专门水文地质学课程复习大纲含答案.docx
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专门水文地质学课程复习大纲含答案
2012年《专门水文地质学》
课 程 复 习 大 纲
一、名词解释（30分）
1）地下水允许开采量：
（P12）；26
允许开采量，又称可开采量或可开采资源量，是指在技术上可能、经济上合理，并在整个开采期内出水量不会减少，动水位不超过设计要求，水质和水温在允许范围之内变化，不影响已建水源地正常开采，不发生危害性环境地质问题等前提下，单位时间内从含水系统或取水地段开采含水层中可以取得的水量，常用单位为
或
。
简言之，允许开采量就是用合理的取水工程，单位时间内能从含水系统或取水地段取出来，并且不发生一切不良后果的最大出水量。
2）地下水系统：
（P14）+14
由边界围限的、具有统一水力联系的含水地质体，是地下水资源评价的基本单位，包括地下水含水系统和地下水流动系统。
3）抽水试验：
（P45）；+14
抽水试验是通过从钻孔或水井中抽水，定量评价含水层富水性，测定含水层水
文地质参数和判断某些水文地质条件的一种野外试验工作方法。
4）综合水文地质图：
（P68）；+14
综合水文地质图是把区域地下水调查工作中所获得的各种水文地质现象和资
料，用各种代表符号的方式，反映在按一定比例尺缩小的图纸上所编制的一种具综
合内容的地质一水文地质图件。
5）水动力弥散系数：
（P87）；+14
水动力弥散系数（D）是表征地下水中溶质迁移的重要水文地质参数，是表征
在一定流速下，多孔介质对某种溶解物质弥散能力的参数
6）地下水资源评价：
（P165）+14
地下水资源评价的概念目前尚无统一的定义。
一般理解为:
对地下水资源的
质量、数量的时空分布特征和开发利用条件作出科学的、全面的分析和估计，称为
地下水资源评价。
地下水资源评价包括水质评价和水量评价，水质评价是水量评
价的前提，水量评价是地下水资源评价的核心。
7）矿床充水因素：
（P214）+14
矿体尤其是围岩中赋存有地下水的现象称矿床充水。
这些地下水及与之有联
系的其他水源，在开采状态下造成矿坑的持续涌水。
把水源进人矿坑的途径称为
充水通道。
水源与通道构成了矿床充水的基本条件，其他各种因素只是通过对水
源和通道的作用来影响矿坑涌水量的大小，称为充水强度影响因素，如阻隔各种水
源进人矿坑的自然因素;扩大天然通道，产生新通道的采矿因素。
水源、通道、充水
强度影响因素，统称为矿床充水因素，它们在充水过程中的不同组合，形成了不同
的充水条件。
其中，充水水源的规模、充水通道的导水性以及导致采矿后发生变化
的采矿因素，是矿床充水因素分析的重点。
矿床充水是矿坑涌水、矿坑突水的前提
条件。
8）岩溶塌陷：
（P219）+14
岩溶塌陷是指覆盖于充水（或空气）空间之上的土层，因外力（抽水、放水、暴
雨）作用瞬间塌落，先前存在的岩溶洞隙为容纳和运移塌落物质提供了必要的空间
条件，它是岩溶动力地质作用的结果，与非可溶岩中产生的塌陷不同。
9）矿山压力：
（P223）+14
矿山压力是指由于采矿形成的采空区，破坏了矿区顶底天然的均衡受力状态，
在上覆岩层的重力作用下出现顶板下沉、破碎、冒落;底板膨胀，底鼓出现采动裂
隙，这种造成岩层变化的力，称为矿山压力。
10）矿坑涌水量：
（P226）+14
矿坑涌水量是指矿中开拓与开采过程中，单位时间内涌人矿坑（包括井、巷和
开采系统）的水量，通常以
表示。
11）地下水资源管理：
