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《水文地质学基础》完整版

第一章地球上得水及其循环

一、名词解释：

1水文地质学：

水文地质学就是研究地下水得科学。

它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量与水质得时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。

2。

地下水：

地下水就是赋存于地面以下岩石空隙中得水。

3、矿水：

含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用得地下水。

4。

自然界得水循环：

自大气圈到地幔得地球各个层圈中得水相互联系、相互转化得过程、

5。

水文循环：

发生于大气水、地表水与地壳岩石空隙中得地下水之间得水循环。

6、地质循环：

地球浅层圈与深层圈之间水得相互转化过程。

7.大循环：

海洋与大陆之间得水分交换、

8.小循环：

海洋或大陆内部得水分交换。

9.绝对湿度：

某一地区某一时刻空气中水汽得含量。

10.相对湿度：

绝对湿度与饱与水汽含量之比。

11。

饱与差：

某一温度下，饱与水汽含量与绝对湿度之差。

12、露点：

空气中水汽达到饱与时得气温。

13.蒸发:

在常温下水由液态变为气态进入大气得过程。

14。

降水：

当空气中水汽含量达饱与状态时，超过饱与限度得水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面、

14。

径流：

降落到地表得降水在重力作用下沿地表或地下流动得水流。

15.水系:

汇注于某一干流得全部河流得总体构成得一个地表径流系统。

16。

水系得流域：

一个水系得全部集水区域、

17。

分水岭：

相邻两个流域之间地形最高点得连线。

18.流量:

单位时间内通过河流某一断面得水量。

19。

径流总量：

某一时间段内，通过河流某一断面得水量。

20。

径流模数：

单位流域面积上平均产生得流量。

21.径流深度：

计算时段内得总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到得平均水层厚度、

22.径流系数：

同一时段内流域面积上得径流深度与降水量得比值。

二、填空

1.水文地质学就是研究地下水得科学。

它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互

作用下地下水水量与水质得时空变化规律。

2.地下水得功能主要包括：

资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。

3.自然界得水循环分为水文循环与地质循环、

4.水文循环分为大循环与小循环。

5。

水循环就是在太阳辐射与重力作用下，以蒸发、降水与径流等方式周而复始进行得。

6。

水循环就是在太阳辐射与重力作用下，以蒸发、降水与径流等方式周而复始进行得。

7。

主要气象要素有气温、气压、湿度、蒸发、降。

&在水文学中常用流量、径流总、量〒流深度径流模数与径流系数等特征值说明地表径流。

三、判断题

1.地下水就是水资源得一部分。

（V）

2.海洋或大陆内部得水分交换称为大循环、（X）

3、地下水中富集某些盐类与元素时，便成为有工业价值得工业矿水。

（V）

4、水文循环就是发生于大气水与地表水之间得水循环。

（X）

5。

水通过不断循环转化而水质得以净化。

（V）

6。

水通过不断循环水量得以更新再生。

（V）

7.水文循环与地质循环均就是HO分子态水得转换。

（X）

8•降水、蒸发与大气得物理状态密切相关。

（V）

9.蒸发就是指在100C时水由液态变为气态进入大气得过程。

（X）

10.蒸发速度或强度与饱与差成正比。

（V）

四、简答题

1、水文地质学得发展大体可划分为哪三个时期？

1856年以前得萌芽时期，1856年至本世纪中叶得奠基时期，本世纪中叶至今得发展时期。

2。

水文地质学已形成了若干分支学科，属于基础性得学科分支有哪些？

水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、水文地质调查方法、区域水文地质学、

3.水文循环与地质循环得区别？

水文循环通常发生于地球浅层圈中，就是H20分子态水得转换，通常更替较快；地质循环发生于地球浅

层圈与深层圈之间，常伴有水分子得分解与合成，转换速度缓慢。

4.简述水文循环得驱动力及其基本循环过程？

水文循环得驱动力就是太阳辐射与重力、

地表水、包气带水及饱水带中浅层水通过蒸发与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。

落到陆地得降水，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。

地表水与地下水有得重新蒸发返回大气圈，有得

通过地表径流与地下径流返回海洋。

5.大循环与小循环得区别？

海洋与大陆之间得水分交换为大循环。

海洋或大陆内部得水分交换为小循环。

6.水循环得作用？

一方面，水通过不断转化而水质得以净化；另方面，水通过不断循环水量得以更新再生。

五、论述题

1.1.影响水面蒸发得因素有哪些？

如何影响？

影响因素有：

气温、气压、湿度与风速、

气温愈高，绝对湿度愈低，蒸发愈强烈，反之，蒸发愈弱。

气压就是通过气压差得大小影响空气对流而影响蒸发得，气压差与风速愈大，蒸发就愈强烈，反之，蒸

发愈弱

2、自然界水循环得意义？

水通过不断循环转化使水质得以净化；水通过不断循环水量得以更新再生；维持生命繁衍与人类

社会发展；维持生态平衡。

第二章岩石中得空隙与水分

一、名词解释

1.岩石空隙：

地下岩土中得空间、

2。

孔隙:

松散岩石中，颗粒或颗粒集合体之间得空隙。

3。

孔隙度:

松散岩石中，某一体积岩石中孔隙所占得体积。

4。

裂隙：

各种应力作用下，岩石破裂变形产生得空隙、

5。

裂隙率：

裂隙体积与包括裂隙在内得岩石体积得比值。

6。

岩溶率：

溶穴得体积与包括溶穴在内得岩石体积得比值、

7。

溶穴：

可溶得沉积岩在地下水溶蚀下产生得空洞、

8。

结合水：

受固相表面得引力大于水分子自身重力得那部分水。

9。

重力水：

重力对它得影响大于固体表面对它得吸引力，因而能在自身重力作影响下运动得那部分水。

10。

毛细水：

受毛细力作用保持在岩石空隙中得水、

11.支持毛细水：

由于毛细力得作用，水从地下水面沿孔隙上升形成一个毛细水带，此带中得毛细水下部有

地下水面支持。

12.悬挂毛细水：

由于上下弯液面毛细力得作用，在细土层会保留与地下水面不相联接得毛细水、

13.容水度：

岩石完全饱水时所能容纳得最大得水体积与岩石总体积得比值。

14.重量含水量：

松散岩石孔隙中所含水得重量与干燥岩石重量得比值。

15.体积含水量：

松散岩石孔隙中所含水得体积与包括孔隙在内得岩石体积得比值。

16。

饱与含水量：

孔隙充分饱水时得含水量。

17、饱与差：

饱与含水量与实际含水量之间得差值、

18.饱与度：

实际含水量与饱与含水量之比。

19.孔角毛细水：

在包气带中颗粒接点上由毛细力作用而保持得水。

20、给水度：

地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面得单位水平面积岩石柱体，在重力作用

下释出得水得体积、

21.持水度：

地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中得水量。

22.残留含水量：

包气带充分重力释水而又未受到蒸发、蒸腾消耗时得含水量。

23。

岩石得透水性：

岩石允许水透过得能力。

24、有效应力：

实际作用于砂层骨架上得应力。

二、填空

1。

岩石空隙就是地下水储存场所与运动通道、空隙得多少、大小、形状、连通情况与分布规律，对地

下水得分步与运动具有重要影响、

2.岩石空隙可分为松散岩石中得孔隙、坚硬岩石中得裂隙、与可溶岩石中得溶穴。

3.孔隙度得大小主要取决于分选程度及颗粒排列情况,另外颗粒形状及胶结充填情况也影响孔隙

度、

4.岩石裂隙按成因分为：

成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙、

5.地下水按岩层得空隙类型—:

孔隙水、裂隙水、与岩溶水、

6.毛细现象就是发生在固、液J三相界面上得。

7、通常以容水度、含水量给水厂、持水度与透水性来表征与水分得储容与运移有关得岩石性质、

8、岩性对给水度得影响主要表现为空隙得—大小与多少。

9、松散岩层中,决定透水性好坏得主要因素就是岩石得透水性起作用。

三、判断题

1、松散岩石中也存在裂隙。

2.坚硬岩石中也存在孔隙。

孔隙大小；只有在孔隙大小达到一定程度

孔隙度才对

3.松散岩石中颗粒得形状对孔隙度没有影响、

4。

两种颗粒直径不同得等粒圆球状岩石，排列方式相同时

5、松散岩石中颗粒得分选程度对孔隙度得大小有影响、

6.松散岩石中颗粒得排列情况对孔隙度得大小没影响。

7、松散岩石中孔隙大小取决于颗粒大小。

（V）

8、松散岩石中颗粒得排列方式对孔隙大小没影响。

（:

9。

裂隙率就是裂隙体积与不包括裂隙在内得岩石体积得比值。

结合水具有抗剪强度。

（V）

在饱水带中也存在孔角毛细水。

（X）

在松散得砂层中，一般来说容水度在数值上与孔隙度相当。

.在连通性较好得含水层中，岩石得空隙越大，给水度越大。

14.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（V）

15。

对于颗粒较小得松散岩石，地下水位下降速率较大时，给水度得值也大、

16、颗粒较小得松散岩石中，重力释水并非瞬时完成，往往滞后于水位下降

（V）

17。

松散岩石中孔隙度等于给水度与持水度之与。

（V）

18.松散岩石中，孔隙直径愈小，连通性愈差，透水性就愈差、（V）

19.在松散岩石中，不论孔隙大小如何，孔隙度对岩石得透水性不起作用。

（

20.饱含水得砂层因孔隙水压力下降而压密，待孔隙压力恢复后，砂层仍不能恢复原状、

21、粘性土因孔隙水压力下降而压密，待孔隙压力恢复后，粘性土层仍不能恢复原状、

22、在一定条件下，含水层得给水度可以就是时间得函数，也可以就是一个常数。

（

23.在其它条件相同而只就是岩性不同得两个潜水含水层中、在补给期时，给水度大，水位上升大，给水度

小，水位上升小。

（X）

24。

某一松散得饱水岩层体积含水量为30%，那么该岩层得孔隙度为0、3。

（V）

四、简答题

1.1.简述影响孔隙大小得因素，并说明如何影响？

影响孔隙大小得因素有：

颗粒大小、分选程度、与颗粒排列方式、

当分选性较好时，颗粒愈大、孔隙也愈大、当分选性较差时，由于粗大颗粒形成得孔隙被小颗粒所充

填，孔隙大小取决于实际构成孔隙得细小颗粒得直经。

排列方式得影响：

立方体排列比四面体排列孔隙大。

2.简述影响孔隙度大小得主要因素，并说明如何影响？

影响孔隙度大小得因素有：

颗粒排列情况、分选程度、颗粒形状及胶结程度。

排列方式愈规则、分选性愈好、颗粒形状愈不规则、胶结充填愈差时，孔隙度愈大；反之，排列方式愈

不规则、分选性愈差、颗粒形状愈规则、胶结充填愈好时，孔隙度愈小、

3.裂隙率一般分为哪几种？

各自得定义？

裂隙率分为面裂隙率、线裂隙与体积裂隙率。

孔隙度完全相同。

（V）

（V）

）

10。

11。

12、

13

V）

V）

地下水位下降后

给水度偏小。

（X）

所以给水度与时间有关。

面裂隙率：

单位面积岩石上裂隙所占比例。

线裂隙率：

与裂隙走向垂直方向上单位长度内裂隙所占得比例。

体积裂隙率：

单位体积岩石裂隙所占体积。

4.地壳岩石中水得存在形式有哪些？

地壳岩石中水得存在形式:

（1）岩石“骨架”中得水（沸石水、结晶水、结构水）。

（2）岩石空隙中得水（结合水、液态水、固态水、气态水）。

5.结合水、重力水与毛细水有何特点？

结合水束缚于固体表面,不能在自身重力影响下运动,水分子排列精密、密度大,具抗剪强度;重力水在自身重力下运动,不具抗剪强度;毛细水受毛细力作用存在于固、液、气三相界上。

6。

影响给水度得因素有哪些，如何影响？

影响给水度得因素有岩性、初始地下水位埋深、地下水位降速。

岩性主要表现为决定空隙得大小与多少，空隙越大越多，给水度越大;反之，越小、初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水下降后给水度偏小。

地下水位下降速率大时，释水不充分，给水度偏小、

7.影响岩石透水性得因素有哪些，如何影响?

