水文地质考试试题及答案.docx

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水文地质考试试题及答案

水文地质考试试题及答案

一、填空题（1分×25=25分）

1、根据成因可将空隙分为三类：

松散沉积物中的孔隙、坚硬岩石的裂隙、可溶岩的溶穴。

2、水进入岩石后，因空隙大小不同，岩石中水的存在形式也不同，那么岩石能够容纳、保持、释放或允许水透过的性能也有不同，而具有不同的容水性、持水性、给水性与透水性等水理性质。

3、裂隙按成因不同分类：

构造裂隙、成岩裂隙、风化裂隙。

4、毛细水按其形成特点，可以分为以下三种类型：

支持毛细水、悬挂毛细水、孔角毛细水。

5、包气带自上而下可分为三个带：

土壤水带、中间带、毛细水带。

6、地下水的物理性质包括：

水温、颜色、透明度、气味、味道、比重、导电性和放射性。

7、根据地壳热力分布状态，地温从上到下分为三个带：

变温带、常温带、增温带。

8、地下水常见的气体成分有：

O2、N2、CO2、H2S。

9、地下水中分布最广，含量最多的主要离子有：

CL-、SO42+、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+。

10、地下水化学分析一般分为：

简分析、全分析、专项分析。

11、影响大气降水入渗补给的因素有：

降水本身的特点和接受补给的地形、地质和植被条件。

12、地表水补给地下水的必要条件有：

两者之间必须具有水力联系、地表水位必须高于地下水位。

13、含水层的补给来源有：

大气降水、地表水、凝结水、其它含水层的水和人工补给水源。

二、名词解释（6×4分=24分）

1、毛细负压：

液体表面有一个表面张力液面就会发生弯曲，当弯曲成半圆形时，弯液面上表面张力的合力称为毛细力，毛细力作用在弯液面上，称为毛细压强。

毛细压强是有方向的，对于液面来说，这是个负值，又称为毛细负压。

2、重力水：

岩石空隙全部被充满、在重力作用下运动的液态水称为重力水。

结合水：

由于静电引力作用而吸附在岩石颗粒上的水称为结合水。

3、居留时间：

指地下水自补给进入含水层中至被排泄出含水层所经过的时间。

4、渗流：

用假想的水流模型去代替真实的水流，一是不考虑渗流途径的迂回曲折，只考虑地下水的流向；二是不考虑岩层的颗粒骨架，假想岩石的空间全被水流充满，这种假想的水流称为渗流。

