水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)各章習(xí)題及答案

《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》習(xí)題庫[第1章]一個(gè)地區(qū)的年降水量，是用什么表示的，包括哪些組成部分？答以雨量計(jì)降雨量，以某一地區(qū)某一時(shí)期的降水總量平鋪于地面得到的水層高度 mm數(shù)表示。某山區(qū)的地表水系如下圖所示，由分水嶺圈閉的流域面積為24km2,8月份觀測(cè)到a點(diǎn)的平均流量為8.08月份這個(gè)地區(qū)的總降水量是700mm。試求出該流域8月份的徑流深度和徑流系數(shù)，并思考以下問題：為什么徑流系數(shù)小于a點(diǎn)的平均流量中是否包括地下徑流。分水嶺a解：q=8.0104m3/d , f=24km2, x=700mmy qtf

10-3

10424

3110

103.3mma yx空氣濕度和風(fēng)速如何影響蒸發(fā)量？

103.3700

0.15答：水面蒸發(fā)的速度和量取決于氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速等因素。主要決定于氣溫和飽和差（飽和差＝飽和水汽的含量－絕對(duì)濕度）飽和差愈大，蒸發(fā)速度也愈大。風(fēng)速是影響水面蒸發(fā)的另一重要因素。(4)地球上水的循環(huán)包括水文循環(huán)和地質(zhì)循環(huán)，它們有哪些區(qū)別？水循環(huán)的大氣過程屬于其中哪一種？答：水文循環(huán)與地質(zhì)循環(huán)是很不相同的自然界水循環(huán)。水文循環(huán)通常發(fā)生于地球淺層圈中，是h2o環(huán)境等影響顯著，與人類的生存環(huán)境有直接的密切聯(lián)系。水的地質(zhì)循環(huán)常發(fā)生于地球深部層圈水與表層圈水之間，常伴有水分子的分解和合成，轉(zhuǎn)換速度緩慢。地下徑流與地表徑流的特征有哪些不同點(diǎn)？答：徑流可分為地表徑流和地下徑流，兩者具有密切聯(lián)系，并經(jīng)常相互轉(zhuǎn)化。 降落地表的水通過下滲環(huán)節(jié)，對(duì)降水進(jìn)行地表與地下徑流的分配。沙漠地區(qū)降雨量很少，但是也能發(fā)現(xiàn)大量的地下水或者泉水，為什么？ (p14)答：它們或者是從周圍高山冰雪融水獲得補(bǔ)充，實(shí)際仍是固他體降水的轉(zhuǎn)化補(bǔ)給；或者是在長期地質(zhì)歷史時(shí)期積聚起來的，是多年水文循環(huán)的積累。[第2章]對(duì)比以下概念：空隙和孔隙；孔隙度和孔隙比；孔隙和裂隙；在一個(gè)孔隙度為的礫石堆積體中，充填了孔隙度為 60%的粉質(zhì)粘土，試估算堆積體的實(shí)際孔隙度。請(qǐng)對(duì)以下陳述作出辨析：地層介質(zhì)的固體顆粒越粗大，孔隙度就越大；分布有裂隙的巖石中，一般不發(fā)育孔隙；毛細(xì)水不受重力作用，只受表面張力作用；松散巖層的給水度雖然經(jīng)驗(yàn)上被認(rèn)為是固定的參數(shù)， 但實(shí)際上也隨時(shí)間變化并且總是小于孔隙度；潛水含水層的給水度和承壓含水層的給水度存在很大的區(qū)別，你知道為什么嗎？情況下巖石的透水性；石含水量如何變化？斷興建引起的，試分析這些論斷所依據(jù)的原理和可能的論證方法。請(qǐng)分析一下孔隙度與飽和體積含水量之間的關(guān)系？[第3章]對(duì)比以下概念：毛細(xì)水帶與包氣帶；隔水層與弱透水層；排泄區(qū)與補(bǔ)給區(qū)；上層滯水與潛水；請(qǐng)對(duì)以下陳述作出辨析：在排泄區(qū)，地下水不接受大氣降水的補(bǔ)給；只有測(cè)壓水位高于地面的地下水才叫承壓水；地面的污染物可以通過包氣帶擴(kuò)散到潛水中，但不會(huì)影響承壓水；包氣帶中有結(jié)合水，而飽水帶沒有結(jié)合水。在地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄上，承壓含水層具有哪些特點(diǎn) ?結(jié)合水與重力水的最根本的區(qū)別是結(jié)合水（ 。不能轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水； b.具有抗剪強(qiáng)度不能運(yùn)動(dòng)； d.結(jié)合水層薄。請(qǐng)根據(jù)下圖中的潛水等水位線(m)圖分析河流與地下水的關(guān)系？（a,b,c為水文站）a 605040 30 20bc當(dāng)潛水水位下降時(shí)，支持毛細(xì)水和懸掛毛細(xì)水的運(yùn)動(dòng)有什么不同特點(diǎn)？在無入滲補(bǔ)給而有蒸發(fā)排泄的條件下，如果潛水含水層地下水水位逐漸下降，其上部包氣帶的含水量將 ，而地下水蒸發(fā)強(qiáng)度將 ，這時(shí)潛水（填“是”或者“否”）還可以看作流面。[第4章]請(qǐng)對(duì)比以下概念滲透流速與實(shí)際流速；滲透系數(shù)與滲透率；水頭與水位請(qǐng)對(duì)以下陳述作出辨析：潛水面如果不是流線，則流線可能向下穿越潛水面，也可能向上穿越潛水面；地下水總是從高處往低處流；含水層孔隙度越大，則滲透系數(shù)越大；均質(zhì)包氣帶中巖石的滲透系數(shù)隨著巖石含水量的增加而增大， 所以滲透系數(shù)是水量的函數(shù)；當(dāng)有入滲補(bǔ)給或蒸發(fā)排泄時(shí)，潛水面可以看作一個(gè)流面；請(qǐng)思考一下穿越多個(gè)含水層且無襯砌的水井中井水位的含義。畫流網(wǎng)（包括流線和等水頭線）畫流網(wǎng)（包括流線和等水頭線）流動(dòng)速度有什么聯(lián)系？題？以下圖（（（c）繪出各自的地下水位（水頭）曲線示意圖。（（（某土柱滲流試驗(yàn)如下圖所示，土樣 a和b被透水石隔開，土柱頂部水位保持恒定，當(dāng)?shù)撞颗潘髁糠€(wěn)定為 q時(shí)，所測(cè)得的測(cè)壓管水位 h已經(jīng)在圖中標(biāo)出，用ka和kb分別表示a和b的滲透系數(shù)，則kb是ka的 倍。h=70cml ab

