水文地质学基础习题汇总试题.docx
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水文地质学基础习题汇总试题
绪论
一、名词解释
1、水文地质学：
水文地质学是研究地下水的科学。
它研究地下水与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质在时空上的变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利避害，为人类服务。
2、地下水：
地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
二、填空题
1、水文地质学是研究的科学。
它研究、、、及人类活动相互作用下地下水和的时空变化规律。
2、地下水的功能主要包括：
、、、、或。
三、问答题
1、水文地质学的研究对象
答：
（1）地下水赋存条件；
（2）地下水资源形成条件及运动特征；（3）地下水的水质；（4）地下水动态规律；（5）地下水与环境的相互关系；（6）地下水资源的开发利用。
第一章地球上的水及其循环
一、名词解释：
1、水文循环：
2、地质循环：
3、径流：
二、填空
1、自然界的水循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及圈层的范围，分为循环和循环。
2、水循环是在和作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。
3、在水文学中常用、、、和等特征值说明地表径流。
7．主要气象要素有 、、、、 。
三、问答题
1、简述水文循环的驱动力及其基本循环过程？
水文循环的驱动力是太阳辐射和重力。
地表水、包气带水及饱水带中浅层水通过蒸发和植物蒸腾而变为水蒸气进入大气圈。
水汽随风飘移，在适宜条件下形成降水。
落到陆地的降水，部分汇聚于江河湖沼形成地表水，部分渗入地下，部分滞留于包气带中，其余部分渗入饱水带岩石空隙之中，成为地下水。
地表水与地下水有的重新蒸发返回大气圈，有的通过地表径流和地下径流返回海洋。
第二章岩石中的空隙与水分
一、名词解释
1、孔隙度：
2、.孔隙：
3、裂隙：
4、溶穴：
5、结合水：
5、重力水：
。
6、毛细水：
7、容水度：
8、给水度：
9、持水度：
二、填空
1、岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。
空隙的、、、和，对地下水的分步和运动具有重要影响。
2、岩体空隙可分为松散岩土中的、坚硬岩石中的、和可溶岩石中的。
3、孔隙度的大小主要取决于及情况，另外及情况也影响孔隙度。
4、岩石裂隙按成因分为：
、、。
5、地下水按岩层的空隙类型可分为：
、、和。
6、通常以、、、和来表征与水分的储容和运移有关的岩石性质。
7、岩性对给水度的影响主要表现为空隙的与。
8、松散岩层中，决定透水性好坏的主要因素是大小；只有在孔隙大小达到一定程度，才对岩石的透水性起作用。
三、判断题
1、松散岩石中颗粒的形状对孔隙度没有影响。
（）
2、地层介质的固体颗粒越粗大，孔隙度就越大。
（）
3、在松散的砂层中，一般来说容水度在数值上与孔隙度相当。
（）
4、在连通性较好的含水层中，岩石的空隙越大，给水度越大。
（）
5、松散岩石中，当初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水位下降后，给水度偏小。
（）
6、对于颗粒较小的松散岩石，地下水位下降速率较大时，给水度的值也大。
（）
7、松散岩石中孔隙度等于给水度与持水度之和。
（）
8、在松散岩石中，不论孔隙大小如何，孔隙度对岩石的透水性不起作用。
（）
四、问答题
1、简述影响孔隙度大小的主要因素，并说明如何影响？
2、影响给水度的因素有哪些，如何影响？
3、影响岩石透水性的因素有哪些，如何影响？
4、为什么说空隙大小和数量不同的岩石，其容纳、保持、释出及透水的能力不同？
5、岩石中有哪些形式的水？
6、粘土的孔隙度为40-60%，而磨圆度好的粗砂的孔隙度只有30-35%，但粘土却是不透水层而粗砂确实很好的透水层，为什么？
第三章地下水的赋存
一、名词解释
1、包气带：
2、饱水带：
3、含水层：
4、隔水层：
5、潜水：
6、承压水：
7、承压高度：
8、测压水位：
9、贮水系数：
10、上层滞水：
