水文地质学基础练习及答案

试题库及参

?目录

第一章地球上的水及其循环···········································1

第二章岩石中的空隙与水分···········································4服

第三章地下水的赋存··················································9暗室逢

第四章地下水运动的基本规律·········································15收复失

第五章毛细现象与包气带水的运动·····································20

第六章地下水的化学成分及其形成作用·································22

第七章地下水的补给与排泄···········································29QWDD

第八章地下水系统···················································35

第九章地下水的动态与均衡···········································37

第十章孔隙水·······················································40是多少

第十一章裂隙水·····················································42三分法

第十二章岩溶水·····················································45we福娃

第十三章地下水资源·················································48

第十四章地下水与环境···············································49

第二章岩石中的空隙与水分

一、名词解释

1．岩石空隙：地下岩土中的空间。

2．孔隙：松散岩石中，颗粒或颗粒集合体之间的空隙。

3．孔隙度：松散岩石中，某一体积岩石中孔隙所占的体积。

4．裂隙：各种应力作用下，岩石破裂变形产生的空隙。

5．裂隙率：裂隙体积与包括裂隙在内的岩石体积的比值。

6．岩溶率：溶穴的体积与包括溶穴在内的岩石体积的比值。

7．溶穴：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。

8．结合水：受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。

9．重力水：重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。

10．毛细水：受毛细力作用保持在岩石空隙中的水。

11．支持毛细水：由于毛细力的作用，水从地下水面沿孔隙上升形成一个毛细水带，此带中的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的作用，在细土层会保留与地下水面不相联接的毛细水。

13．容水度：岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比值。

14．重量含水量：松散岩石孔隙中所含水的重量与干燥岩石重量的比值。

15．体积含水量：松散岩石孔隙中所含水的体积与包括孔隙在内的岩石体积的比值。

16．饱和含水量：孔隙充分饱水时的含水量。

17．饱和差：饱和含水量与实际含水量之间的差值。

18．饱和度：实际含水量与饱和含水量之比。

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的水。

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的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。

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的水量。

22．残留含水量：包气带充分重力释水而又未受到蒸发、蒸腾消耗时的含水量。

23．岩石的透水性：岩石允许水透过的能力。

24．有效应力：实际作用于砂层骨架上的应力。

二、填空

1．岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地下水的分步和运动具有重要影响。

2．岩石空隙可分为松散岩石中的孔隙、坚硬岩石中的裂隙、和可溶岩石中的溶穴。

3．孔隙度的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．地下水按岩层的空隙类型可分为：孔隙水、裂隙水、和岩溶水。

6．毛细现象是发生在固、液、气三相界面上的。

7．通常以容水度、含水量、给水度、持水度和透水性来表征与水分的储容和运移有关的岩石性质。

8．岩性对给水度的影响主要表现为空隙的大小与多少。

9．松散岩层中，决定透水性好坏的主要因素是孔隙大小；只有在孔隙大小达到一定程度，孔隙度才对岩石的透水性起作用。

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。（√）

3．松散岩石中颗粒的形状对孔隙度没有影响。（×）

4．两种颗粒直径不同的等粒圆球状岩石，排列方式相同时，孔隙度完全相同。（√）

5．松散岩石中颗粒的分选程度对孔隙度的大小有影响。（√）

6．松散岩石中颗粒的排列情况对孔隙度的大小没影响。（×）

7．松散岩石中孔隙大小取决于颗粒大小。（√）

8．松散岩石中颗粒的排列方式对孔隙大小没影响。（×）

9．裂隙率是裂隙体积与不包括裂隙在内的岩石体积的比值。（×）

10．结合水具有抗剪强度。（√）

11．在饱水带中也存在孔角毛细水。（×）

12．在松散的砂层中，一般来说容水度在数值上与孔隙度相当。（√）

13．在连通性较好的含水层中，岩石的空隙越大，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，地下水位下降后，给水度偏小。（√）

15．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。（×）

16．颗粒较小的松散岩石中，重力释水并非瞬时完成，往往滞后于水位下降，所以给水度与时间有关。（√）

17．松散岩石中孔隙度等于给水度与持水度之和。（√）

18．松散岩石中，孔隙直径愈小，连通性愈差，透水性就愈差。（√）

19．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。（×）

20．饱含水的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，含水层的给水度可以是时间的函数，也可以是一个常数。（√）

23．在其它条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中.在补给期时，给水度大,水位上升大，给水度小，水位上升小。（×）

24．某一松散的饱水岩层体积含水量为30％，那么该岩层的孔隙度为0.3。（√）

四、简答题

1．?简述影响孔隙大小的因素，并说明如何影响？

影响孔隙大小的因素有:颗粒大小、分选程度、和颗粒排列方式。

当分选性较好时，颗粒愈大、孔隙也愈大。当分选性较差时，由于粗大颗粒形成的孔隙被小颗粒所充填，孔隙大小取决于实际构成孔隙的细小颗粒的直经。排列方式的影响：立方体排列比四面体排列孔隙大。