h=60cmh=53h=23cmq畫出下面降雨入滲條件下河間地塊剖面的流網(wǎng)（的水位）地表水（河、渠等）的橫斷面的濕周必定是一條（ a 。等水頭線； b.流線； 零通量線； d.最大通量線。第五章 毛細(xì)現(xiàn)象與包氣帶水的運(yùn)動(dòng)1、填空：）由于表面張力的作用，彎曲的液面對(duì)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(duì)液面?zhèn)鹊囊后w，附加一個(gè) 正的 表面壓強(qiáng)；凹進(jìn)的彎液面，對(duì)液面內(nèi)側(cè)的液體，附加一個(gè) 負(fù)的 表面壓強(qiáng)。）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 。）包氣帶毛細(xì)負(fù)壓隨著含水量的變小而負(fù)值 變大 。滲透系數(shù)隨著含水量低而迅速 變小 。2、分析判斷）毛細(xì)現(xiàn)象是在固、液兩相界面上產(chǎn)生的。（錯(cuò)））突起的彎液面，對(duì)液面內(nèi)側(cè)的液體附加一個(gè)正的表面壓強(qiáng)。 （對(duì)））包氣帶中毛細(xì)負(fù)壓隨著含水量的變小而負(fù)值變大。（對(duì)））包氣帶中有結(jié)合水，而飽水帶沒有結(jié)合水。（錯(cuò)））包氣帶水的運(yùn)動(dòng)也可以用達(dá)西定律描述。 （對(duì)））顆粒較粗時(shí)，由于滲透性好，所以毛細(xì)上升高度大。（對(duì)）3、當(dāng)液面為凸形、凹形和水平時(shí)，實(shí)際表面壓強(qiáng)各如何計(jì)算？為什么包氣帶中滲透系數(shù)隨著含水量的降低而迅速變小？毛細(xì)飽水帶與飽水帶有哪些區(qū)別？包氣帶水與飽水帶水運(yùn)動(dòng)的區(qū)別是什么？7、簡述包氣帶的垂向分層及特點(diǎn)。8、結(jié)合水與重力水最根本的區(qū)別是結(jié)合水 ba不能轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水 b具有抗剪強(qiáng)度 c不能運(yùn)動(dòng) d結(jié)合水層薄9、當(dāng)潛水水位下降時(shí)，支持毛細(xì)水和懸掛毛細(xì)水的運(yùn)動(dòng)有什么不同特點(diǎn)[第6章]請(qǐng)對(duì)比以下概念溶濾作用、濃縮作用、混合作用；溶濾水、沉積水、內(nèi)生水；水溶液的酸度、硬度和礦化度。請(qǐng)對(duì)以下陳述作出辨析：地下水中的氧氣和二氧化碳主要來源于補(bǔ)給地下水的降雨； 二氧化碳應(yīng)該為氮?dú)馔ǔＩ畈康叵滤幱谶€原環(huán)境，而淺部地下水由于氧氣較為豐富，處于氧化環(huán)境；當(dāng)含有nacl和mgso4的地下水發(fā)生濃縮作用時(shí)，nacl首先析出；×（參考表,mgso4的溶解度比nacl?。┺r(nóng)業(yè)灌溉管理不善，導(dǎo)致土地鹽堿化，這是溶濾作用的結(jié)果。× (溶濾作用應(yīng)為蒸作用)鹽類在水中的溶解度都是隨著溫度的增加而增加。×溶解了大量co2的地下水在溫度 升高 或壓強(qiáng) 降低時(shí)將發(fā)生脫碳酸作用。4（碳酸作用）的結(jié)果。溶濾作用；脫硫酸作用；c.濃縮作用；酸作用。4顯著升高，試回答以下問題：p60

so2

-濃度顯著下降，

hco3濃度則什么樣的化學(xué)作用可能引起這種變化？答：脫硫酸作用可使

so2

-濃度顯著下降，而使

hco3濃度顯著升高，443與此相對(duì)應(yīng)，地下水中其它水化學(xué)組分可能發(fā)生哪些變化？443答：①脫硫酸作用可使

so2

-濃度顯著下降，,出現(xiàn)h2s,,而使hco濃度顯著升高，水的ph值升高。②

hco濃度增加和ph值升高，使一部分 、mg與

-作用生成33、mgco3、mg2+離子減少。③水中、mg2+離子的減少，水與淤泥間陽離子吸附平衡破壞，淤泥吸附的部分轉(zhuǎn)入水中，水中部分33試用掌握的地下水化學(xué)知識(shí)解釋以下現(xiàn)象：油田儲(chǔ)層地下水中