二、填空
1、包气带自上而下可分为、和。
2、地下水的赋存特征对其水量、水质时空分布有决定意义，其中最重要的是和类型。
3、据地下水埋藏条件，可将地下水分为、和。
4、按含水介质（空隙）类型，可将地下水分为、和。
5、潜水的排泄除了流入其它含水层以外，泄入大气圈与地表水圈的方式有两类，即：
和排泄。
6、承压含水层获得补给时测压水位，一方面，由于压强增大含水层中水的密度；另一方面，由于孔隙水压力增大，有效应力，含水层骨架发生少量回弹，空隙度。
7、承压含水层排泄时，减少的水量表现为含水层中水的密度及含水介质空隙。
三、判断题
1、在包气带中，毛细水带的下部也是饱水的，故毛细饱水带的水能进入井中。
（）
2、潜水含水层的厚度与潜水位埋藏深度不随潜水面的升降而发生变化。
（）
3、潜水的流向是垂直等水位线由高水位到低水位。
（）
4、潜水直接接受大气降水补给，不论什么条件下，潜水的水质都比较好。
（）
5、测压水位是指揭穿承压含水层的钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离。
（）
6、承压高度是指揭穿承压含水层的钻孔中静止水位的高程。
（）
7、承压含水层受隔水顶板的阻挡，一般不易受污染，故承压水的水质好。
（）
8、测压水位下降时承压含水层所释放出的水来自含水层水体积的膨胀及含水介质的压密。
（）
9、上层滞水属于包气带水。
（）
10、地下水在多孔介质中运动，因此可以说多孔介质就是含水层。
（）
11、对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。
（）
12、潜水含水层的给水度就是贮水系数。
（）
四、问答题
1、简述包气带特征？
2、简述饱水带特征？
3、潜水有哪些特征？
4、承压水有哪些特征？
5、简述含水层形成的必要条件
6、简述含水层与隔水层定义的相对性，并举例说明在利用与排除地下水的实际工作中，如何划分含水层与隔水层。
五、材料题
（一）潜水等水压线图
1、根据下列图1的三图分析指出（A）、（B）、（C）各河的河水与潜水的相互关系及潜水流线。
答案要点：
（A）图：
河流右侧为地下水（潜水）补给地表水（河流）；左侧侧地表水（河流）补给地下水（潜水）。
（B）图：
地表水（河流）补给地下水（潜水）。
（C）图：
地下水（潜水）补给地表水（河流）。
地下水流线见图2
图1
图2
2、下图是某地区潜水等水位线图，A、B两点水平距离为50m，图中的数字单位为m，试确定：
（1）潜水与河水间的补排关系；
（2）A、B两点间的平均水力梯度（坡降）；
（3）若在C点处凿水井，至少打多深才能见到地下水；
（4）D点处有何水文地质现象，写出其类型。
答案要点：
（1）地下水的流向为垂直等水位线从高到低的方向，故本区河谷两岸地下水均指向河流，属地下水补给地表水。
（2）
（3）d＝88-84＝4m，即在C点处达4m就可见到地下水。
（4）D点有泉水出露，属下降泉（侵蚀下降泉）。
3、龙江河谷地区的潜水等水位线图如下图所示，试确定：
（1）龙江两岸潜水的流向（用箭头表示），并阐明潜水与河水的补给关系；
（2）A、B两点之间的平均水力坡度，设A、B之间的水平距离为10m；
（3）潜水流过的土层的渗透系数K，如已测得潜水在该土层的渗透速度V=12m／d。
答案要点：
（1）龙江两岸潜水的流向见图中箭头所示。
河流西部为潜水补给河流，东部为河流补给潜水。
（2）
。
（3）渗透系数
（m／d）。
（二）承压水等水压线图
1、某区域承压水的等水压线图（如下图所示），试确定：
（1）本地区地下水的主要流向（以箭头表示）；
（2）A点承压水头；
（3）B点含水层埋深；
（4）C点的初见水位和稳定（承压）水位（如果在C点凿井时）。
答案要点：
（1）垂直等水压线由高水位指向低水位（见图）。
（2）HA=37–20.5=16.5m（承压水头即承压高度=侧压水位标高–含水层顶板标高）
（3）hB=66–23=43m（含水层埋深=地形标高–含水层顶板标高）
（4）初见水位hC=19m，承压水位hC=37m
2、某地区承压水等水压线图如下所示，试确定：
（1）本区地下水流向（以箭头表示）；
（2）P点地下水埋深；
（3）若在P点打井，其稳定水位；
（4）自流水范围。
答案要点：
（1）垂直等水压线由高水位指向低水位（见图）。
（2）hP=46–38=8m（含水层埋深=地形标高–含水层顶板标高）