2．简述影响孔隙度大小的主要因素，并说明如何影响？

影响孔隙度大小的因素有：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?各自的定义？

裂隙率分为面裂隙率、线裂隙和体积裂隙率。

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的比例。

体积裂隙率：单位体积岩石裂隙所占体积。

4．地壳岩石中水的存在形式有哪些？

地壳岩石中水的存在形式：

(1)岩石“骨架”中的水(沸石水、结晶水、结构水)。

(2)岩石空隙中的水(结合水、液态水、固态水、气态水)。

5．结合水、重力水和毛细水有何特点？

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．影响给水度的因素有哪些，如何影响？

影响给水度的因素有岩性、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的大小和多少，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．影响岩石透水性的因素有哪些，如何影响？

影响因素有：岩性、颗粒的分选性、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的饱水砂层中，作用在任意水平断面上的总应力Ｐ由水和骨架共同承担。及总应力Ｐ等于孔隙水压力Ｕ和有效应力Ｐ'之和。因此，有效应力等于总应力减去孔隙水压力，这就是有效应力原理。

9．简述地下水位变动引起的岩土压密？

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，颗粒的接触面积增加，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、裂隙和溶穴。

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的大小和多少都很接近；裂隙具有一定的方向性，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．为什么说空隙大小和数量不同的岩石，其容纳、保持、释出及透水的能力不同？

岩石容纳、保持、释出及透水的能力与空隙的大小和多少有关。而空隙的大小和多少决定着地壳岩石中各种形式水所占的比例。空隙越大，结合水所占的比例越小，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，结合水所占的比例越大，则容纳、释出及透水能力越弱，持水能力越强。所以说空隙大小和数量不同的岩石其容纳、保持、释出及透水的能力不同。

3．地下水位的埋藏深度和下降速率，对松散岩石的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，重力水的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的松散岩石，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。

第三章地下水的赋存

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的岩层。

4．隔水层：不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。

5．弱透水层：指那些渗透性相当差的岩层。

6．潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。

7．潜水面：潜水的表面。

8．潜水含水层厚度：从潜水面到隔水底板的距离。

9．潜水埋藏深度：潜水面到地面的距离。

10．潜水位：潜水面上任一点的高程。

11．潜水等水位线图：潜水位相等的各点的连线构成的图件。

12．承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的水。

13．隔水顶板：承压含水层上部的隔水层。

14．隔水底板：承压含水层下部的隔水层。

15．承压含水层厚度：隔水顶底板之间的距离。

16．承压高度：揭穿隔水顶板的钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离。

17．测压水位：揭穿隔水顶板的井中静止水位的高程。

18．等水压线图：某一承压含水层测压水位相等的各点的连线构成的图件。

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）的水体积。

20．上层滞水：当包气带存在局部隔水层时，局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水。

二、填空

1．包气带自上而下可分为土壤水带、中间带和毛细水带。

2．岩层按其透水性可分为透水层和不透水层。

3．地下水的赋存特征对其水量、水质时空分布有决定意义，其中最重要的是埋藏条件和含水介质类型。

4．据地下水埋藏条件，可将地下水分为包气带水、潜水和承压水。

5．按含水介质（空隙）类型，可将地下水分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。

6．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：径流排泄和蒸发排泄。

7．潜水接受的补给量大于排泄量，潜水面上升，含水层厚度增大，埋藏深度变小。

8．潜水接受的补给量小于排泄量，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的密度加大；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，增加的水量通过水的密度加大及含水介质空隙的增大容纳。