（P186）+14
地下水资源管理是指运用行政、法律、经济、技术和教育等手段，对地下水资源
开发、利用和保护的组织、协调、监督和调度。
12）矿床疏干：
（P245）+14
为了采矿安全，降低成本，对威胁采矿的各充水水源采取的疏排、控制与隔离
等工程措施，统称矿床疏干。
13）地下水补给量：
（P10）+14
补给量是指天然状态或开采条件下，单位时间通过各种途径进人含水系统的
水量。
14）地下水水文分析法：
（P161）+14
地下水水文分析法是依照水文学，用测流的方法来计算地下水在某区域一年
内总的流量。
15）储水系数：
（P77）+14
储水系数表示当含水层水头变化一个单位时，从底面积为一个单位、高等于含
水层厚度的柱体中所释放（或储存）的水量，用S表示。
16）矿泉水：
（P107）+14
地下水中某些特殊矿物盐类、微量元素或某些气体含量达到某一标准或具有
一定温度时，使其具有特殊的用途，即称之为矿泉水。
17）地下水环境质量评价：
（P110）+14
地下水环境质量评价是环境评价中水环境评价的一部分，地下水环境质量评价主要是以水质为核心问题进行的环境质量评价，除了进行一般性的水质现状评价外，还应对以水质为核心的地下水环境质址做出回顾评价、影响评价，阐明地下水是否受到污染、污染的程度，污染区的分布状况和造成污染的原因及可能的发展趋势。
18）老窑水：
（P217） +14
老窖水是指被废弃的矿坑和淹没的生产井巷中的积水，是矿区浅部采矿常见
的充水水源。
19）水资源保护：
（P194）+14
水资源保护的核心是根据水资源系统的运动和演化规律，调整和控制人类的各种取用水行为，使水资源系统维持一种良性循环的状态，以达到水资源的永续利用。
水资源保护不是以恢复或保持地表水、地下水天然状态为目的的活动，而是一种积极的、促进水资源开发利用更合理更科学的管理问题。
20）水文地质测绘：
（对测区地下水露头、地表水体和与地下水有关的地质现象进行观察描述、分析整理、编制成图的工作。
）地下水资源地面调查又称水文地质测绘，是认识地下水埋藏分布和形成条件的一种调查方法。
其工作特点是通过现场观察、记录及填绘各种界线和现象，并在室内进一步分析整理，编制出反映调查区水文地质条件的各种图件，并编制出相应的地下水资源调查报告书。
21）连通试验（P59）+14
连通试验实质上也是一种示踪试验，在上游某个地下水点（水井、坑道、岩溶竖井及地下暗河表流段等）投入某种指示剂，在下游诸多的地下水点（除前述各类水点外，尚包括泉水、岩溶暗河出口等）监测示踪剂是否出现，以及出现的时间和浓度。
试验的目的主要是查明地下水的运动途径、速度，地下河系的连通、延展与分布情况，地表水与地下水的转化关系，以及矿坑涌水的水源与通道等问题。
以上问题的查明，对地下水资源计算，水资源保护，确定矿床疏干、水库水漏失途径，均有很大意义。
22）地下水动态（P60）+14
所谓地下水动态是指表征地下水数量与质量的各种要素（如水位、泉流量、开采址、溶质成分与含量、温度及其他物理特征等）随时间而变化的规律。
23）地下水均衡（P60）+14
所谓地下水均衡，就是指在一定范围、一定时间内，地下水水量、溶质含量及热量等的补充（流人）量与消耗（流出）量之间的数量关系。
当补充量与消耗量相等时，地下水（量与质）处于均衡状态;当补充量小于消耗量时，地下水处于负均衡状态;当补充量大于消耗量时，地下水处于正均衡状态.地下水在天然条件下，多处于动态均衡状态;在人为活动影响下，则可能出现负均衡或正均衡状态.