（3）在P点打井，其稳定水位即为揭穿隔水顶板的井中静止水位的高程，等于侧压水位标高，所以为44m
（4）自流水范围为承压水测压水位高于地形标高（见图红线范围内）。
3、读某地承压水等水压线图，回答下面问题。
（1）P处承压水的流向是（）
A．自西北向东南；B．自东北向西南；C．自西南向东北；D．自东南向西北
（2）a、b、c、d四口水井中，井水水位海拔最高的
20070410
是（）
A．a；B．b；C．c；D．d
（3）a、b、c、d四口水井中，挖得最浅的是（）
A．a；B．b；C．c；D．d
答案要点：
（1）B；
（2）A；（3）D
第四章地下水运动的基本规律
一、名词解释
1、渗流场：
2、层流运动：
3、紊流运动：
4、稳定流：
5、非稳定流：
6、有效空隙度：
7、水力梯度：
8、渗透系数：
9、流网：
10、流线：
11、迹线：
12、层状非均质：
二、填空
1、根据地下水流动状态，地下水运动分为和。
2、根据地下水运动要素与时间的关系，地下水运动分为和。
3、水力梯度为定值时，渗透系数，渗透流速就。
4、渗透系数可以定量说明岩石的。
渗透系数愈大，岩石的透水能力。
5、流网是由一系列与组成的网格。
6、是渗流场中某一瞬时的一条线，线上各水质点在此瞬时的流向均与此线相切。
是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。
7、在均质各向同性介质中，地下水必定沿着水头变化最大的方向，即垂直于的方向运动，因此，流线与等水头线构成。
8、流线总是由指向。
9、如果规定相邻两条流线之间通过的流量相等，则流线的疏密可以反映，等水头线的疏密则说明水力梯度的。
三、判断题
1、在岩层空隙中渗流时，水作平行流动，称作层流运动。
（）
2、达西定律中的过水断面是指包括砂颗粒和空隙共同占据的面积。
（）
3、渗透流速是指水流通过岩石空隙所具有的速度。
（）
4、渗透系数只与岩石的空隙性质有关，与水的物理性质无关。
（）
5、流线是渗透场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。
（）
6、在均质各向同性介质中，流线与等水头线构成正交网格。
（）
7、如果我们规定相邻两条流线之间通过的流量相等，则流线的疏密可以反映地下径流强度，等水头线的疏密则说明水力梯度的大小。
（）
8、在渗流场中，一般认为流线能起隔水边界作用，而等水头线能起透水边界的作用。
（）
9、当含水层中存在强渗透性透镜体时，流线将向其汇聚。
（）
10、当含水层中存在弱渗透性透镜体时，流线将绕流。
（）
四、问答题
1、在地下水运动规律研究中用假想的一种水流“渗流”来代替真实的地下水流，需要做怎样的假设？
2、流线和迹线有什么不同？
3、简述流网的作用。
4、简述汇制流网图的一般步骤？
五、材料题
1、已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为15m/d，孔隙度为0.2，沿着水流方向的两观测孔A、B间距L=1200m，其水位标高分别为Ha=5.4m，Hb=3m。
试求地下水的渗透速度和实际速度。
答案要点：
由题意得：
（m/d）
（m/d）
2、在等厚的承压含水层中，实际过水断面面积为400m2的流量为10000m3/d，含水层的孔隙度为0.25，试求含水层的实际速度和渗透速度。
答案要点：
由题意得：
（m/d）
（m/d）
3、一底板水平的含水层，观测孔A、B、C彼此相距1000m，A位于B的正南方，C则在AB线的东面。
A、B、C的地面高程分别是95m、110m和135m，A中水位埋深为5m，B中和C中的水位埋深分别是30m和35m，试确定通过三角形ABC的地下水流的方向，并计算其水力梯度。
答案要点：
由题意得：
A、B、C的水位标高分别为：
90m、80m和100m，那么AB、BC、AC三边的水力梯度分别为：
0.01、0.02、0.01，即CB为通过三角形ABC的地下水流的方向，其水力梯度为0.02。
4、根据图1条件，回答下列问题。
（1）在图中画出示意流网；（图中“”表示地下分水线）。
图1
（2）在甲、乙处各打一口井，要求井的深度不同，且甲井水位比乙井水位高。
试在图上表示出两口井如何打，并标出井水位。
（3）写出图示条件下的潜水均衡方程式，并注明式中各项的物理意义。
（4）停止降水后，河水位变化如图2中所示，试说明观1孔潜水位动态变化特征，并在图2中用实线画出观1孔水位变化曲线。