11．承压含水层排泄时，减少的水量表现为含水层中水的密度变小及含水介质空隙缩减。

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．地下水位以上不含水的砂层也叫含水层。（×）

3．渗透性较差的同一岩层,在涉及某些问题时被看作透水层,在涉及另一问题时被看作隔水层。（√）

4．当我们所研究的某些水文地质过程涉及的时间尺度相当长时，任何岩层都可视为可渗透的。（√）

5．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。（×）

6．潜水主要接受大气降水和地表水的补给。（√）

7．潜水位是指由含水层底板到潜水面的高度。（×）

8．潜水的流向是垂直等水位线由高水位到低水位。（√）

9．潜水积极参与水循环，资源易于补充恢复。（√）

10．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。（×）

11．当不考虑岩层压密时，承压含水层的厚度是不变的。（√）

12．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。（×）

13．承压高度是指揭穿承压含水层的钻孔中静止水位的高程。（×）

14．承压水由于受顶、底板的，故承压水的资源不易补充恢复。（√）

15．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。（×）

16．承压含水层接受其它水体的补给时，只需具备其它水体与该含水层之间有水力联系的通道即可。（×）

17．水位下降时潜水含水层所释放出的水来自部分空隙的疏干。（√）

18．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。（√）

19．除构造封闭条件下与外界没有联系的承压含水层外，所有承压水都是由潜水转化而来。（√）

20．上层滞水属于包气带水。（√）

21．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。（×）

22．对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。（√）

23．潜水含水层的给水度就是贮水系数。（×）

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、中间带和毛细水带；

(3)包气带水来源于大气降水的入渗、地面水渗漏和地下水通过毛细上升输入的水分，以及地下水蒸发形成的气态水。

(4)包气带水的运移受毛细力和重力的共同影响。

2．简述饱水带特征？

(1)饱水带一般含有重力水和结合水。

(2)饱水带的水体是连续分布的，能传递静水压力。

(3)饱水带水在水头差的作用下可以发生连续运动。

3．潜水的水位动态一般随季节如何变化？

丰水季节或年份，潜水接受的补给量大于排泄量，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．影响潜水面的因素有哪些，如何影响？

影响潜水面因素有：地形、水文网、含水层渗透性和厚度以及人为因素。

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)反应虚构的侧压水面的形状。

(2)确定承压水的流向。

(3)确定承压水的水力坡度。

(4)定性判断含水层的厚度与渗透性的变化。

6．任一承压含水层接受其它水体的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和外界没有联系的承压含水层外，所有承压水最终都是由潜水转化而来；或由补给区的潜水侧向流入，或通过弱透水层接受潜水的补给。

8．上层滞水的特点？

(1)分布近地表。

(2)接受大气降水补给，排泄为蒸发和向隔水底板边缘下渗。

(3)动态变化显着。

(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的划分是相当的？

2．潜水有哪些特征？

(1)潜水与包气带直接相通。

(2)潜水的补给为大气降水和地表水，排泄以泉、泄流、蒸发等。

(3)潜水的动态受季节影响大。

(4)潜水的水质取决于地形、岩性和气候。

(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)潜水面的埋藏深度，判断地表水、泉与潜水等的关系。

(5)定性反映潜水含水层的厚度和渗透性。

4．承压水有哪些特征？

5．水量增、减时，潜水与承压水的区别？

第四章地下水运动的基本规律

一、名词解释

1．渗流：地下水在岩石空隙中的运动。

2．渗流场：发生渗流的区域。

3．层流运动：在岩层空隙中流动时，水的质点作有秩序的、互不混杂的流动。

4．紊流运动：在岩层空隙中流动时，水的质点作无秩序地、互相混杂的流动。

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的水流运动。

7．渗透流速：地下水通过某一过水断面的平均流速。

8．有效空隙度：重力水流动的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时的渗透流速。

11．流网：在渗流场的某一典型剖面或切面上由一系列流线和等水头线组成的网。

12．流线：流场中某一瞬时的一条线，线上各水质点的流向与此线相切。

13．迹线：渗流场中某一段时间内某一质点的运动轨迹。

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和紊流。

2．据地下水运动要素与时间的关系，地下水运动分为稳定流和非稳定流。

3．水力梯度为定值时，渗透系数愈大，渗透流速就愈大。

4．渗透流速为定值时，渗透系数愈大，水力梯度愈小。

5．渗透系数可以定量说明岩石的渗透性能。渗透系数愈大，岩石的透水能力愈强。

6．流网是由一系列流线与等水头线组成的网格。

7．流线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。迹线是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。

8．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，即垂直于等水头线的方向运动，因此，流线与等水头线构成正交网格。