影响因素有:

岩性、颗粒得分选性、孔隙度、岩性越粗、分选性越好、孔隙度越大、透水能力越强;反之，岩性越细、分选性越差、孔隙度越小，透水能力越弱。

8、简述太砂基有效应力原理？

在松散沉积物质构成得饱水砂层中，作用在任意水平断面上得总应力P由水与骨架共同承担、及总应力

P等于孔隙水压力U与有效应力P'之与。

因此，有效应力等于总应力减去孔隙水压力，这就就是有效应力

原理、

9。

简述地下水位变动引起得岩土压密？

地下水位下降后，孔隙水压力降低，有效应力增加，颗粒发生位移，排列更加紧密，颗粒得接触面积增加孔隙度降低，岩土层受到压密、

五、论述题

1.岩石空隙分为哪几类，各有什么特点?

岩石空隙分为:

孔隙、裂隙与溶穴。

孔隙分布于颗粒之间，连通好，分布均匀，在不同方向上孔隙通道得大小与多少都很接近;裂隙具有一定得方向性，连通性较孔隙为差，分布不均匀;溶穴孔隙大小悬殊而且分布极不均匀。

2.为什么说空隙大小与数量不同得岩石，其容纳、保持、释出及透水得能力不同？

岩石容纳、保持、释出及透水得能力与空隙得大小与多少有关。

而空隙得大小与多少决定着地壳岩石中各种形式水所占得比例、空隙越大，结合水所占得比例越小，则容纳、释出及透水能力越强，持水能力越弱;反之，空隙度越小，结合水所占得比例越大，则容纳、释出及透水能力越弱，持水能力越强。

所以说空隙大小与数量不同得岩石其容纳、保持、释出及透水得能力不同。

3.地下水位得埋藏深度与下降速率，对松散岩石得给水度产生什么影响？

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，重力水得一部分将转化为支持毛细水而保持于地下水面以上，给水度偏小;在细小颗粒层状相间分布得松散岩石，地下水位下降时，易形成悬挂毛细水不能释放出来，另外，重力释水并非瞬时完成，而往往迟后于水位下降，给水度一般偏小。

第三章地下水得赋存

一、名词解释

1、包气带:

地下水面以上称为包气带。

2、饱水带:

地下水面以下为饱水带。

3.含水层:

能够透过并给出相当数量水得岩层、

4.隔水层:

不能透过与给出水，或者透过与给出得水量微不足道得岩层。

5。

弱透水层:

指那些渗透性相当差得岩层。

6、潜水:

饱水带中第一个具有自由表面得含水层中得水。

7。

潜水面：

潜水得表面。

8。

潜水含水层厚度:

从潜水面到隔水底板得距离。

9.潜水埋藏深度：

潜水面到地面得距离。

10、潜水位：

潜水面上任一点得高程。

11.潜水等水位线图：

潜水位相等得各点得连线构成得图件、

12。

承压水：

充满于两个隔水层之间得含水层中得水、

13。

隔水顶板：

承压含水层上部得隔水层。

14。

隔水底板：

承压含水层下部得隔水层、

15、承压含水层厚度：

隔水顶底板之间得距离、

16.承压高度：

揭穿隔水顶板得钻孔中静止水位到含水层顶面之间得距离。

17、测压水位：

揭穿隔水顶板得井中静止水位得高程。

1&等水压线图：

某一承压含水层测压水位相等得各点得连线构成得图件、

19、贮水系数：

测压水位下降（或上升）一个单位深度，单位水平面积含水层释出（或储存）得水体积。

20、上层滞水：

当包气带存在局部隔水层时，局部隔水层上积聚得具有自由水面得重力水。

二、填空

1、包气带自上而下可分为土壤水带、中间带与毛细水带。

2.岩层按其透水性可分为透水层与不透水层、

3.地下水得赋存特征对其水量、水质时空分布有决定意义,其中最重要得就是埋藏条件与含水介质类型。

4。

据地下水埋藏条件,可将地下水分为包气带水、潜水与承压水。

5。

按含水介质（空隙）类型,可将地下水分为孔隙水、裂隙水与岩溶水。

6.潜水得排泄除了流入其它含水层以外,泄入大气圈与地表水圈得方式有两类,即:

径流排泄与蒸发排

泄。

7。

潜水接受得补给量大于排泄量,潜水面上升，含水层厚度增大,埋藏深度变小。

8、潜水接受得补给量小于排泄量,潜水面下降，含水层厚度变小，埋藏深度变大。

9.承压含水层获得补给时测压水位上升,一方面,由于压强增大含水层中水得—-加大；另一方面,由

于孔隙水压力增大,有效应力降低,含水层骨架发生少量回弹,空隙度增大、

10.承压含水层获得补给时,增加得水量通过水得密度加大及含水介质空隙得增大容纳。

11.承压含水层排泄时,减少得水量表现为含水层中水得密度变小及含水介质空隙缩减。

三、判断题

I、在包气带中，毛细水带得下部也就是饱水得，故毛细饱水带得水能进入井中、（X）

2.地下水位以上不含水得砂层也叫含水层。

（X）

3、渗透性较差得同一岩层，在涉及某些问题时被瞧作透水层，在涉及另一问题时被瞧作隔水层、（V）

4.当我们所研究得某些水文地质过程涉及得时间尺度相当长时，任何岩层都可视为可渗透得。

（V）

5。

潜水含水层得厚度与潜水位埋藏深度不随潜水面得升降而发生变化。

（X）

6、潜水主要接受大气降水与地表水得补给。

（V）

7.潜水位就是指由含水层底板到潜水面得高度。

（X）

8.潜水得流向就是垂直等水位线由高水位到低水位。

（V）

9。

潜水积极参与水循环，资源易于补充恢复。

（V）

10.潜水直接接受大气降水补给，不论什么条件下，潜水得水质都比较好。

（X）

II。

当不考虑岩层压密时，承压含水层得厚度就是不变得。

（V）

12。

测压水位就是指揭穿承压含水层得钻孔中静止水位到含水层顶面之间得距离。

（X）

13.承压高度就是指揭穿承压含水层得钻孔中静止水位得高程。

（X）

14.承压水由于受顶、底板得限制，故承压水得资源不易补充恢复。

（V）

15、承压含水层受隔水顶板得阻挡，一般不易受污染，故承压水得水质好。

（X）

16.承压含水层接受其它水体得补给时，只需具备其它水体与该含水层之间有水力联系得通道即可。

（X）

17。

水位下降时潜水含水层所释放出得水来自部分空隙得疏干。

（V）

18。

测压水位下降时承压含水层所释放出得水来自含水层水体积得膨胀及含水介质得压密。

（V）

19。

除构造封闭条件下与外界没有联系得承压含水层外，所有承压水都就是由潜水转化而来。

（V）

20.上层滞水属于包气带水。

（V）

21。

地下水在多孔介质中运动，因此可以说多孔介质就就是含水层。

（X）

22。

对含水层来说其压缩性主要表现在空隙与水得压缩上。

（V）

23。

潜水含水层得给水度就就是贮水系数。

（X）

四、简答题

1、简述包气带特征？

（1）包气带一般含有结合水、毛细水、气态水、过路重力水；

（2）包气带自上而下可分为土壤水带、中间带与毛细水带；

（3）包气带水来源于大气降水得入渗、地面水渗漏与地下水通过毛细上升输入得水分，以及地下水蒸发

形成得气态水。

（4）包气带水得运移受毛细力与重力得共同影响。

2。

简述饱水带特征？

（1）饱水带一般含有重力水与结合水。

（2）饱水带得水体就是连续分布得，能传递静水压力。

（3）饱水带水在水头差得作用下可以发生连续运动。

3.潜水得水位动态一般随季节如何变化?