h2s,nh

濃度較高，而

sq2-,no

含量很低；4433答：油田儲(chǔ)層是封閉的地質(zhì)構(gòu)造，是產(chǎn)生脫硫酸作用、反硝化作用的有力還原環(huán)境。由4433于脫硫酸作用、反硝化作用的發(fā)生，使得油田儲(chǔ)層地下水h2s,nh4濃度較高。

sq2-,no

含量很低，而某抽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)紅色絮狀懸浮物；2+答：氧化作用，水中的 fe氧化形成紅色的fe(oh)3絮狀懸浮物?；?guī)r地區(qū)的泉口出現(xiàn)鈣華。答：灰?guī)r地區(qū)的泉水流出泉口時(shí)，由于壓力降低， co2氣體逸出，發(fā)生脫碳酸作用，泉口形成、mgco3沉淀，即鈣華。[第7章]請(qǐng)對(duì)比以下概念：捷徑式下滲與活塞式下滲；蒸發(fā)與蒸騰。請(qǐng)對(duì)以下陳述作出辨析：降雨強(qiáng)度越大，地下水入滲補(bǔ)給強(qiáng)度也越大；×河流中的水分除了降雨直接轉(zhuǎn)化而來外，還有地下水的貢獻(xiàn)；×溢流泉屬于上升泉；×潛水埋深越小，蒸發(fā)越強(qiáng)烈，降水入滲補(bǔ)給系數(shù)也越大；×入滲系數(shù)只對(duì)潛水含水層有意義?！梁谩！脸袎汉畬又械叵滤难a(bǔ)給和排泄主要有哪些方式？答：承壓水則是依靠大氣降水與河湖水通過潛水補(bǔ)給的。承壓水則轉(zhuǎn)化為潛水，主要以泉水的形式排泄。簡述影響大氣降水補(bǔ)給地下水的因素。p66分析：黃河作為地上懸河，與周圍潛水的補(bǔ)給和排泄關(guān)系如何？如果在黃河兩側(cè)采地下水，將引起這種補(bǔ)排關(guān)系如何變化？ p80分析：水庫的興建可能對(duì)地下水的補(bǔ)給和排泄條件造成什么樣的影響？蒸發(fā)增加。總之，水庫修建，使庫區(qū)周圍地下水的補(bǔ)給和排泄都增強(qiáng)。某承壓含水層被開采時(shí)，其上部的潛水含水層水頭也逐漸下降，請(qǐng)解釋這種現(xiàn)象？p71圖7-10、11答：如圖7-10、11開采量大于天然補(bǔ)給量時(shí)，由于承壓水水位的降低，其上部的潛水含水層水頭也逐漸下降。⑻在某河流的一次水文試驗(yàn)觀測(cè)中，記錄了兩個(gè)距離不遠(yuǎn)的斷面的河流流量差變化曲線q(t)，以及地下水向該河泄流量的變化曲線qw(t)，觀測(cè)過程中有一次強(qiáng)降雨從t0開始，在t1結(jié)束，降水強(qiáng)度為w，這次強(qiáng)降水引起地表徑流和地下徑流的升降，直到恢復(fù)初始狀態(tài)，初始徑流量為。已知觀測(cè)段對(duì)應(yīng)的流域面積為a。分析以下問題：q 降水強(qiáng)度wq1 q(t)=q2q1地下水泄流量qw(t)q2q0t0 t0 t1 t2觀測(cè)時(shí)期地下水與河流的關(guān)系？ (p77)答：當(dāng)河流切割含水層時(shí)，地下水沿河呈帶狀排泄，稱作地下水的泄流。觀測(cè)時(shí)期，地下水泄流補(bǔ)給河水，或者地下水通過河水泄流排泄。地表、地下徑流量的峰值出現(xiàn)時(shí)間為何不同？ （p99）答：大氣降水補(bǔ)給河流不具有時(shí)間延長和滯后，所以兩個(gè)斷面流量差隨著降雨持續(xù)而增加，隨后隨降雨結(jié)束，其值逐漸減小。而大氣降水補(bǔ)給潛水首先要入滲地面并在包氣帶下滲然后到達(dá)地下水面，增加地下徑流，所以地下水泄流量的峰值出現(xiàn)在 q(t)=q2q1的峰值之后?；髁縬0主要由哪些部分組成？地下水泄流量 為何先增大，后減??？答：基流量q0主要是地下水泄流補(bǔ)給河水的量。由于降水入滲補(bǔ)給存在延遲以及降水的結(jié)束，地下徑流量增加以波形形式反映，所以地下水泄流量先增加，隨降水的結(jié)束而后減小。計(jì)算一下本次強(qiáng)降水的入滲補(bǔ)給系數(shù)。本次降水量=w(t1-t0)a入滲補(bǔ)給地下水量=

t2(tt0

q0(t2t2

t1)本次強(qiáng)降水的入滲補(bǔ)給系數(shù)a=

(tt0

q0

t1)