9．流线总是由源指向汇。

10．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径流强度，等水头线的疏密则说明水力梯度的大小。

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．达西定律是线性定律。（√）

3．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。（√）

4．地下水运动时的有效孔隙度等于给水度。（×）

5．渗透流速是指水流通过岩石空隙所具有的速度。（×）

6．实际流速等于渗透流速乘以有效空隙度。（×）

7．水力坡度是指两点间的水头差与两点间的水平距离之比。（×）

8．决定地下水流向的是水头的大小。（√）

9．符合达西定律的地下水流，其渗透速度与水力坡度呈直线关系，所以渗透系数或渗透系数的倒数是该直线的斜率。（√）

10．渗透系数可定量说明岩石的渗透性。渗透系数愈大，岩石的透水能力愈强。（√）

11．水力梯度为定值时，渗透系数愈大，渗透流速就愈大。（√）

12．渗透流速为定值时，渗透系数愈大，水力梯度愈小。（×）

13．渗透系数只与岩石的空隙性质有关，与水的物理性质无关。（×）

14．流网是等水头线与迹线组成的网格。（×）

15．流线是渗透场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。（×）

16．在均质各向同性介质中，流线与等水头线构成正交网格。（√）

17．在隔水边界附近，平行隔水边界为流线。（√）

18．地下水分水岭是一条流线。（√）

19．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。（√）

20．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。（√）

21．两层介质的渗透系数相差越大，则其入射角和折射角也就相差越大。（√）

22．流线越靠近界面时，则说明介质的K值就越小。（×）

23．当含水层中存在强渗透性透镜体时，流线将向其汇聚。（√）

24．当含水层中存在弱渗透性透镜体时，流线将绕流。（√）

四、简答题

1．叙述达西定律并说明达西定律表达式中各项物理意义？

式中：Q——渗透流量；

w——过水断面；

h——水头损失（h=H1－H2，即上下游过水段面的水头差）；

I——水力坡度；

L——渗透途径；

K——渗透系数。

2．何为渗透流速?渗透流速与实际流速的关系如何？

水流通过整个岩石断面（包括颗粒和孔隙）的平均流速。

渗透流速等于实际流速乘以有效孔隙度。

3．有效孔隙度与孔隙度、给水度有何关系？

(1)有效孔隙度小于孔隙度。

(2)由于重力释水时孔隙中还保持结合水和孔角毛细水乃至悬挂毛细水，所以有效孔隙度大于给水度。

(3)对于孔隙大的岩石三者近似相等。

4．影响渗透系数大小的因素有哪些？如何影响？

影响渗透系数的因素：岩石的孔隙性和水的物理性质。

岩石孔隙越大、连通性越好、孔隙度越高渗透系数越大；水的粘滞性越小、渗透系数越大。

5．简述汇制流网图的一般步骤？

(1)根据边界条件绘制容易确定的等水头线和流线。

(2)流线总是由源指向汇。

(3)根据流线和等水头线正交在已知流线和等水头线间插入其它部分。

6．流网图一般能够反映什么信息？

7．在层状非均质中，流线与岩层界线以一定角度斜交时，发生折射，试写出折射定律，并说明各项的物理意义？

8．叙述粘性土渗透流速（V）与水力梯度（I）主要存在的三种关系？

(1)V-I关系为通过原点的直线，服从达西定律;

(2)V-I曲线不通过原点，水力梯度小于某一值I0时无渗透；大于I0时,起初

为一向I轴凸出的曲线，然后转为直线;

(3)V-I曲线通过原点，I小时曲线向I轴凸出，I大时为直线。

五、论述题

1．叙述流网的画法，以及利用流网图可解决的问题?

2．为什么含水层中存在强渗透性透镜体时，流线将向其汇聚；存在弱透水性透镜体时，流线将绕流?

3．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。

4．一底板水平的含水层，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。

5．有三个地层，每个25m厚，互相叠置，如果在这个层组中设置一个不变流速的垂向水流场，使其顶部h=120m，底部h=100m，试计算内部两个边界处的h值（设顶部地层的渗透系数为0.0001m/d，中部地层为0.0005m/d，底部地层为0.001m/d）。

6．考虑一个饱和、均质、各向同性、长方形、垂向剖面ABC。其上部边界为AB，底部边界为DC，左侧边界为AD，右侧边界为BC，使DC的距离为AD的两倍。BC和DC是不透水的。AB是一个不变水头边界，h=100m。AD被分为两个相等的长度，其上半部分为不透水，下半部分是不变水头边界，h=40m。试示意汇出流网图。

7．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。

8．已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为20m/d，A、B两断面间距为5000m，两断面处的承压水头分别为130.2m和125.2m。试计算两断面间的水力梯度和单宽流量。