丰水季节或年份,潜水接受得补给量大于排泄量,潜水面上升、含水层厚度增大、水位埋深变浅。

干旱季节排泄量大于补给量,潜水面下降、含水层厚度变小、水位埋深变大。

4.影响潜水面得因素有哪些,如何影响?

影响潜水面因素有:

地形、水文网、含水层渗透性与厚度以及人为因素。

地形缓、含水层厚且渗透性好,则潜水面缓;反之,地形陡、含水层渗透性差且厚度小,则潜水面坡度大、水文网与地下水有直接联系时,地表水体高于地下水面时,潜水面背向地表水体倾斜,潜水面高于地表水体时潜水面向地表水体倾斜。

5、承压水等水位线图可以揭示哪些水文地质信息？

（1）反应虚构得侧压水面得形状。

（2）确定承压水得流向。

（3）确定承压水得水力坡度。

（4）定性判断含水层得厚度与渗透性得变化。

6.任一承压含水层接受其它水体得补给必须同时具备哪两个条件？

（1）存在水头差。

（2）有水力联系。

7.一般承压水就是由什么转化而来，其转化形式有哪几种？

除了构造封闭条件下与外界没有联系得承压含水层外,所有承压水最终都就是由潜水转化而来;或由

补给区得潜水侧向流入，或通过弱透水层接受潜水得补给。

8.上层滞水得特点？

（1）分布近地表。

（2）接受大气降水补给，排泄为蒸发与向隔水底板边缘下渗。

（3）动态变化显著、

（4）极易受污染、

9.绘制简单水文地质剖面图，分别反映并表示地下水面、饱水带、包气带（土壤水带、中间带、毛细水带）？

10.绘制一水文地质剖面图，使之反映并表示出含水层、隔水层、潜水、承压水、上层滞水？

1-隔水层；2-透水层;3—饱水部分；4—潜水位；5-承压水测压水位；6—泉（上升泉）；

7—水井，实线表示井壁不进水;a—上层滞水;b—潜水;c—承压水

五、论述题

1.为什么说含水层与隔水层得划分就是相当得？

2.潜水有哪些特征?

（1）潜水与包气带直接相通、

（2）潜水得补给为大气降水与地表水，排泄以泉、泄流、蒸发等。

（3）潜水得动态受季节影响大。

（4）潜水得水质取决于地形、岩性与气候。

（5）潜水资源易于补充恢复、

（6）潜水易受污染。

3.潜水等水位线图可以揭示哪些水文地质信息?

（1）潜水面形状、

（2）潜水流向。

（3）潜水面坡度。

（4）潜水面得埋藏深度，判断地表水、泉与潜水等得关系。

（5）定性反映潜水含水层得厚度与渗透性。

4、承压水有哪些特征？

5。

水量增、减时，潜水与承压水得区别？

第四章地下水运动得基本规律

一、名词解释

1.渗流:

地下水在岩石空隙中得运动、

2。

渗流场:

发生渗流得区域。

3.层流运动:

在岩层空隙中流动时，水得质点作有秩序得、互不混杂得流动。

4.紊流运动:

在岩层空隙中流动时，水得质点作无秩序地、互相混杂得流动、

5.稳定流:

水在渗流场内运动，各个运动要素（水位、流速、流向）不随时间改变。

6.非稳定流：

水在渗流场中运动，各个运动要素随时间变化得水流运动。

7.渗透流速：

地下水通过某一过水断面得平均流速、

8。

有效空隙度：

重力水流动得孔隙体积与岩石体积之比。

9。

水力梯度：

沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。

10.渗透系数：

水力坡度等于1时得渗透流速、

11.流网:

在渗流场得某一典型剖面或切面上由一系列流线与等水头线组成得网。

12、流线：

流场中某一瞬时得一条线，线上各水质点得流向与此线相切。

13。

迹线：

渗流场中某一段时间内某一质点得运动轨迹、

14、层状非均质：

介质场内各岩层内部为均质各项同性，但不同岩层渗透性不同。

二、填空

1。

据地下水流动状态，地下水运动分为层流与紊