24）水文地质图件（P67）+14
水文地质图件是总结和反映调查区地下水信息的主要手段之一，是记录、储存地下水各种信息的空间载体，是分析、研究、评价、开发和利用地下水资源的依据，为国家各部门提供的基础性资料。
因此，应将地下水资源调查的各种资料充分地反映在水文地质图件上。
25）给水度（P73）：
+14
给水度（μ）是表征潜水含水层给水能力或储水能力的一个指标，给水度和包
气带的岩性有关，随排水时间、潜水埋深、水位变化幅度及水质的变化而变化。
26）地下水水质：
（P92）+14
地下水的质量简称地下水水质。
地下水中的物质组分，按其存在状态可分为
三类:
悬浮物质、溶解物质和胶体物质。
二、填空题（30分）
1）地下水资源调查成果通常由水文地质图件和文字报告组成。
（P67）
2）水文地质图件一般包括基础性图件、综合性或专门性图件、单项地下水特性图件和应用性图件。
（P67）
3）地下水开采补给量由来自地表水、降水入渗、相邻含水层越流、侧向流入及人工增加的补给增量。
（P10）
4）允许开采量由开采补给增量、减少的天然排泄量及储存量的变化量三部分组成。
（P13）
5）地下水系统在水力方面主要有储存、传输、延时和平滑功能。
（P16）
6）地下水资源调查工作一般分为准备工作、野外工作、室内资料整理三个阶段。
（P19）
7）地下水资源地面调查观测项目包括地下水露头调查、水文气象调查、植被调查及与地下水有关的环境地质问题调查。
（P21）
8）锅炉用水不良的化学作用包括成垢作用、起泡作用和腐蚀作用。
（P97）
9）地下水侵蚀作用的方式主要有分解性侵蚀、结晶性侵蚀和分解结晶复合型侵蚀。
（P97）
10）农田灌溉水平的评价方法主要有水质标准法、钠吸附比值法、灌溉系数法和盐碱度法。
11）矿泉水按用途可分为工业矿泉水、医疗矿泉水和饮用矿泉水三种类型。
12）地下水环境质量评价包括回顾评价、现状评价和环境影响（预测）评价。
13）地下水环境现状调查主要包括环境现状、污染源、污染现状（水质现状）和水资源量调查。
14）地下水资源评价的数值法主要有有限差分法、有限单元法和边界元法。
15）地下水资源评价的解析法包括建立水文地质概念模型、选择计算公式、确定水文地质参数和计算与评价四个步骤。
16）地下水评价原则有可持续利用原则、“三水”相互转化，统一评价原则和“以丰补欠”合理调控原则。
17）地下水取水建筑物一般分为垂直和水平两种类型。
18）地下水资源合理开发模式包括地下水库开发模式、河流近岸开发模式、井渠结合模式、井灌井排模式、排供结合模式和引泉模式。
19）矿山环境整治按工作性质包括社会与文化性整治、农业性整治、林业性与景观整治。
20）我国的地热带主要有环太平洋地热带和藏滇地热带。
21）地热资源勘探一般分为地热资源调查、预可行性勘探、可行性勘探和开发研究四个阶段。
22）地下水地理信息系统分为计算机硬件和软件系统、数据库系统、数据库管理系统、应用人员和组织结构。
23）地下水地理信息系统的基本功能有地下水资源环境空间数据的输入和编辑、存储与管理、操作和分析、显示与输出。
24）地下水数值模拟软件主要研究地下水流和溶质运移等问题。
25）充水矿床以其主要含水层的储水空间特征可分为孔隙、裂隙、岩溶三种类型。
26）矿床充水的基本条件包括充水水源和充水通道。
27）当采矿形成大面积采空区后，原岩应力平衡收到破坏，采空区顶板在集中应力的作用下，岩层破裂冒落，在采空区上方依次产生无规则冒落带、导水裂隙带和整体移动带，并在地面形成沉陷。
28）地下水动态成因类型有：
8种类型（P65）
三、简答题（28分）
1）简述矿床水文地质和供水水文地质工作目标的关系。
（P251）+14
答：
矿床水文地质与供水水文地质的工作目标是既相互对立又相互统一的:
①说其对立，是因为矿床水文地质以疏干为目的，以最小矿坑涌水量获得最大水位降深为其工作目标，以丰水年雨季峰期最大水位降深的安全生产保障程度为其安全观，而供水水文地质则以供水为目的，以最小水位降深条件下的最大开采量为其工作目标，以枯水年安全开采量的保证率为其安全观。
因此，两者的工作重点、思维方式与对水文地质条件的评价各异。
矿区水文地质把工作重点放在雨季峰期的充水通道过水能力和强度上，而供水水文地质则以枯季补给与储水构造的调蓄能力为其工作重点。
因此，两者是对立的。
②说其统一，是因为矿区疏干与供水是维系矿山生存与安全的两大基本要素，当疏干与供水作用于同一水源时，就出现了排供矛盾，它成为矿区水文地质工作的一大难点与特点。
因此，必须将疏干与供水结合起来作为整体研究，以双赢的目标才能发挥最佳的综合效益。