/w(t1-t0)a如果q(t)<0，則意味著出現(xiàn)了什么情況？答：如果q(t)<0，河水在該河段補(bǔ)給地下水，而使 q2小于q1。[第8章]請(qǐng)對(duì)比以下概念地下水含水系統(tǒng)：是指由隔水或相對(duì)隔水巖層圈閉的，具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水巖系地下水流動(dòng)系統(tǒng)：是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含水層、透水層；透水層、隔水層在某些地區(qū)，穿越潛水含水層的水井也出現(xiàn)自流現(xiàn)象，請(qǐng)分析其原因。p88答：①勢(shì)能包括位能與變形能（壓能）兩部分。地下水在向下流動(dòng)時(shí)，除了釋放勢(shì)能以克服粘滯性摩擦外，還將一部分勢(shì)能以壓能形式儲(chǔ)存起來。而在做上升運(yùn)動(dòng)時(shí)，則又通過水的體積膨脹，將以壓能形式儲(chǔ)存的勢(shì)能釋放出來以做功。在作水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于上游的水頭高度要比下游高一些，因而也是通過水的體積膨脹釋放勢(shì)能的。②潛水含水層中，在其勢(shì)源匯之間形成流動(dòng)系統(tǒng)，在其上升水流部分同樣承壓的，水頭可以高于靜力壓力，只要有合適的地形條件，穿越潛水含水層的水井可以出現(xiàn)自流現(xiàn)象。論說明其機(jī)理。p92答：①同一含水層或含水系統(tǒng)的水，可以分屬于不同的流動(dòng)系統(tǒng)或不同級(jí)次流動(dòng)系統(tǒng)。水動(dòng)力特征不同，水化學(xué)特征自然也不相同。②一個(gè)承壓含水層，在補(bǔ)給區(qū)為潛水，適當(dāng)部位形成由潛水補(bǔ)給的下降泉；承壓區(qū)，存在導(dǎo)水?dāng)鄬?，沿著?dǎo)水?dāng)鄬訒?huì)出現(xiàn)由承壓水補(bǔ)給的上升泉。在同一含水層發(fā)育有上升泉和下降泉。下降泉由局部流動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)給，流程短，水循環(huán)交替迅速，礦化度低；上升泉由區(qū)域流動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)給，流程長，水循環(huán)交替緩慢，礦化度高。試論人類對(duì)地下水的開采行為，會(huì)對(duì)地下水含水系統(tǒng)和流動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生什么影響。系。地下水流動(dòng)系統(tǒng)是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勢(shì)場(chǎng)。在天然條件下，自然地理因素（地形、水文、氣候）采活動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生新的勢(shì)匯，破壞原來的地下水流動(dòng)系統(tǒng)，形成新地下水流動(dòng)系統(tǒng)。圖1中有一個(gè)由隔水?dāng)鄬雍腿跬杆畬訃傻木|(zhì)各向同性孔隙含水層，補(bǔ)給區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給。區(qū)域內(nèi)發(fā)育泉ab，而鉆孔w1～w4（）w3w4鉆孔水位高低；答：鉆孔w3的水位低于鉆孔w4中的水位。）指出泉ab屬于上升泉還是下降泉；a由承壓水補(bǔ)給，是上升泉；b由潛水補(bǔ)給，是下降泉。(3)圖2中的兩個(gè)泉流量曲線分別屬于泉 a和請(qǐng)指出哪一個(gè)（實(shí)線或虛線）屬于泉a，哪一個(gè)（實(shí)線或虛線）屬于泉b；答：實(shí)線屬于泉b，虛線屬于泉a。（如果在w4中投入某放射性物質(zhì)，在w1w2中哪個(gè)孔最先觀察到?答：如果在w4中投入某放射性物質(zhì)，在w1中最先觀察到。w3w4w3w4baw1w2一次降水圖例含水層泉流量弱透水層隔水?dāng)鄬訒r(shí)間地下水位2泉流量示意圖1含水系統(tǒng)示意圖鉆孔濾水管[第9章]請(qǐng)對(duì)比以下概念正均衡：某一均衡區(qū)，在一定均衡期內(nèi)，地下水水量（或鹽量、熱量等）出，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量（或鹽儲(chǔ)量、熱儲(chǔ)量等）增加，稱作正均衡。