渗透：

地下水在岩石空隙中的运动，称为渗透。

5、层流：

在岩石空隙中渗透时，水质点有秩序的、互不混杂的流动称为层流。

紊流：

水流质点无秩序地、互相混杂的流动，称为紊流。

6、总矿化度：

表示地下水中含盐量的多少，是表征水矿化程度的指标。

它指地下水中所含各种离子、分子及化合物的总量，以g/l表示。

7、水力坡度：

为沿渗透途径水头损失与相应渗透长度的比值，即I=（H1-H2）/L。

水力坡度可以理解为水流通过单位长度渗透途径为克服摩擦阻力所耗失的机械能。

8、溶滤作用：

是形成地下水化学成分的基本作用，它是水和岩石相互作用时，岩石中一部分物质溶于水中的作用。

脱碳酸作用：

当压力或温度变化时，由于CO2从水中逸出，发生碳酸盐沉淀的作用。

脱硫酸作用：

在还原环境中当地下水中含有有机物时，脱硫细菌等微生物能将水中SO42-还原为H2S使SO42-减少或消失的作用。

9、流网：

是由一系列的等水头线（面）与流线（面）所组成的网络称为流网。

流线：

某时刻在渗流场中画出一条空间曲线，该曲线在各个水质点的流速方向都与这条曲线相切。

三、简答题（31分）

1、

（1）简述氯离子Cl-的来源？

答：

①岩盐或其他含氯沉积岩溶解；

②岩浆岩中含氯矿物，如氯磷灰石和方钠石的风化溶解；

③海水入渗或风将海水细沫带到陆地后溶解入渗；

④直接来自深部热水或火山喷发物。

（2）简述硫酸根（SO42-）离子的来源？

①含石膏或其他硫酸盐岩石的溶解；

②含硫矿物的氧化，煤系地层和金属硫化物矿床中黄铁矿等硫化矿物的水解；

③城市附近大量燃烧煤炭使大气中聚集大量SO42-形成“酸雨”渗入地下。

（3）简述钙（Ca2+）离子的来源？

①碳酸盐类岩石溶解；

②含石膏等沉积岩的溶解；

③岩浆岩、变质岩中钙长石等含钙矿物的风化水解；

④土壤吸附及生物残骸的分解。

2、简述什么是流网、绘制流网的步骤及流网的意义？

答：

流网是由一系列的等水头线（面）与流线（面）所组成的网络。

步骤：

①寻找已知边界（湿周、隔水边界、水流线）。

②分水线、源、汇的位置确定。

③画出渗流场周边流线与条件。

④中间内插流线。

意义：

①解释水文地质现象。

②判断地下水系统的内部结构。

③分析地下水的补给、排泄、径流特征。

④根据流网选择垃圾填埋厂的位置。

3、什么是潜水与承压水并对比分析潜水、承压水的水文地质特征？

答：

潜水是埋藏在地表以下、第一个稳定隔水层以上，具有自由水面的重力水。

承压水是埋藏并充满两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水。

潜水：

①潜水的分布区与补给区经常是一致的。

②潜水是不承受静水压力的无压水。

③潜水的动态变化有明显的季节性。

④潜水在重力作用下，始终是由高水位向低水位不断地运动。

承压水：

①受上下隔水层的限制，埋藏并充满于含水层中的地下水承受静水压力。

②补给区与分布区不一致。

③动态变化不显著。

④承压水不具有潜水那样的自由水面，在静水压力的作用下以水交替的形式进行运动。

4、简述地下水的动态与均衡及影响地下水动态的因素？

答：

地下水动态是指地下水的数量和质量（水位、流量、水温、水化学成分等）在各种因素影响下随时间的变化情况。

地下水均衡是分析研究某一时间段内某一地段地下水水质、水量收支平衡的数量关系。

影响因素：

①气候因素，包括降水的历时、气温、湿度、风速的变化。

②水文因素，其影响仅局限在地表水体附近而且还必须是地下水与地表水有水力联系时才起作用，水文因素中河流对地下水的动态影响最大。

③地质因素，包括地质构造、岩石性质、含水层厚度、埋藏条件以及地震因素。

④人为因素，包括开发地下水、矿区疏干排水、农业灌溉、修建水利工程等。

5、简述含水层和隔水层及含水层形成具备条件？

答：

含水层：

指能够透过并给出相当数量水的岩层。

隔水层：

指不能透过并给出水或只能透过并给出极少量水的岩层。

形成条件：

①岩层具有存储重力水的空间。

②具备存储地下水的地质结构。

③具有充足的补给水源。

6、简述毛细水的水文地质意义？

答:

①地下水面之上的支持毛细水的垂向运动影响着地下水面接受入渗补给和受蒸发降低的过程，对地下水面的形状及地下水流向和速度有较大影响。

②在地下水位埋藏很浅处，地下水对降水的反应较为迅速，主要是支持毛细水发挥的作用。

③地下水浅埋地区的污染质运移过程中毛细水发挥了重要作用。

7、简述什么是溶滤作用以及其过程、结果和影响因素？

答：

溶滤作用是形成地下水化学成分的基本作用，它是水和岩石相互作用时，岩石中一部分物质溶于水中的作用。

过程：

在溶滤作用早期，Cl盐最易溶于水—随水带走，岩土贫Cl盐，继续作用，较易溶的SO42-盐类被溶于水中—随水带走，贫SO42-盐类持续作用，只剩较难溶的碳酸盐类。

在溶滤作用后期，就会形成以某种难溶离子为主的低矿化度的地下水。

结果：

形成含HCO3-Ca，HCO3-Mg的地下水。

影响因素：

①溶解度②岩石空隙特征③水的溶解能力④水的交替能力

4、论述题（20分）

1、论述什么是泉和泉的分类及泉的水文地质意义？

答：

泉是地下水的天然露头，是地下水主要的排泄方式之一。

主要是由于地形受到侵蚀，使含水层暴露于地表；或是地下水在运动过程中受到阻挡，使水位升高而溢出地表成泉。

承压含水层如果测压水位高于地表标高且有通道与地表相同，则可顺通道上升至地表形成泉水。

分类：

按补给水源分：

（1）下降泉：

由上层滞水和潜水补给，流量和水质季节性变化较明显。

（2）上升泉：

由承压水补给，流量稳定，水质一般较好。

按出露成因分：

（1）侵蚀泉：

当河流、沟谷切割到潜水含水层时，潜水便排出地表形成泉水，称为侵蚀下降泉；若承压含水层顶板被侵蚀切穿，则形成侵蚀上升泉。

（2）接触泉：

河流、沟谷切割到含水层下面的隔水层，地下水自二者接触处流出地表，形成接触下降泉;在岩脉或侵入体与围岩接触处，承压水可以沿节理裂隙或溶隙涌至地表，称为接触上升泉。

（３）溢流泉：

岩石透水性变弱或隔水层隆起以及阻水断层等因素，使地下水运动受阻涌出地表形成溢流泉。

（４）断层泉：

承压水含水层被导水断层切割时，地下水便沿断层上升流出地表，形成断层泉。

意义：

直接得到水文地质资料或间接的分析水文地质信息，通过泉出露的标高，流量动态、温度、水化

学可以综合分析与泉水的成因有关的地质及水文地质条件①地下水位的标高②岩层的含水性③含水层的循环深度④地质构造、断层等⑤供水水源（直接利用）。

２、论述什么是洪积物及其特征和其中地下水的分带性？

答：

定义：

由洪水堆积的物质，简称洪积物，它是组成洪积扇的堆积物。

洪积物是山区溪沟间歇性洪水挟带的碎屑物质，一般堆积在山前沟口。

属快速流水搬运，因此一般颗粒较粗，除砂、砾外，还有巨大的块石，分选性也差，大小混杂。

因为洪流搬运距离不长，碎屑滚园度不好，多呈次棱角状。

层理面不清，斜层理和交错层理发育。

特征：

①物质成分单一，不同冲沟洪积物岩性差别大；

②分选性差；

③磨圆度低，一般为次圆状及次棱角状；

④层理不发育；

⑤不具二元结构而呈多元结构。

分带性：

（1）洪积扇上部径流带：

主要由厚层砂、砾石组成，砂砾石中地下水是埋藏较深的潜水，

直接接受降水和河水渗入补给；含水层透水性强、厚度大、地形坡度较大，径流条件良好，因此其是地下水的强径流带，水质好，一般为矿化度＜０.５～１ｇ／ｌ的重碳酸钙型水。

（２）洪积扇中部溢出带。

由粗、细沉积物交错组成，含水层厚度变小，富水性降低，径流变弱，水位埋藏也变浅。

在干旱地区，潜水蒸发，矿化度增大，一般是１～２ｇ／ｌ的硫酸—重碳酸型或重碳酸—硫酸型水。

其以浅部潜水溢出和深部承压为特征。

（３）洪积扇下部垂直交替带。

主要由细粒沉积亚粘土、黄土状土、亚砂土与细粉砂的互层组成，地下水因为受到蒸发和河流下切的影响，埋藏加深，径流缓慢，一般是矿化度＞３ｇ／ｌ的硫酸—氯化物型或氯化物—硫酸型水。

在干旱的内陆盆地，潜水矿化度可高达５０ｇ／ｌ以上，土壤盐渍化广泛发育。