,孔隙度為0.2,沿著水流方向的兩觀測孔AB 間距L=1200m,其水位標(biāo)高分別為Ha=5.4m,Hb=3m。試求地下水的滲透速度和實(shí)際速度。8研究包氣帶水有什么意義?_(1)影響地下水入滲與蒸發(fā)過程、地下水面形狀及水流方向和速度;(2)導(dǎo)致污染滲流模式復(fù)雜化、污染擴(kuò)展范圍增大;第四章 地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分一、名詞解釋1總?cè)芙夤腆w:地下水中

35、所含各種離子、分子與化合物的總量。2變溫帶:受太陽輻射影響的地表極薄的帶。3常溫帶:變溫帶以下,一個(gè)厚度極小的溫度不變的帶。4增溫帶:常溫帶以下,隨深度增大而溫度有規(guī)律地升高的帶。5地溫梯度:指每增加單位深度時(shí)地溫的增值。6溶濾作用:在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,這就是溶濾作用。7濃縮作用: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,礦化度不斷增大的作用。8脫碳酸作用:地下水中CO2 的溶解度隨溫度升高或壓力降低而減小,一部分CO2 便成為游離CO2 從水中逸出,這便是脫碳酸作用。9脫硫酸作用:在還原環(huán)境中,當(dāng)有有機(jī)質(zhì)存在時(shí),脫硫

36、酸細(xì)菌能使硫酸根離子還原為硫化氫的作用。10陽離子交換吸附作用:一定條件下,顆粒將吸附地下水中某些陽離子,而將其原來吸附的部分陽離子轉(zhuǎn)為地下水中的組分,這便是陽離子交替吸附作用。11混合作用:成分不同的兩種水匯合在一起,形成化學(xué)成分與原來兩者都不相同的地下水,這便是混合作用。12溶濾水:富含CO2 與O2 的滲入成因的地下水,溶濾它所流經(jīng)的巖土而獲得其主要化學(xué)成分,這種水稱之為溶濾水。13沉積水:指與沉積物大體同時(shí)生成的古地下水。14內(nèi)生水:來自地球深部層圈物質(zhì)分異和巖石變質(zhì)作用過程中化學(xué)反應(yīng)生成的水。15總硬度:水中所含鈣離子和鎂離子的總量。16暫時(shí)硬度:指水中鈣離子和鎂離子與碳酸根離子和重

37、碳酸根離子結(jié)合的硬度。17永久硬度:指水中鈣離子和鎂離子與氯離子、硫酸根離子和硝酸根離子結(jié)合的硬度。二、填空1地下水中含有各種氣體、離子、膠體物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)以及微生物等。2地下水中常見的氣體成分有氧氣、氮?dú)狻⒍趸?、甲烷及硫化氫等?地下水中分布最廣、含量較高的陰離子有氯離子、硫酸根離子及重碳酸根離子等。4地下水中分布最廣、含量較高的陽離子有鈉離子、鉀離子、鈣離子及鎂離子等。5一般情況下,低礦化水中常以重碳酸離子、鈣離子及鎂離子為主;高礦化水則以氯離子及鈉離子為主。6一般情況下,中等礦化的地下水中陰離子常以硫酸根離子為主,主要陽離子則可以是鈉離子,也可以是鈣離子。7地下水化學(xué)成分的形成作用有溶

38、濾作用、濃縮作用、脫碳酸作用、脫硫酸作用、陽離子交替吸附作用和混合作用。8據(jù)地下水化學(xué)成分的成因類型,可將地下水分為溶濾水、沉積水和內(nèi)生水。9. 一般情況下,低礦化水中陰離子常以重碳酸離子為主,陽離子以鈣離子、鎂離子為主。隨著蒸發(fā)濃縮,溶解度小的鈣、鎂的碳酸鹽部分析出, 硫酸根及鈉離子逐漸成為主要成分,繼續(xù)濃縮,水中硫酸鹽達(dá)到飽和并開始析出,便將形成以氯離子、鈉離子為主的高礦化水。10當(dāng)含鈣為主的地下水,進(jìn)入主要吸附有鈉離子的巖土?xí)r,水中的鈣離子便置換巖土所吸附的一部分鈉離子,使地下水中鈉離子增多而鈣離子減少。11地下水的物理性質(zhì)主要包括:溫度、顏色、透明度、嗅味和味道。12地殼表層有兩個(gè)主要