負(fù)均衡：某一均衡區(qū)，在一定均衡期內(nèi)，地下水水量（或鹽量、熱量等）出，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量（或鹽儲(chǔ)量、熱儲(chǔ)量等）減少，稱作負(fù)均衡。蒸發(fā)型動(dòng)態(tài)：出現(xiàn)于干旱半干旱地區(qū)平原或盆地。 地下水徑流微弱，以蒸發(fā)排泄為主動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)：年水位變幅小，各處變幅接近，水質(zhì)季節(jié)變化明顯。發(fā)展趨勢(shì)是地下水鹽化，土壤鹽漬化。徑流型動(dòng)態(tài)：分布于山區(qū)及山前。地形高差大，水位埋藏深，蒸發(fā)排泄可以忽略，以徑流排泄為主。動(dòng)態(tài)的特點(diǎn)：年水位變幅大而不均 (由分水嶺到排泄區(qū)，年水位變幅由到小)，水質(zhì)季節(jié)變化不明顯，趨于淡化。辨析以下陳述地下水水頭上升，則含水層的貯水量一定增加?！粒?在相同的水文和氣象條件下，含水層的滲透性越大，厚度越大，含水層的給水度越小，則波及范圍越遠(yuǎn)，則地下水水位的動(dòng)態(tài)變幅越?。恢灰叵滤拈_采量小于天然補(bǔ)給量，地下水很快就可以達(dá)到新的平衡態(tài)?！廉?dāng)潛水埋深變淺時(shí)，可能是哪些因素引起的？答：修建水庫，利用地表水灌溉，增加了新的補(bǔ)給來源而使地下水位抬升，使?jié)撍裆钭儨\。能原因和水文地質(zhì)機(jī)理。答：①在某平原地區(qū)，不論開采井還是觀測(cè)孔，不論淺層地下水還是深層地下水，都觀測(cè)到水位的變化，說明水位的變化是真變化。②原因：采水量過大，天然排泄量的減量與補(bǔ)給量的增量的總和，不足以補(bǔ)償人工排泄量，因而不斷消耗含水層儲(chǔ)存水量，導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)持續(xù)下降的情況。而水位的深降，會(huì)導(dǎo)致地面沉降。③地面沉降的水文地質(zhì)機(jī)理：充盈于巖土空隙中的地下水，與巖土共同構(gòu)成一個(gè)力學(xué)平衡系統(tǒng)，孔隙水壓力與巖石骨架的有效應(yīng)力共同與總應(yīng)力相平衡。開采地下水引起水位下降后，由于孔隙水壓力降低，而總應(yīng)力未變，故有效應(yīng)力增加，巖土骨架將因此發(fā)生釋水壓密。砂礫層基本呈彈性變形，地下水位復(fù)原時(shí)地層回彈；而粘性土層則為塑性變形，地下水位恢復(fù)時(shí)粘性土層的壓密基本不再回彈。因此，開采孔隙承壓含水系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致土層壓密，相應(yīng)地在地表表現(xiàn)為地面沉降，即地形標(biāo)高的降低。在一個(gè)靠近黃河的灌區(qū)，沒有直接引用黃河水灌溉，而是打井抽水灌溉，地下水多年平均水位長期穩(wěn)定。根據(jù)水均衡原理“新增的補(bǔ)給量及減少的天然排泄量與人工排泄量相等，含水層水量收支達(dá)到新的平衡”。請(qǐng)分析一下該灌區(qū)“新增的補(bǔ)給量和“減少的天然排泄量”是如何產(chǎn)生的？近年來該灌區(qū)決定發(fā)展工業(yè)，規(guī)劃大量開采地下水，根據(jù)你的認(rèn)識(shí)，需要注意那些問題 ?答：①黃河河道由于占據(jù)高位形成地下水勢(shì)源，與相鄰低地間形成局部性地下水流動(dòng)系統(tǒng)，從而補(bǔ)給灌區(qū)潛水。黃河灌區(qū)地下水的補(bǔ)給源包括大氣降水和黃河水補(bǔ)給，排泄為蒸發(fā)。②在一個(gè)靠近黃河的灌區(qū)，沒有直接引用黃河水灌溉，而是打井抽水灌溉，隨著地下水抽取，水位降低，原先潛水埋藏淺降水入滲受限的地段，因水位埋深加大而增加降水入滲補(bǔ)給量。所以，該灌區(qū)“新增的補(bǔ)給量”來自于增加的降水入滲補(bǔ)給量，減少的天然排泄來自于蒸發(fā)的減少，新增的補(bǔ)給量及減少的天然排泄量與人工排泄量相等，含水層水量收支達(dá)到新的平衡，維持多年水位長期穩(wěn)定。③近年來該灌區(qū)決定發(fā)展工業(yè)，規(guī)劃大量開采地下水，要注意限制開采水量。