第七章地下水的补给与排泄

一、名词解释

1．地下水补给：含水层或含水系统从外界获得水量的过程。

2．入渗系数：每年总降水量补给地下水的份额。

3．凝结作用：温度下降，超过饱和湿度的那一部分水汽，便凝结成水，这种由气态水转化为液态水的过程。

4．越流：相邻含水层通过其间的弱透水层发生水量交换。

5．地下水排泄：含水层或含水系统失去水量的过程。

6．泉：地下水的天然露头。

7．上升泉：由承压含水层补给形成的泉。

8．下降泉：由潜水或上层滞水补给形成的泉。

9．侵蚀（下降）泉：当沟谷切割揭露含水层时形成的泉。

10．接触泉：地形切割达到含水层隔水底板时，地下水被迫从两层接触处形成的泉。

11．溢流泉：潜水流前方透水性急剧变弱，或隔水底板隆起，潜水流动受阻而涌溢于地表形成的泉。

12．断层泉：地下水沿导水断层上升，在地面高程低于水位处涌溢地表形成的泉。

13．接触带泉：岩浆或侵入体与围岩的接触带，常因冷凝收缩而产生隙缝，地下水沿此类接触带上升形成的泉。

14．地下水的泄流：当河流切割含水层时，地下水沿河呈带状排泄，称作地下水泄流。

15．蒸腾：植物生长过程中,经由根系吸收水分,在叶面转化成气态水而蒸发,称蒸腾。

二、填空

1．地下水补给的研究包括补给来源、补给条件与补给量。

2．地下水的天然补给来源有大气降水、地表水、凝结水、其它含水层或含水系统的水。

3．与人类活动有关的地下水主要补给源有灌溉回归水、水库渗漏水、以及专门性的人工补给。

4．落到地面的降水，归根结底的三个去向是转化为地表径流、腾发返回大气圈和下渗补给含水层。

5．影响大气降水补给地下水的因素主要有年降水总量、降水特征、包气带岩性和厚度、地形和植物。

6．研究含水层的排泄包括排泄去路、排泄条件与排泄量等。

7．地下水的天然排泄方式有泉、向河流泄流、蒸发、蒸腾、向另一含水层的排泄。

8．根据补给泉的含水层性质，可将泉分为上升泉及下降泉两大类。

9．根据泉的成因，下降泉可分为侵蚀（下降）泉、接触泉与溢流泉。

10．上升泉按其成因可分为侵蚀（上升）泉、断层泉与接触带泉。

11．影响潜水蒸发的因素是气候、潜水埋深、包气带岩性及地下水流动系统的规模。

12．将补给、排泄结合起来，我们可以将地下水循环划分为渗入-径流型和渗入-蒸发型两大类。

三、判断题

1．补给、排泄与径流决定着地下水水量水质在空间与时间上的分布。（√）

2．活塞式下渗始终是"老"水先到含水层。（√）

3．捷径式下渗始终是"老"水先到含水层。（×）

4．降水补给地下水的量与降水强度没有关系，只与降水量的大小有关。（×）

5．河水补给地下水时，补给量的大小与透水河床的长度与浸水周界的乘积、河床透水性成正比。（√）

6．当河水与地下水有水力联系时，河水补给地下水的量与河水位与地下水位的高差呈反比。（×）

7．利用天然潜水位变幅确定入渗系数，一般要求研究区地下水水平径流及垂向越流与蒸发都很微弱、不受开采影响。（√）

8．相邻含水层之间水头差愈大、弱透水层厚度愈小、垂向透水性愈好，则单位面积越流量便愈大。（√）

9．昼夜温差越大，产生的凝结水量越大。（√）

10．判断泉是上升泉还是下降泉，只根据泉口的水是否冒涌来判断即可，不必考虑含水层是潜水含水层还是承压含水层。（×）

11．气候俞干燥，相对湿度越小，潜水蒸发便愈强烈。（√）

12．砂最大毛细上升高度太小，而亚粘土与粘土的毛细上升速度又太低，均不利于潜水蒸发。粉质亚砂土组成的包气带，最有利于潜水蒸发。（√）

13．地下水的泄流是地下水沿河流呈带状排泄。（√）

14．地下水以径流排泄为主时，其含盐量较低，以蒸发排泄为主时，其含盐量较高。（√）

15．越流系统包括主含水层、弱透水层以及相邻含水层或水体。（√）

16．在越流系统中，当弱透水层中的水流进入抽水层时，同样符合水流折射定律。（√）

四、简答题

1．地下水补给的研究内容有哪些?地下水的补给来源有哪些？

研究内容：补给来源、补给条件、补给量。

补给来源有：大气降水、地表水、凝结水、其它含水层或含水系统和人工补给。

2．松散沉积物中存在哪两种降水入渗形式?二者有什么不同？

两种形式为：捷径式和活塞式。

两者不同点：

(1)活塞式下渗是年龄较新的水推动其下的年龄较老的水，始终是老水先到达含水层；捷径式下渗时新水可以超前于老水到达含水层；

(2)对于捷径式下渗，入渗水不必全部补充包气带水分亏缺，即可下渗补给含水层。

3．河水补给地下水时，补给量的大小取决于哪些因素？

(1)透水河床的长度与浸水周界的乘积；

(2)河床透水性；

(3)河水位与地下水位的高差；

(4)河床过水时间。

4．大气降水与地表水是地下水的两种补给来源，从空间和时间分布上二者有什么不同？

空间分布看，大气降水属于面状补给，范围普遍且较均匀；地表水则可看作线状补给，局限于地表水体周边。时间上，大气降水持续时间有限而地表水体持续时间长或是经常性的。

5．含水层之间进行水量交换时，必须具备有水力联系，常见的联系形式有哪几种？

(1)直接接触

(2)天窗；

(3)导水断层；

(4)止水不良的钻孔；

(5)越流。

6．地下水排泄的研究内容和地下水的排泄方式有哪些？

研究内容：排泄去路、排泄条件、排泄量。

排泄方式有：泉、向河流泄流、蒸发、蒸腾、向另一含水层或含水系统、人工排泄。

7．简述泉的分类？

据补给泉的含水层的性质，将泉分为上升泉和下降泉。

具出露原因，下降泉可分为侵蚀（下降）泉、接触泉与溢流泉；上升泉可分为侵蚀（上升）泉、断层泉与接触泉。

8．地下水的补给与排泄对地下水的水质是如何影响的？

地下水补给对水质的影响主要取决于补给源的水质。

径流排泄是盐随水走；蒸发排泄是水走盐留。

五、论述题

1．影响大气降水补给地下水的主要因素有哪些?如何影响?