39、熱能來源:一個(gè)是太陽的輻射,另一個(gè)是來自地球內(nèi)部的熱流。13根據(jù)受熱源影響的情況,地殼表層可分為變溫帶、常溫帶、和增溫帶三個(gè)帶。三、判斷題1地下水的化學(xué)成分是地下水與環(huán)境長期作用的產(chǎn)物。( )2地下水中含有氧氣和二氧化碳時(shí),所處的地球化學(xué)環(huán)境有利于氧化作用進(jìn)行。( )3地下水中含有硫化氫和甲烷時(shí),所處的地球化學(xué)環(huán)境有利于還原作用進(jìn)行。( )4一般情況下,低礦化水中常以重碳酸根離子及鈣離子、鎂離子為主;高礦化水則以氯離子及鈉離子為主。( )5一般情況下,中等礦化的地下水中,陰離子常以硫酸根離子為主;主要陽離子則可以是鈉離子,也可以是鈣離子。( )6氯離子的含量隨著礦化度增長不斷增加,氯離子的含量

40、??梢哉f明地下水的礦化度( )7氯離子不被土粒表面吸附,且溶解度大,不易沉淀析出,是地下水中最穩(wěn)定的離子。( )8由于硫酸鈣的溶解度較小,所以,地下水中的硫酸根離子遠(yuǎn)不如氯離子穩(wěn)定,最高含量也遠(yuǎn)低于氯。( )9因?yàn)殁涬x子大量地參與形成不溶于水的次生礦物和易被植物所攝取,故地下水中鉀離子的含量要比鈉離子少的多。( )10用庫爾洛夫式反映水的化學(xué)特點(diǎn)時(shí)陽離子標(biāo)在橫線上,陰離子標(biāo)在橫線下( × )11正常條件下,地溫梯度的平均值約為3 度/100 米。( )12常溫帶地溫一般比當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁氐?-2 度。( × )13一般鹽類溶解度隨溫度上升而增大但是,硫酸鈉在溫度上升時(shí),溶解度降

41、低。( )14一般情況下,低礦化水的溶解能力強(qiáng)而高礦化水弱。( )15氯化物易溶于水,所以地下水常常以氯化物為主。( × )16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。( )17濃縮作用的結(jié)果是地下水的礦化度不斷增大。( )18深部地下水上升成泉,泉口往往形成鈣華,這是脫碳酸作用的結(jié)果。( )19脫硫酸作用一般發(fā)生在氧化環(huán)境中。( × )20當(dāng)含鈣離子為主的地下水,進(jìn)入主要吸附有鈉離子的巖土?xí)r,水中的鈣離子置換巖土所吸附的一部分鈉離子。( )21在簡分析項(xiàng)目中,鉀離子和鈉離子之和通常是計(jì)算求得。( )22地下水流徑粘土及粘土巖類最容易發(fā)生交換吸附作用。

42、( )四、簡答題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)?地球表層可分為:變溫帶、常溫帶和增溫帶。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;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;增溫帶,常溫帶以下,隨深度增大地溫有規(guī)律地升高。2研究地下水中氣體成分的意義?一方面,氣體成分能夠說明地下水所處的地球化學(xué)環(huán)境;另一方面,地下水中的有些氣體會(huì)增加水溶解鹽類的能力,促進(jìn)某些化學(xué)反應(yīng)。3地下水中氧氣和氮?dú)鈦碓从谀膬??如何通過地下水中氮?dú)夂推渌鼩怏w的含量來判斷地下水是否屬于大氣起源?來源于大氣、生物起源或變質(zhì)起源。水中(Ar+Kr