如果采水量過大，天然排泄量的減量與補(bǔ)給量的增量的總和，不足以補(bǔ)償人工排泄量時(shí)，則將不斷消耗含水層儲(chǔ)存水量，導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降。律對(duì)潛水含水層動(dòng)態(tài)的影響。答：①間歇性河流對(duì)潛水的補(bǔ)給過程的橫斷面示意流網(wǎng)圖見教材 p68的圖。②間性河流對(duì)地下水的補(bǔ)給過程：汛期開始，河水浸濕包氣帶并發(fā)生垂直下滲，使河水潛水面形成水丘。河水不斷下滲，水丘逐漸抬高與擴(kuò)大，與河水連成一體。汛期結(jié)束，河水撤走，水丘逐漸趨平，使一定范圍內(nèi)潛水位普遍抬高。等[10章對(duì)比以下概念：孔隙水、裂隙水；非均質(zhì)性、各向異性化？答：①在洪積扇地區(qū)，從山前到平原區(qū)，由于水動(dòng)力條件的變化，扇頂，多為礫石、卵石、漂礫等，沉積物不顯層理，或僅在期間所夾的細(xì)粒層中顯示層理。向外，過渡為礫及砂為主，開始出現(xiàn)粘性土夾層，層理明顯。沒入平原的部分，則為砂與粘性土互層。②水動(dòng)力條件變化，使洪積扇顯示良好的地貌巖性分帶：巖性上由粗變細(xì)、分選由差變好。地貌巖性分帶性又決定了地下水的分帶性。 由山口扇頂向平原（扇前緣）巖層（特別是在干旱半干旱氣候下）地下水位的變動(dòng)（變幅）也由大到小。山前沖洪積扇中地下水從山前向平原具有鹽分增多的分帶現(xiàn)象，試分析其原因。（p107）答：由山口向平原（盆地），由于水動(dòng)力條件控制著沉積作用，洪積扇顯示良好的地貌巖性分帶：地貌上坡度由陡變緩，巖性上由粗變細(xì)、分選由差變好。 地貌巖性分帶又決定了地下水的分帶性。由山口扇頂向平原（扇前緣）巖層透水性由好到差，地下水位埋深由大變小，補(bǔ)給條件由好到差；隨之，排泄由徑流為主轉(zhuǎn)化為以蒸發(fā)為主（特別是在干旱半干旱氣候下） 水化學(xué)作用由溶濾到濃縮，礦化度由小到大，出現(xiàn)鹽分增多顯現(xiàn)。 （可以照原書答）響。答：①黃土均發(fā)育垂直節(jié)理，其垂向滲透系數(shù)常比水平方向大幾倍到幾十倍，隨著埋藏深度加大，黃土中大孔隙減少，滲透性明顯降低。在流水侵蝕下，縱橫的溝谷把黃土高原切割成由松散沉積物構(gòu)成的丘陵。 黃土地區(qū)的地貌形態(tài)有塬、梁峁，黃土杖（撐）地。②割切較弱的黃土塬，賦存地下水比較豐富。黃土梁、峁由于地面起伏大，不利于降水入滲和地下水的賦存，水位埋深大。黃土杖地：賦存有水量較小、水位較淺的地下水。③黃土高原地下水水量不豐富，地下水位埋深大，水質(zhì)較差有人用等效多孔介質(zhì)的方法研究裂隙含水層，分析一下其原理和適用條件。裂隙水流運(yùn)移與迂回曲折的裂隙網(wǎng)絡(luò)中，研究起來非常困難。虛擬一個(gè)等效的多孔介質(zhì)場(chǎng)來近似代替復(fù)雜的裂隙介質(zhì)場(chǎng)，不要求兩個(gè)水動(dòng)力場(chǎng)完全相似，只要求某些方面相近。②嚴(yán)格運(yùn)用條件：等效時(shí)含水系統(tǒng)的補(bǔ)、徑、排條件不變；等效是兩種介質(zhì)在特定功能上的等效。試分析一下其原理，并思考單位涌水量的含義。答：①云南永仁三疊紀(jì)煤系地層為砂巖，非泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖是脆性巖石，構(gòu)造裂隙稀疏，但張開性好，延伸遠(yuǎn)，導(dǎo)水能力好。這類巖石多構(gòu)成含水（或透水）層。②巖石顆粒越粗，裂隙越容易發(fā)育，張開性越好，滲透性越大（如圖 。粗顆粒的砂礫巖，裂隙張開性優(yōu)于細(xì)粒的粉砂巖。云南永仁三疊紀(jì)煤系地層，由南向北由礫巖、粗砂巖漸變?yōu)榧?xì)砂巖，裂隙率、裂隙寬度、鉆孔用水量也由大變小。 單位涌水量是井抽水水位降深算為1m時(shí)的單井出水量;巖溶發(fā)育應(yīng)該具備那些條件？答：巖溶化過程實(shí)際上就是水作為營力對(duì)可溶巖層的改造過程。巖溶發(fā)育必不可少的兩個(gè)基本條件是：①巖層具有可溶性及②地下水具有侵蝕能力。 或前蘇聯(lián)學(xué)者索科洛曾提出巖溶發(fā)育應(yīng)具備四個(gè)條件：①可溶巖的存在、②可溶巖必須是透水的、③具有侵蝕能力的水④以及水是流動(dòng)的。解，形成溶蝕結(jié)構(gòu)，請(qǐng)分析哪些因素會(huì)影響地下水的溶蝕能力？