影响因素有：年降水总量、降水特征、包气带的岩性和厚度、地形、植被等。

降水总量大，降水强度适中，包气带岩性粗和厚度小，地形平缓，植被较茂盛时，降水补给地下水的量大；反之，降水总量小，降水强度太小或太大，包气带岩性细或厚度大，地形较陡，植被较稀疏时，降水补给地下水的量少。

2．影响河水补给地下水的主要因素有哪些?如何影响?

影响因素有：透水河床的长度与浸水周界的乘积、河床透水性、河水位与地下水位的高差、河床过水时间。

透水河床的长度与浸水周界的乘积越大，河床透水性愈强，河水位与地下水位的高差愈大，河床过水时间愈长，补给量愈大；反之，愈小。

3．平原区确定入渗系数的常用方法有哪几种?各方法的使用条件是什么?

地中渗透仪法，适用范围较广;

天然潜水位变幅法，适用于研究区地下水水平径流及垂向越流与蒸发都很微弱，不受开采影响的地段里。

4．画图说明泉的分类?

1—透水层；2—隔水层；3—坚硬基岩；4—岩脉；5—风化裂隙；6—断层；

7—潜水位；8—测压水位；9—地下水流向；10—下降泉；11—上升泉

5．影响地下水蒸发的因素有哪些?如何影响?

影响因素有：气候、潜水埋深、包气带岩性、地下水流动系统的规模。

气候愈干燥，潜水埋深愈浅，粉质亚砂土、粉砂等组成的包气带，地下水流动系统的排泄区，蒸发作用强烈；反之，蒸发作用弱。

6．有一潜水含水层，潜水位为100m，其下部有一承压含水层，测压水头为80m，二含水层之间有一层10m厚的弱透水层，其垂向渗透系数为0.001m/d，试计算单位时间水平面积上的越流量。

7．一潜水含水层，潜水位为80m，其下部有一承压含水层，测压水头为70m，二含水层之间有一层5m厚的弱透水层，测得单位水平面积上的越流量为0.01m3/d，试计算弱透水层的垂向渗透系数。

第十章孔隙水

一、名词解释

1．孔隙水：赋存于松散沉积物颗粒构成的孔隙之中的地下水。

二、填空

1．由山口向平原，洪积扇显示良好的地貌岩性分带：地貌上坡度由陡变缓，岩性上由粗变细。

2．由山口向平原，洪积扇岩性由粗变细，从而决定了岩层透水性由好到差额，地下水位埋深由大而小，补给条件由好到差。

3．天然状态下的洪积扇中，由山口向平原地下水排泄由径流为主转化到以蒸发为主。

4．天然状态下的洪积扇中，由山口向平原地下水的水化学作用由溶滤作用为主转化到以浓缩作用为主，矿化度由大到小。

5．在冲积平原中，由现代河道与近期古河道向两侧河间洼地，地势由高变低，岩性由粗变细，渗透性由好变差。

6．在冲积平原中，由现代河道与近期古河道向两侧河间洼地，地下水埋深由深变浅，水化学作用由溶滤作用为主变为浓缩作用为主，矿化度由小变大。

三、判断题

1．洪积扇的顶部岩性粗，补给条件好，渗透性好，地下径流强烈，埋深大，是地下水取水的有利地带。（×）

2．洪积扇由顶部向边缘，地下水排泄由径流为主转化到以蒸发为主，矿化度由小到大。（√）

3．在洪积扇的溢出带，地下水位埋深最浅，有利于蒸发浓缩作用进行，所以此带矿化度最高。（×）

四、简答题

1．孔隙水的特点？

(1)水量在空间分布相对均匀，连续性好

(2)孔隙水一般呈层状分布;

(3)同一含水层中的孔隙水具有密切的水力联系和统一的地下水面;

(4)孔隙水的流动大多数呈层流，符合达西定律。

2．洪积扇及洪积扇中地下水的特点？

由山前到平原有如下特征:

(1)地貌上坡度由陡变缓，岩性上由粗变细;

(2)岩层透水性由好变差，地下水位埋深由大变小;

(3)补给条件由好变差，排泄由径流转为蒸发;

(4)水化学作用由溶滤作用为主转为浓缩作用为主，矿化度由小变大;

(5)地下水位变动由大变小。

3．洪积平原中地下水的特点？

由河道向河间洼地有如下特征:

(1)岩性由粗变细;

(2)渗透性由好变差，水位埋深由大变小;

(3)补给条件由好变差，排泄由径流为主转化为蒸发为主;

(4)矿化度由大变小。

4．黄土中地下水的特点？

(1)黄土的垂向渗透性比水平渗透性大

(2)黄土塬中赋存的地下水比黄土梁、峁较为丰富;