因此，两者又是统一的。
2）简述地下水水质评价时效性的决定因素。
（P92）+14
答：
地下水水质评价存在着时效性问题。
地下水水质评价的时效性主要由两方面因素所决定，一方面地下水水质的成分极为复杂，地下水中的某些成分以前不被人们认识，但随着科技水平的提高而被认识和检测出来。
因而，地下水水质评价的标准也要在实践中不断地总结、修改，逐渐完善。
在进行水质评价时，应以最新标准为依据，不仅考虑水质的现状是否符合标准，还应考虑是否有改善的可能，即经过处理后能否达到用水标准。
另一方面，由于地下水始终处于不断的循环交替之中，在自然、人类的影响之下，地下水的水质不断变化，勘察阶段所进行的地下水水质评价结果随着时间的推移往往还会发生变化。
因此，水源地建成后也要进行水质监测并定期评价，预测地下水开采后水质可能发生的变化，提出卫生防护和管理措施。
3）简述地下水水质指标项目种类。
（P92）+14
答：
地下水水质指标项目繁多，共有上百种，可划分为物理性水质指标、化学性水质指标和生物性水质指标。
物理性水质指标包括:
感官物理性状指标，如温度、色度、浑浊度、透明度、臭和味等;其他指标，如总固体、悬浮固体、溶解性总固体、电导率（电阻率）等。
化学性水质指标可分为3种:
第一种为一般的化学性水质指标，如pH,碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质等;第二种为有毒的化学性指标，如各种重金属、氰化物、多环芳烃、卤代烃、各种农药等;第三种为氧平衡指标，如溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、总需氧量（TOD）等。
生物性水质指标一般包括细菌总数、总大肠杆菌数、各种病原菌及病毒等。
4）简述矿床水文地质工作的主要特点。
（P250）+14
答：
1）矿区水文地质工作是与地质勘探密切配合的。
2）矿床水文地质评价是与采矿条件相结合的。
3）矿床水文地质与供水水文地质的工作目标是既相互对立又相互统一的。
5）简述矿井充水条件分析的主要内容。
（P214）+14
答：
1）充水水源；
2）充水通道；
3）采矿活动；
6）简述地下水资源调查方法。
（P21）+14
答：
地下水资源是水资源的一部分，由于其埋藏于地下，其调查方法要比水资源调查更复杂。
除需要采用一些地表水资源调查方法外，因地下水与地质环境关系密切，还要采用一些地质调查的技术方法。
最基本的调查方法有:
地下水资源地面调查（又称水文地质测绘）、钻探、物探、野外试验、室内分析、检测、模拟试验及地下水动态均衡研究等。
随着现代科学技术的发展，不断产生新的地下水资源调查技术方法，包括航卫片解译技术、地理信息系统（GIS）技术、同位素技术、直接寻找地下水的物探方法及测定水文地质参数的技术方法等，这些都大大提高了地下水资源调查的精度和工作效率。
7）简述水文钻探工作的基本任务。
（P33）+14
答：
对于不同的地下水资源调查任务或同一勘察任务的不同勘察阶段，水文钻探的具体任务虽有差别，但其基本的任务是相同的:
1）揭露含水层，探明含水层的埋藏深度、厚度、岩性和水头压力，查明含水层之间的水力联系;
2）借助钻孔进行各种水文地质试验，确定含水层富水性和各种水文地质参数;
3）通过钻孔（或在钻进过程中）采集水样、岩土样，确定含水层的水质、水温和测定岩土的物理力学和水理性质;
4）利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为供水井。
8）简述抽水试验的主要目的和任务。
（P45）+14
答：
抽水试验的目的、任务是:
1）直接测定含水层的富水程度和评价井（孔）的出水能力;
2）抽水试验是确定含水层水文地质参数（K,T,μ,μ*,a）的主要方法;
3）抽水试验可为取水工程设计提供所需的水文地质数据，如单井出水量、单位出水量、井间干扰系数等，并可根据水位降深和涌水量选择水泵型号;
4）通过抽水试验，可直接评价水源地的可（允许）开采量;
5）可以通过抽水试验查明某些其他手段难以查明的水文地质条件，如地表水与地下水之间及含水层之间的水力联系，以及边界性质和强径流带位置等。
9）简述地下水动态的成因类型及特征。
（P64）+14
答：
1.气候型（降水人渗型）：
特征分布广泛，含水层埋藏深.包气带岩石渗透性较好地下水水位及其他动态要素，均随着降水最的变化而变化，水位峰位与降水峰值一致或稍有滞后。
年内水位变幅位较大
2.蒸发型：