43、+Xe)/N2=0.0118 時(shí),說明氮?dú)馐谴髿馄鹪?。否則,為其他起源。4地下水中二氧化碳?xì)怏w來源于哪兒?(1) 來源于土壤; (2) 來源于大氣; (3) 碳酸鹽類巖石在高溫下分解。5地下水中氯離子的主要來源有哪些?(1)氯化物的溶解 (2) 來自巖漿巖中含氯礦物的風(fēng)化溶解; (3) 來自海水;(4) 來自火山噴發(fā)物的溶濾; (5) 人為污染。6地下水中氯離子的特點(diǎn)有哪些?氯離子不為植物及細(xì)菌所攝取,不被土粒表面吸附,氯鹽溶解度大,不易沉淀吸出,是地下水中最穩(wěn)定的離子它的含量隨礦化度的增大而不斷增加氯離子含量常可以用來說明地下水的礦化程度。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

44、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。8地下水中鈉離子和鉀離子的來源有哪些?(1) 沉積巖中巖鹽及其它鈉鉀鹽的溶解; (2) 海水; (3) 巖漿巖和變質(zhì)巖含鈉鉀礦物的風(fēng)化溶解。9地下水中鈣離子和鎂離子的來源有哪些?(1) 含鈣鎂的碳酸鹽類沉積物的溶解;(2) 巖漿巖和變質(zhì)巖中含鈣鎂礦物的風(fēng)化溶解。10.礦化度和離子含量有什么關(guān)系?低礦化水中常以重碳酸根離子及鈣離子、鎂離子為主;高礦化水中則以氯離子及鈉離子為主;中等礦化的地下水中,陰離子常以硫酸根

45、離子為主,主要陽離子則可以是鈉離子,也可以是鈣離子。11簡述利用庫爾洛夫式反映水的化學(xué)特點(diǎn)的方法?將陰陽離子分別標(biāo)示在橫線上下,按毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)自大而小順序排列,小于百分之十不予表示。橫線前依次表示氣體成分、特殊成分和礦化度,三者單位均為g/L,橫線以后字母t 為代號(hào)表示以攝氏度的水溫。12影響溶濾作用強(qiáng)度的因素有哪些?(1) 組成巖土的礦物鹽類的溶解度 (2) 巖土的空隙特征; (3) 水的溶解能力; (4) 水的流動(dòng)狀況。13為什么高礦化水中以易溶的氯離子和鈉離子占優(yōu)勢?隨著地下水礦化度上升,溶解度較小的鹽類在水中相繼達(dá)到飽和而沉淀吸出,易溶鹽類的離子(如氯化鈉)逐漸成為水中主要成分。14

46、產(chǎn)生濃縮作用必須具備哪些條件?(1) 干旱或半干旱的氣候 (2) 地下水位埋深淺; (3) 有利于毛細(xì)作用的顆粒細(xì)小的松散巖土;(4) 地下水流動(dòng)系統(tǒng)的勢匯。15為什么粘土及粘土巖類最容易發(fā)生交換吸附作用?粘土及粘土巖類的顆粒細(xì),比表面積大,最容易發(fā)生交替吸附作用。16地下水簡分析的項(xiàng)目有哪些?物理性質(zhì)、重碳酸根離子、硫酸根值。17地下水全分析項(xiàng)目有哪些?重碳酸根離子、硫酸根離子、氯離子、碳酸根離子、硝酸根離子、亞硝酸根離子、鈣離子、鎂離子、鉀離子、鈉離子、氨離子、亞鐵離子、鐵離子、硫化氫、二氧化碳、耗氧量、值、干固殘余物。18混合作用一般有哪兩種可能的結(jié)果?(1) 可能發(fā)出化學(xué)反應(yīng)而形成化學(xué)

47、類型完全不同的地下水(2) 不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),混合水的礦化度與化學(xué)類型取決于參與混合的兩種水的成分及其混合比例。五、論述題1研究地下水化學(xué)成分的意義?理論上:揭示地下水的形成和起源 地下水的化學(xué)成分是地下水與環(huán)境(自然地理、地質(zhì)背景以及人類活動(dòng))長期相互作用的產(chǎn)物。一個(gè)地區(qū)地下水的化學(xué)面貌,反映了該地區(qū)地下水的歷史演變。 研究地下水的化學(xué)成分,可以回溯一個(gè)地區(qū)的水文地質(zhì)歷史,闡明地下水的起源與形成。 實(shí)際應(yīng)用:水質(zhì)評價(jià) A、確定飲用水、工農(nóng)業(yè)用水 B、提取化工原料 C、確定含水層之間及與地表水間的水力聯(lián)系D、查明地下水的侵蝕能力 E、查明地下水水質(zhì)污染源 F、揭示地下水的地質(zhì)作用規(guī)律,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)找