(3)黄土中地下水埋深比较大;

(4)黄土中地下水水质较差，矿化度较高。

五、论述题

1．洪积扇中地下水一般分几个带？各带有何特征？

洪积扇中地下水一般分三个带。

潜水深埋带：（1）位于洪积扇顶部，地形坡度较陡，岩性粗；（2）具良好的渗透性及补给径流条件和储水空间；（3）地下水埋藏较深，蒸发作用很弱；（4）地下水化学成分的形成以溶滤作用为主，水化学类型多为重碳酸盐水，矿化度低；（5）其水位动态变化大。

溢出带：（1）位于洪积扇中部，地形变缓，岩性变细；（2）渗透性、补给、径流条件均变差；（3）由于渗透性变弱而阻挡，地下水埋藏浅，蒸发作用加强，潜水位接近地表形成泉和沼泽；（4）地下水化学类型多为重碳酸硫酸盐水，或硫酸重碳酸盐水为主，矿化度增高；（5）水位动态变化小。

潜水下沉带：（1）位于洪积扇前缘，地形变平，岩性更细；（2）渗透性很弱，降水补给量小，径流缓慢使地下水长期处于停滞状态；（3）由于地表水的排泄和强烈的的蒸发作用，地下水埋深又略增大；（4）地下水化学类型多为氯化物水或氯化物硫酸盐水，矿化度高；（5）水位动态变化小。

第十一章裂隙水

一、名词解释

1．裂隙水：赋存并运移于裂隙基岩中的地下水。

2．成岩裂隙水：赋存并运移于成岩裂隙中的地下水。

3．风化裂隙水：赋存并运移于风化裂隙中的地下水。

4．构造裂隙水：赋存并运移于构造裂隙中的地下水。

5．等效多孔介质方法：用连续的多孔介质的理论来研究非连续介质中的问题。

二、填空

1．裂隙水按其介质中空隙的成因可分为成岩裂隙水、风化裂隙水和构造裂隙水。

2．构造裂隙网络的裂隙按其规模可分为三个级别：微小裂隙、中裂隙和大裂隙。

3．目前研究裂隙介质的方法可分为三类：等效多孔介质方法、双重介质方法和非连续介质方法。

三、判断题

1．裂隙岩层一般并不形成具有统一水力联系、水量分布均匀的含水层。（√）

2．风化裂隙密集均匀，且直接接受大气降水补给，在裂隙水中风化裂隙水最具有供水意义。（×）

3．断层及其影响带宽度有限，一般断层的供水意义不大。（×）

4．水流在裂隙网络中运动，其局部流向与整体流向往往不一致。（√）

5．裂隙水的流场一般是不连续的。（√）

6．利用多孔介质方法研究裂隙介质，就是虚拟一个等效的多孔介质场来近视代替复杂的裂隙介质场。（√）

7．裂隙介质中大裂隙贮水能力强，小裂隙导水能力强。（×）

8．同一条断层，不同部位的导水性均相同。（×）

9．导水断层带可以起到贮水空间、集水廊道与导水通道的作用。（√）

10．压性断层不论断层面还是断层面两侧影响带，其透水性均很差。（×）

四、简答题

1．裂隙水有哪些特点？

(1)水量在空间分布不均匀，连续性差

(2)裂隙水的分布形式可呈层状，也有的呈脉状;

(3)裂隙水的水力联系差，往往无统一的地下水面;

(4)裂隙流动具明显的各向异性。

2．风化裂隙水有哪些特点？

(1)风化裂隙水一般为潜水；

(2)风化裂隙含水层水量不大;

(3)就地补给就地排泄;

(4)风化裂隙水水质好。

3．构造裂隙水有哪些特点？

(1)构造裂隙水往往分布不均匀，具各向异性

(2)构造裂隙水可层状也可脉状;

(3)构造裂隙水可以是潜水，也可以是承压水;

(4)局部流向与整体流向不一致。

4．为什么说风化裂隙水一般为潜水?在什么条件下可形成承压水？

风化营力决定着风化裂隙层呈壳状包裹于地面，一般厚度数米到数十米，未风化的母岩往往构成相对隔水底板，故风化裂隙水一般为潜水，被后期沉积物覆盖的古风化壳可赋存承压水。