主要分布于干早、半干早的平原区，地下水水位埋深较浅（小于3-4m），地下径流滞缓地下水水位随燕发最的加大及气温升高而明显下降，并随着干早季节延长而缓慢下降。
地下水水位的变化比较平缓，年变幅不大（一般小于2-3m）
3.人工开采型（开采型）：
主要分布在强烈开采地下水的地区地下水动态要素明显随着地下水开采量的变化而变化，在降水的高峰季节，地下水水位上升不明显或有所下降，当开采量大于地下水的年补给最时.地下水水位逐年下降
4.径流型：
主要分布于地下水径流条件较好，补给面积辽阔，地下水埋藏较深或含水层上部有隔水层搜盖的地区地下水水位变化平缓，年变幅很小.水位峰值多滞后于降水峰值
5.水文型（沿岸型）：
可分为两个亚类:
①常年补给型，②季节补给型。
主要分布在河、渠、水库等地表水体的沿岸或河谷中，地表水与地下水有直接的水力联系。
地表水位高于地下水位。
地下水水位随地表水水位升高、流量增大、过流时间延长而上升，水位峰值和起伏程度随远离地表水体而逐渐减弱。
6.灌溉型（灌水人渗型）：
分布于引人外来水源的滋区，包气带土层有一定的渗透性，地下水埋截深度不十分大地下水水位明显地随着灌溉期的到来而上升，年内高水位期常延续较长。
7.冻结型：
分布于有多年冻土层的高纬度地区或高寒山区。
①冻结层下水:
年内地下水水位变化平缓，变幅不大，峰值稍滞后于降水峰值，或水位峰值不明显。
②冻结层上水:
地下水水位起伏明显，呈现与融冻期和雨期对应的两个峰值。
8.越流型：
分布在垂直方向上含水层与弱透水层相间的地区。
一般在开采条件下越流性质才能表现明显当开采含水层水位低于相邻含水层时.相邻含水层（非开采层）的地下水将越流补给开采含水层，水位动态亦随开采层变化，但变幅较小，变化平级。
10）简述水文地质图件的类型及主要内容。
（P67）+14
答：
水文地质图件一般包括四类图件:
基础性图件、综合性或专门性图件、单项地下水特征性图件和应用性图件。
1）基础性图件主要反映调查区地下水形成、赋存的背景环境类图件，如地质图、构造图、地貌图、第四纪地质图、降水量分布图等;
2）综合性或专门性图件是直接反映调查区地下水特征的图件，如综合水文地质图、地下水资源图、地下水脆弱程度图、环境水文地质图、地下水质量评价图等;
3）单项地下水特征性图件，如地下水等水位（压）线图、地下水埋深图、地下水化学类型分区图等;
4）应用性图件主要是为满足实际生产需要而编制的图件，如地下水开发利用区划图、土壤改良水文地质图、地下水质预测图、地下水动态预测图等。
11）简述专门水文地质学的主要内容。
（P1）+14
答：
专门水文地质学是水文与水资源工程专业、地下水科学与工程专业及勘察技术与工程专业的主要专业课之一，是一门专业技术方法课，在地下水基本理论指导下论述地下水在应用方面的理论与方法，其任务是使学生掌握地下水调查、评价、开发利用、管理与保护的理论与方法，培养学生进行地下水科学研究及解决实际问题的能力。
本课程包括五方面内容:
1）地下水调查技术方法。
2）地下水资源评价的理论与方法。
3）地下水资源开发、管理和保护。
4）矿床水文地质及地下热水的调查评价。
5）探讨现代新技术方法在地下水研究中的应用。
12）简述我国地下水资源分布的主要特点。
（P7）+14
答：
我国地下水资源分布的主要特点是:
①时空分布极不均匀，与降水量和地表水分布趋势相似，南方多、北方少、东部多、西部少;②松散岩类孔隙水主要分布在北方，岩溶水和裂隙水主要分布在南方;③在北方地区，东部的松辽地区和华北地区地下水资源总量约占北方地下水总量的50%，补给模数远大于西部;④北方地区中部的黄河流域，包括黄土高原及其相邻地区是我国地下水资源相对贫乏的地区;⑤西部的内陆盆地处于干早的沙漠地区，年降水量小于100mm，但由于获得盆地四周高山的降水及冰雪融水的补给，50%-80写地表水自山区进人盆地后便转化为地下水，地下水资源量较丰富，但地表水与地下水应统一规划和开采利用。
13）简述地下水资源调查的目的和任务。
（P19）+14
答：
地下水资源调查又称水文地质调查，其目的是查明天然及人为条件下地下水的形成、赋存和运移特征，地下水水量、水质的变化规律，为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供所需的资料。
虽然地下水资源调查的任务，视不同的用途和不同的精度要求而定，但都应查明地下水系统的结构、边界、水动力系统及水化学系统的特征，具体需查明下面3个基本问题:
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