48、礦G、醫(yī)療用水、地方病研究方法: 研究地下水的化學(xué)成分與作用必須與地下水的流動(dòng)條件結(jié)合2氯化物最易溶解于水中,而為什么多數(shù)地下水中檢出的是難溶的碳酸鹽和硅酸鹽成分?開始階段,氯化物最易于由巖層轉(zhuǎn)入水中,而成為地下水中主要化學(xué)組分。隨著溶濾作用延續(xù),巖層含有的氯化物由于不斷轉(zhuǎn)入水中并被水流帶走而貧化,相對易溶的硫酸鹽成為遷入水中的主要組分。溶濾作用長期持續(xù),巖層中保留下來的幾乎只是難溶的碳酸鹽及硅酸鹽,地下水的化學(xué)成分當(dāng)然也就以碳酸鹽及硅酸鹽為主了。3溶濾水的化學(xué)成分受哪些因素影響?如何影響?溶濾水的化學(xué)成分受巖性、氣候地貌等因素的影響。巖性的影響:(1)可溶巖分布區(qū)溶解鹽巖區(qū):Cl-、Na+

49、石膏、天青石區(qū):SO42- 、Ca2+ 碳酸鹽巖:HCO3- 、 Ca2+ 如含白云石: HCO3- 、 Mg2+(2)巖漿巖、變質(zhì)巖風(fēng)化水解正長石:K 一般形成HCO3 K 鈣長石: Ca 一般形成HCO3 Ca鈉長石:Na 酸性巖漿巖HCO3 Na 橄欖石:Mg 基性巖漿巖HCO3 Mg氣候的影響:潮濕氣候低礦化重碳酸鹽水 干旱氣候高礦化氯化物水地貌的影響:切割強(qiáng)烈的山區(qū)低礦化、難溶離子為主的地下水 地勢低平地區(qū)礦化度及易溶離子含量高4海相淤泥沉積與海水有什么不同?(1) 礦化度高; (2) 硫酸根離子減少乃至消失; (3) 鈣的相對含量增大,鈉相對含量小。(4) 富集溴、碘; (5) 出

50、現(xiàn)硫化氫、鉀烷、銨、氨; (6) pH 值增高。5敘述地下水化學(xué)成分舒卡列夫分類的原則? 命名方法? 及優(yōu)缺點(diǎn)?方式:將地下水中主要七種離子合并為6種,取含量(毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù),或視毫摩爾百分含量)25%的離子,組合定名。 陰、陽離子25%的出現(xiàn)情況各有7種(7種組合)。兩者(陰、陽)共組合為 7×7 = 49 種水型。加上礦化度分分為4組: A:TDS <1.5g/L,B: TDS 1.510g/L C:1040g/L, D:>40g/L 如:B46 查表 中等礦化度 ClNaCa型 A1 查表 沉積巖地區(qū)淺層溶濾水 特點(diǎn):簡明易查,被廣泛應(yīng)用 6某地地面標(biāo)高為100m,

51、多年平均氣溫為10,常溫帶距地面20m,增溫帶的地溫梯度為4/100m,試計(jì)算地面下2000m 的地溫。7某地多年平均氣溫為12,常溫帶距地面20m,在井深為2000m 處測得地下水的溫度為70,試確定該地區(qū)的地溫梯度。9試鑒別下述分析結(jié)果應(yīng)屬何種水?水分析結(jié)果(單位為mg/L):K=387,Na=10700 , Ca=420 , Mg=1300 ,Cl=19340 ,SO42-=2088 ,HCO3-=150 ,Br=66。(有關(guān)元素的原子量為:K=39,Na=23,Ca=40,Mg=24.3,Cl=36.45,S=32,C=12,O=16,Br=79.9,H=1)。10請用水文地球化學(xué)理論