答：①co2含量。一方面當(dāng)co2溶入水中形成碳酸，或水含有其它酸類時(shí)，水才對(duì)碳酸鹽類具有明顯的侵蝕能力；另一方面，水中溶解 co2越高，越有利于碳酸鹽溶解。②地下水對(duì)3的飽和指數(shù)si：當(dāng)?shù)叵滤械娘柡椭笖?shù)大于 1時(shí)，地下水對(duì)3不具有侵蝕能力；當(dāng)si=1時(shí)，地下水對(duì)3達(dá)到溶解平衡；當(dāng)si<1時(shí)，地下水對(duì)3具有侵蝕能力。③水的流動(dòng)：具有一定侵蝕能力的水如在碳酸鹽巖中停滯而不與外界發(fā)生交替，水的侵蝕能力終將因碳酸鹽溶入水中成為飽和溶液，而喪失其侵蝕性（封閉體系） 因此，水的流動(dòng)是保證巖溶發(fā)育的充要條件論述裂隙水的基本特點(diǎn)。答：裂隙水的特點(diǎn)（與孔隙相比）如下：①、裂隙水空間分布不均勻：局部發(fā)育，呈脈狀分布，導(dǎo)致同一巖層中相距很近的鉆孔，水量懸殊；②滲透的各向異性：一般第三方向不發(fā)育，空間展布具有方向性（不同方向發(fā)育差異） ；③、水力聯(lián)系不統(tǒng)一：裂隙通性較差，很難形成統(tǒng)一的含水層。當(dāng)不同方向相連通時(shí)—裂隙網(wǎng)絡(luò)。④、堅(jiān)硬基巖的裂隙率，要比松散巖石的孔隙度小一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。中地下水運(yùn)動(dòng)的組合特征。p135巖溶水的運(yùn)動(dòng)特征論述斷層帶的水文地質(zhì)意義。答：導(dǎo)水?dāng)鄬訋怯刑厥馑牡刭|(zhì)意義的水文地質(zhì)體，它可以起到出水空間、集水廊道與導(dǎo)水通道的作用。①貯水空間作用：當(dāng)圍巖裂隙不發(fā)育， 斷層帶破碎時(shí)，斷層角礫巖及裂隙增強(qiáng)帶構(gòu)成局部的帶狀貯水空間。鉆孔或坑道揭露此類斷層時(shí)，初期涌水量及水壓可能較大，但迅即衰減，以至干涸。 ②集水廊道作用：發(fā)育于透水圍巖中的導(dǎo)水?dāng)鄬?，不僅是貯水空間，還兼具集水廊道的功能。鉆孔或坑道揭露斷層帶的某一部位時(shí)水位下降迅速波及導(dǎo)水暢通的整個(gè)斷層帶，形成延展相當(dāng)長的水位低槽，斷層帶就像集水廊道似的，匯集廣大范圍圍巖裂隙中的水，因此，涌水量較大且穩(wěn)定。③導(dǎo)水通道作用：導(dǎo)水?dāng)鄬訙贤ㄈ舾蓚€(gè)含水層或（及）地表水體時(shí)，斷層帶兼具貯水空間、集水廊道與導(dǎo)水通道的功能。鉆孔或坑道揭露此類斷層時(shí)斷層帶將各個(gè)水源的巨大貯存水量，源源不斷地導(dǎo)入，涌水量極大且長期保持穩(wěn)定。④隔水屏障作用：當(dāng)存在厚層隔水層且斷層斷距較大的，原來連通的含水層可被切割成為相對(duì)獨(dú)立的塊段。由于這種含水塊段與外界的水力聯(lián)系減弱，甚至斷絕，故有利于排水疏干而不利于供水。請(qǐng)指出地下巖溶集中發(fā)育的常見地質(zhì)構(gòu)造部位。答：地下巖溶集中發(fā)育的常見地質(zhì)構(gòu)造部位：①含水系統(tǒng)無隔水層覆蓋，有利于接受降水補(bǔ)給與徑流排泄，巖溶最為發(fā)育。 ②褶皺軸部尤其是向斜軸部，往往既是張開裂發(fā)育，又是地下水匯集的部位。③斷層帶；④ 在可溶巖與下伏隔水層的接觸面上第十一章 裂隙水1、填空）裂隙水按其介質(zhì)中空隙的成因可分為 、 和 。）目前研究裂隙介質(zhì)的方法可分為三類： 、 和 。）導(dǎo)水?dāng)鄬訋Э梢云鸬?、 與 的作用。2、判斷題）裂隙巖層一般并不形成具有統(tǒng)一水力聯(lián)系、水量分布均勻的含水層。 （ ））風(fēng)化裂隙密集均勻，且直接接受大氣降水補(bǔ)給，在裂隙水中風(fēng)化裂隙水最具有水意義。（ ））斷層及其影響帶寬度有限，一般斷層的供水意義不大。 （ ））利用多孔介質(zhì)方法研究裂隙介質(zhì)，就是虛擬一個(gè)等效的多孔介質(zhì)場(chǎng)來近視代替雜的裂隙介質(zhì)場(chǎng)。（ ））裂隙介質(zhì)中大裂隙貯水能力強(qiáng)，小裂隙導(dǎo)水能力強(qiáng)。 （ ）3、裂隙水的類型及其特點(diǎn)。為什么說風(fēng)化裂隙水一般為潛水?在什么條件下可形成承壓水？等效多孔介質(zhì)方法研究裂隙水應(yīng)具有的應(yīng)用條件是什么？斷層帶的水文地質(zhì)意義何在？1、判斷