图2
图3
答案要点：
（1）、
（2）见图3。
（3）Q降雨入渗－Q河＝△ω
（4）如图4，最初观1孔水位下降速度比河水慢，后期比河水快。
图4
4、画出下面降雨入渗条件下河间地块剖面的流网（画出流线、等水头线、分水线，标出钻孔中的水位）。
并回答可以获得哪些信息？
答案要点：
（1）流线、等水头线、分水线，钻孔中的水位见上图。
（2）获得信息主要有：
①由分水岭到河谷，流向从由上向下到接近水平再向上；②在分水岭地带打井，井中水位随井深加大而降低，河谷地带井水位则随井深加大而抬升；③由分水岭到河谷，流线愈来愈密集，流量增大，地下径流加强；④由地表向深部，地下径流减弱；⑤由分水岭出发的流线，渗透途径最长，平均水力梯度最小，地下水径流交替最弱，近流线末端河谷下方，地下水的矿化度最高。
第五章毛细现象与包气带水的运动
一、名词解释
1、毛细压强：
2、毛细饱和带：
二、填空
1、由于表面张力的作用，弯曲的液面对液面以内的液体产生附加表面压强，而这一附加表面压强总是指向液体表面的方向；突起的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个表面压强；凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个表面压强。
2、拉普拉斯公式的涵义是：
弯曲的液面将产生一个指向的附加表面压强；附加表面压强与张力系数成，与表面的曲率半径成。
3、包气带毛细负压随着含水量的变小而负值。
渗透系数随着含水量降低而迅速。
三、判断题
1、突起的弯液面，对液面内侧的液体附加一个正的表面压强。
（）
2、凹进的弯液面，对液面内侧的液体附加一个正的表面压强。
（）
3、包气带中毛细负压随着含水量的变小而负值变大。
（）
4、颗粒较粗时，由于渗透性好，所以毛细上升高度大。
（）
5、颗粒较细时，由于渗透性差，所以毛细上升高度小。
（）
四、问答题
1、为什么包气带中渗透系数随着含水量的降低而迅速变小？
2、毛细饱水带与饱水带有哪些区别？
3、包气带水与饱水带水运动的区别是什么？
第六章地下水的化学成分及其形成作用
一、名词解释
1、总溶解固体：
2、溶滤作用：
3、浓缩作用：
4、脱碳酸作用：
5、脱硫酸作用：
6、阳离子交换吸附作用：
7、混合作用：
8、总硬度：
9、暂时硬度：
10、永久硬度：
二、填空
1、地下水中含有各种、、、以及微生物等。
2、地下水中分布最广、含量较高的阴离子有、及等。
3、地下水中分布最广、含量较高的阳离子有、、及等。
4、一般情况下，低矿化水中常以重碳酸离子、钙离子及镁离子为主；高矿化水则以及为主。
5、一般情况下，中等矿化的地下水中，阴离子常以为主，主要阳离子则可以是，也可以是。
6、地下水化学成分的形成作用有、、、、和。
7、地下水的物理性质主要包括：
、、、和。
8、水化学分析时，根据研究目的和要求不同，分析项目和精度要求各不相同，一般分为、和。
三、判断题
1、地下水中含有氧气和二氧化碳时，所处的地球化学环境有利于氧化作用进行。
（）
2、一般情况下，低矿化水中常以重碳酸根离子及钙离子、镁离子为主；高矿化水则以氯离子及钠离子为主。
（）
3、一般情况下，中等矿化的地下水中，阴离子常以硫酸根离子为主；主要阳离子则可以是钠离子，也可以是钙离子。
（）
4、氯离子的含量随着矿化度增长不断增加，氯离子的含量常可以说明地下水的矿化程度。
（）
5、氯离子不被土粒表面吸附，且溶解度大，不易沉淀析出，是地下水中最稳定的离子。
（）
6、用库尔洛夫式反映水的化学特点时，阳离子标在横线上，阴离子标在横线下。
（）
7、一般情况下，低矿化水的溶解能力强而高矿化水弱。
（）
8、氯化物易溶于水，所以地下水常常以氯化物为主。
（）
9、地下水的径流与交替强度是决定溶滤作用强度的最活跃最关键的因素。
（）
10、深部地下水上升成泉，泉口往往形成钙华，这是脱碳酸作用的结果。
（）
11、地下水流径粘土及粘土岩类最容易发生交换吸附作用。
（）
12、在简分析项目中，钾离子和钠离子之和通常是计算求得。
（）
四、问答题
1、溶滤和溶解有什么相同点和不同点？
2、简述发生浓缩作用应具备的条件。
。
3、钙离子与岩土颗粒表面的吸附能力比钠离子强，为什么海水在侵入陆相沉积物的时候，钠离子反而置换岩土颗粒表面吸附的钙离子？
4、地下水全分析项目有哪些？
5、叙述地下水化学成分舒卡列夫分类的原则?