52、解釋下列現(xiàn)象。(1) 油田水中含H2S,NH4 濃度高;SO4 和NO3 含量很低;(2) 某供水井抽出的地下水進(jìn)入水池后,開始為透明無色,不久出現(xiàn)土紅色絮狀懸浮物;(3) 灰?guī)r地區(qū)泉口出現(xiàn)鈣華。第五章 地下水的補(bǔ)給與排泄一、名詞解釋1.地下水補(bǔ)給:含水層或含水系統(tǒng)從外界獲得水量的過程。2入滲系數(shù):每年總降水量補(bǔ)給地下水的份額。3凝結(jié)作用:溫度下降,超過飽和濕度的那一部分水汽,便凝結(jié)成水,這種由氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水的過程。4越流:相鄰含水層通過其間的弱透水層發(fā)生水量交換。5地下水排泄:含水層或含水系統(tǒng)失去水量的過程。6泉:地下水的天然露頭。7上升泉:由承壓含水層補(bǔ)給形成的泉。8下降泉:由潛水或上

53、層滯水補(bǔ)給形成的泉。9侵蝕(下降)泉:當(dāng)溝谷切割揭露含水層時(shí)形成的泉。10接觸泉:地形切割達(dá)到含水層隔水底板時(shí),地下水被迫從兩層接觸處形成的泉。11溢流泉:潛水流前方透水性急劇變?nèi)?,或隔水底板隆起,潛水流?dòng)受阻而涌溢于地表形成的泉。12斷層泉:地下水沿導(dǎo)水?dāng)鄬由仙诘孛娓叱痰陀谒惶幱恳绲乇硇纬傻娜?3接觸帶泉:巖漿或侵入體與圍巖的接觸帶,常因冷凝收縮而產(chǎn)生隙縫,地下水沿此類接觸帶上升形成的泉。14地下水的泄流:當(dāng)河流切割含水層時(shí),地下水沿河呈帶狀排泄,稱作地下水泄流。15蒸騰:植物生長過程中,經(jīng)由根系吸收水分,在葉面轉(zhuǎn)化成氣態(tài)水而蒸發(fā),稱蒸騰。二、填空1地下水補(bǔ)給的研究包括補(bǔ)給來源、補(bǔ)給條

54、件與補(bǔ)給量。地下水的天然補(bǔ)給方式有大氣降水、地表水、凝結(jié)水、其它含水層或含水系統(tǒng)的水。3與人類活動(dòng)有關(guān)的地下水主要補(bǔ)給源有灌溉回歸水、水庫滲漏水、以及專門性的人工補(bǔ)給。4落到地面的降水,歸根結(jié)底的三個(gè)去向是轉(zhuǎn)化為地表徑流、騰發(fā)返回大氣圈和下滲補(bǔ)給含水層。5影響大氣降水補(bǔ)給地下水的因素主要有年降水總量、降水特征、包氣帶巖性和厚度、地形和植物。6研究含水層的排泄包括排泄去路、排泄條件與排泄量等。7地下水的天然排泄方式有泉、向河流泄流、蒸發(fā)、蒸騰、向另一含水層的排泄。8根據(jù)補(bǔ)給泉的含水層性質(zhì),可將泉分為上升泉及下降泉兩大類。9根據(jù)泉的成因,下降泉可分為侵蝕(下降)泉、接觸泉與溢流泉。10上升泉按其成

55、因可分為侵蝕(上升)泉、斷層泉與接觸帶泉。11影響潛水蒸發(fā)的因素是氣候、潛水埋深、包氣帶巖性及地下水流動(dòng)系統(tǒng)的規(guī)模。12將補(bǔ)給、排泄結(jié)合起來,我們可以將地下水循環(huán)劃分為滲入-徑流型和滲入-蒸發(fā)型兩大類。三、判斷題1補(bǔ)給、排泄與徑流決定著地下水水量水質(zhì)在空間與時(shí)間上的分布。( )2活塞式下滲始終是"老"水先到含水層。( )3捷徑式下滲始終是"老"水先到含水層。( × )4降水補(bǔ)給地下水的量與降水強(qiáng)度沒有關(guān)系,只與降水量的大小有關(guān)。( × )5河水補(bǔ)給地下水時(shí),補(bǔ)給量的大小與透水河床的長度與浸水周界的乘積河床透水性成正比。( )6當(dāng)河水與地下水有水力聯(lián)系時(shí),河水補(bǔ)給地下水的量與河水位與地下水位的高差呈反比。( × )7利用天然潛水

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