第十二章 巖溶水）水中二氧化碳含量愈高，溶解碳酸鹽及硅酸鹽的能力愈強(qiáng)。 （ ））巨厚的純灰?guī)r有利于形成大型巖溶洞穴，其主要原因是成分較純，而不是構(gòu)造隙的發(fā)育（ ））碳酸鎂的溶解度比碳酸鈣大，所以白云巖巖溶發(fā)育。 （ ））地下水二氧化碳主要來源于大氣，其次是土壤中產(chǎn)生的二氧化碳。 （ ））斷層帶往往也是巖溶集中發(fā)育處，此處透水性良好，流線密集。 （ ））在一個(gè)裸露碳酸鹽巖層中，局部流動(dòng)系統(tǒng)，巖溶最為發(fā)育。 （ ））巖溶水與孔隙水和裂隙水相比其分步更不均勻。 （ ））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、溶孔和少溶洞（ ）2、為什么硅質(zhì)與泥質(zhì)灰?guī)r比純灰?guī)r和白云巖難溶解？3、如何利用水中碳酸鈣的飽和指數(shù)來判斷水的侵蝕能力？4、裸露區(qū)碳酸鹽巖層中，地下水的流動(dòng)系統(tǒng)可以劃分為幾個(gè)系統(tǒng) ?各個(gè)系統(tǒng)的巖溶育狀況如何？5、巖溶水的特征？6、我國南北方巖溶有哪些差異？造成這些差異的因素有哪些？[第13章]對(duì)比以下概念地下水資源：能夠長期穩(wěn)定地供出一定數(shù)量的地下水量；地下水補(bǔ)給資源：含水系統(tǒng)的地下水多年平均年補(bǔ)給量；地下水儲(chǔ)存資源；含水系統(tǒng)地下水多年平均低水位以下的重力水體積。允許開采量：利用合理的取水工程，在不會(huì)引起一切不良后果的前提下，能從含水層取出的水量。填空：地下水資源具有系統(tǒng)性、可恢復(fù)性和調(diào)節(jié)性等特征地下水資源可分為補(bǔ)給資源和儲(chǔ)存資源兩類。辨析論述：只要地下水開采量小于天然補(bǔ)給量，就不會(huì)動(dòng)用地下水的儲(chǔ)存資源？補(bǔ)給量。①補(bǔ)給資源減?。喝玳_采地下水灌溉農(nóng)田，會(huì)使該地區(qū)農(nóng)作物的產(chǎn)量或復(fù)種指數(shù)提高，農(nóng)作物很可能將消耗更多的土壤水于葉面蒸騰。包氣帶水分虧缺增大，降水轉(zhuǎn)化為地下水的份額便變小。含水系統(tǒng)獲得的補(bǔ)給量便小于天然條件下的補(bǔ)給資源。②允許開采量減小：當(dāng)開采地下水后含水系統(tǒng)原來的天然排泄仍有部分保持（如仍有部分泉保留，或地下水位下降不深處仍有蒸發(fā)消耗），則允許開采量小于含水系統(tǒng)補(bǔ)給資源。在上述兩種情況下，在遵從地下水開采量小于天然補(bǔ)給量，就很可能動(dòng)用地下水的儲(chǔ)存資源。③補(bǔ)給量可能增大：開采時(shí)人工采水代替原有各種天然排泄（如泉的出露，向地表水泄流，向大氣蒸發(fā)）成為新的排泄去路，同時(shí)使地下水位下降。當(dāng)?shù)叵滤坏南陆挡暗乇硭w時(shí)，原先作為排泄去路的地表水體反過來成為地下水新的補(bǔ)給來源（犧牲地表水資源（相應(yīng)地，本區(qū)地表水資源減少了地下水泄流及向地下水補(bǔ)給的量）采地下水，就不會(huì)動(dòng)用地下水的儲(chǔ)存資源。闡述地下水補(bǔ)給資源的性質(zhì)和供水意義。答：理論上補(bǔ)給資源是含水系統(tǒng)可能供水的最大水量，是評(píng)價(jià)一個(gè)含水系統(tǒng)供水能力的標(biāo)志；通常含水系統(tǒng)的補(bǔ)給資源是地下水多年平均的年補(bǔ)給量。供水意義：地下水補(bǔ)給資源保證著作為供水水源所能長期持續(xù)提供的水量。 含水系統(tǒng)為供水水源的規(guī)模是取決于其補(bǔ)給資源的大小的。含水層水量達(dá)到新的平衡。在動(dòng)態(tài)曲線上表現(xiàn)為：地下水水位在比原先低的位置上波動(dòng)，而不持續(xù)下降。請(qǐng)畫圖解釋上面的論述。根據(jù)論述，說明地下水資源的分類和開采潛力的制約因素?；取Ｄ车貐^(qū)地下水的開采伴隨著地面沉降，請(qǐng)分析該地區(qū)地下水資源的屬性；答：①地下水過量開采引起地下水位下降，從而引起地面沉降。充盈于巖土空隙中的地下水，與巖土共同構(gòu)成一個(gè)力學(xué)平衡系統(tǒng)，孔隙水壓力與巖石骨架的有效應(yīng)力共同與總應(yīng)力相平衡。開采地下水引起水位下降后，由于孔隙水壓力降低，而總應(yīng)力未變，故有效應(yīng)力增加，巖土骨架將因此發(fā)生釋水壓密。砂礫層基本呈彈性變形，地下水位復(fù)原時(shí)地層回彈；而粘性土層則為塑性變形，地下水位恢復(fù)時(shí)粘性土層的壓密基本不再回彈。因此，開采孔隙承壓含水系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致土層壓密，相應(yīng)地在地表表現(xiàn)為地面沉降，即地形標(biāo)高的降低。②該地區(qū)開采的地下水應(yīng)該包括補(bǔ)給資源和儲(chǔ)存資源，隨著不斷開采，地下水位不斷降低，儲(chǔ)存資源會(huì)不斷減少。如下圖所示，某海島早期無地下水水源地，后來興建了一個(gè)水源地 a，經(jīng)過若干后，又興建了水源地b，請(qǐng)論述一下這個(gè)海島的地下水資源構(gòu)成以及兩個(gè)水源地的地下水資源條件及其變化，說明地下水開采需要注意的問題。該海島地下水的可開采量是否等于天然補(bǔ)給量?海平面淡水咸水 咸水a(chǎn)a b循環(huán)，資源具有良好的恢復(fù)性。地下水資源包括儲(chǔ)存資源和補(bǔ)給資源。②兩個(gè)水源地的水資源條件及其變化：地下水資源具有系統(tǒng)性，兩個(gè)水源地屬于一個(gè)含水系統(tǒng)，主要接受降水補(bǔ)給，向海水泄流排泄。但是水源地 b比水源地a更靠近淡水與海水的平衡帶而且抽水時(shí)，形成了更低的勢(shì)匯，當(dāng)水源地 b抽水時(shí)，更易于造成海水入侵，破壞淡水含水層。③地下水開采需要注意的問題：開采時(shí)，要考慮到地下水的系統(tǒng)性，考慮到蒸發(fā)排泄和有淡水向海水的排泄，該海島的的可開采量必須低于天然補(bǔ)給量，否則會(huì)產(chǎn)生海水入侵。[第14章、15章]人類活動(dòng)可能通過哪三個(gè)方面對(duì)地下水發(fā)生不利影響？答：①過量開發(fā)與排除地下水；②過量補(bǔ)充地下水；③污染物進(jìn)入地下水干擾地下水。哪些環(huán)境地質(zhì)問題是與地下水有關(guān)的，并說明產(chǎn)生這些環(huán)境地質(zhì)問題的機(jī)制。答：①過量開發(fā)或排除地下水，造成地下水位深降，會(huì)引起以下環(huán)境退化現(xiàn)象：地表徑流衰減，沼澤濕地消失，土地沙化，海 (咸)水入侵、地