命名方法?
及优缺点？
五、材料题
1、某第四纪沉积物覆盖下的花岗岩中出露一温泉，假定承压含水层满足等厚、均质、各向同性，其渗透系数为15m/d，有效孔隙度为0.2，沿着水流方向的补给区内观测孔A和泉出露点B间距L=1200m，其水位标高分别为HA=5.4m，HB=3.0m。
泉出露点B的地下水化学分析的结果见表5-1，补给区内观测孔A的水化学分析的结果见表5-2。
表5-1温泉水化学分析结果
离子
mg/L
毫克当量/L
毫克当量%
其它成分
阳离子
Na+
50.90
2.19
92.0
H2S：
5mg/L
矿化度：
500mg/L
水温：
16℃
流量：
2.6L/s
Ca2+
3.0
0.15
6.30
Mg2+
0.49
0.04
1.70
总计
54.39
2.38
100.0
阴离子
Cl—
8.50
0.24
10.0
SO42—
7.0
0.14
6.0
HCO3—
122.20
2.0
84.0
总计
137.70
2.38
100.0
表5-2补给区地下水水化学分析结果
离子
mg/L
毫克当量/L
毫克当量%
其它成分
阳离子
Na+
6.60
0.28
12.0
CO2：
11mg/L
矿化度：
300mg/L
水温：
14℃
Ca2+
40.0
2.0
84.0
Mg2+
1.15
0.10
4.0
总计
47.75
2.38
100.0
阴离子
Cl—
6.74
0.19
8.0
SO42—
21.50
0.43
18.0
HCO3—
107.54
1.76
74.0
总计
135.78
2.38
100.0
舒卡列夫分类表
超过25%毫克当量百分数的离子成分
HCO3
HCO3+SO4
HCO3+SO4+Cl
HCO3+Cl
SO4
SO4+Cl
Cl
Ca
1
8
15
22
29
36
43
Ca+Mg
2
9
16
23
30
37
44
Mg
3
10
17
24
31
38
45
Na+Ca
4
11
18
25
32
39
46
Na+Ca+Mg
5
12
19
26
33
40
47
Na+Mg
6
13
20
27
34
41
48
Na
7
14
21
28
35
42
49
舒卡列夫分类中的矿化度分级表
组别
矿化度（g/L）
A
＜1.5
B
1.5~10
C
10~40
D
＞40
回答下列问题：
（1）试求地下水的渗透速度和实际速度。
（2）分别写出两水样的库而洛夫式。
（3）利用舒卡列夫分类法对两水样进行分类命名。
（4）试分析由补给区到排泄区地下水可能经受的化学成分形成作用。
答案要点：
（1）根据达西定律：
，由于
=15m/d，
，因此，
m/d，又由于
，所以实际流速
m/d。
（2）B处泉水：
；补给区A处：
（3）B处泉水：
7-A型，即低矿化度的HCO3—Na型水；补给区A处：
1-A型，即低矿化度的HCO3—Ca型水。
（4）可能经受了脱硫酸作用、浓缩作用，阳离子交替吸附作用。
2、某地下水水化学分析结果见表1，试回答下列问题：
表1某地地下水水化学分析结果
离子
mg/L
mgN/L
mgN%
阳离子
Na+
28.0
1.217
45.8
K+
6.8
0.174
11.1
Ca2+
21.8
1.09
35.7
Mg2+
4.5
0.375
7.4
小计
61.1
2.85
100%
阴离子
HCO3-
0.5
0.008
0.3
Cl-
11.3
2.5
88.4
SO42-
120.0
0.318
11.3
小计
131.8
2.826
100%
（1）计算矿化度；
（2）写出库尔洛夫式；
（3）进行舒卡列夫分类。
答案要点：
（1）矿化度为：
192.9mg/L=0.1929g/L。
（2）库尔洛夫式为：
（3）舒卡列夫分类为：
46-A型，即低矿化度的Cl—Na+Ca型水。
3、某地区地表为厚约10米的第四纪沉积物，由沙土和亚粘土组成，下伏花岗岩体。
一温泉源于花岗岩裂隙含水层中，并通过第四系溢出地表，其水化学成分用库尔洛夫式表示为：
，已知温泉补给区的地下水库尔洛夫式为：
试分析由补给区到排泄区，地下水主要经受了哪些化学成分的形成作用？
答案要点：
对温泉和温泉补给区的
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