5．等效多孔介质方法研究裂隙水应具有的应用条件是什么？

(1)等效时含水系统的补、径、排条件不能改变

(2)等效是两种介质在特定功能上的等效。

6．断层的富水部位有哪些？

五、论述题

1．裂隙水包括哪几种？各有什么特征？

2．研究裂隙介质渗流的方法有哪几种？并加以说明？

3．断层带的水文地质意义何在？

第十二章岩溶水

一、名词解释

1．岩溶：水对可溶岩进行化学溶解，并伴随以冲蚀作用及重力崩塌，在地下形成大小不等的空洞，在地表形成各种独特的地貌以及特殊的水文现象称为岩溶。

2．岩溶水：赋存并运移于岩溶化岩层中的水。

3．混合溶蚀效应：两种不同含量二氧化碳的饱和碳酸钙溶液混合后会变为不饱和而重新具有侵蚀性，这种现象称为混合溶蚀作用。

二、填空

1．岩溶可划分为地表岩溶和地下岩溶。

2．常见的地下岩溶形态有溶孔、溶蚀裂隙、溶洞和管道。

3．岩溶发育应具备的四个条件为：可溶岩的存在、可溶岩必须是透水的、具有侵蚀性的水以及水是流动的。

4.可溶岩一般有卤化物岩、硫酸盐岩和碳酸盐岩三类。

5.保证岩溶发育的充要条件是水的流动性。

6.岩溶的发育基本上可划分为三个阶段：起始阶段、快速发展阶段及停滞衰亡阶段。

7.在一个裸露碳酸盐岩层中，岩溶发育与地下水流动是相适应的。地下水的流动系统可以区分为非饱和流动系统、局部流动系统与区域流动系统。

三、判断题

1．水中二氧化碳含量愈高，溶解碳酸盐及硅酸盐的能力愈强。（√）

2．巨厚的纯灰岩有利于形成大型岩溶洞穴，其主要原因是成分较纯，而不是构造裂隙的发育。（×）

3．碳酸镁的溶解度比碳酸钙大，所以白云岩岩溶发育。（×）

4．地下水二氧化碳主要来源于大气，其次是土壤中产生的二氧化碳。（×）

5．水的流动是保证岩溶发育的最活跃最关键的因素。（√）

6．地下水径流强烈，地下水的侵蚀性愈强，可溶岩中留下的空洞的总体积便愈大。（√）

7．断层带往往也是岩溶集中发育处，此处透水性良好，流线密集。（√）

8．在一个裸露碳酸盐岩层中，局部流动系统，岩溶最为发育。（√）

9．在区域流动系统中，地下水流动时间长，对碳酸盐溶蚀时间长，所以区域流动系统岩溶最发育。（×）

10．岩溶水与孔隙水和裂隙水相比其分步更不均匀。（√）

11．我国南方地下多发育较为完整的地下河系，北方地下多为溶蚀裂隙、溶孔和少量溶洞。（√）

12．我国北方岩溶泉流量动态季节变化很大，南方流量动态比较稳定。（×）

四、简答题

1．为什么硅质与泥质灰岩比纯灰岩和白云岩难溶解？

其一，硅质与泥质成分本身难溶解;

其二，泥质经常附着在岩石空隙表面，堵塞地下水通道的同时也了岩石与地下水的相互接触。

2．如何利用水中碳酸钙的饱和指数来判断水的侵蚀能力？

饱和指数SIC>0，水中碳酸钙已过饱和，有发生沉淀趋势；

SIC=0，水中碳酸钙刚好饱和;

SIC<0，水中碳酸钙仍未饱和，还具有侵蚀性。

3．为什么两种不同含量二氧化碳的饱和碳酸钙溶液混合后或其它离子加入可增加水的侵蚀性？

两种不同含量二氧化碳的饱和碳酸钙溶液混合或易溶盐离子的介入可以降低钙离子、碳酸根离子的活度，从而使本来饱和的碳酸钙水溶液重新具有侵蚀性。

4．地下水获得二氧化碳有哪几种形式？

(1)大气中的二氧化碳以分子扩散的形式通过潜水面进入地下水中；

(2)土壤中微生物分解有机质使之氧化以及植物根系呼吸作用产生的二氧化碳。

5．为什么说地下水径流条件是控制岩溶发育最活跃最关键的因素？

可溶岩、水、二氧化碳体系的能量输入通过地下水不断的入渗补给来实现。这一体系的物质输出即溶解碳酸钙的排出也必须依靠水的径流和排泄来完成。因此地下水的循环交替是保证岩溶发育的充要条件。

6．说明可溶岩溶蚀的差异性及差异溶蚀的结果？

7．裸露区碳酸盐岩层中，地下水的流动系统可以划分为几个系统?各个系统的岩溶发育状况如何？

分为：非饱和流动系统、局部流动系统和区域流动系统。

非饱和流动系统，以垂直岩溶发育为主;

局部流动系统，以水平岩溶发育为主，水交替强烈，岩溶最发育;

区域流动系统，径流弱，岩溶发育弱。

五、论述题

1．岩溶发育的快速演化阶段，介质场与流速场发生哪些变化？

(1)地下水流对介质的改造由化学溶蚀变为机械侵蚀与化学溶蚀共存机械侵蚀变得愈益重要。

(2)地下出现各种规模的洞穴。

(3)地表形成溶斗及落水洞，并以它们为中心形成各种规模的洼地，汇集降水。

(4)随着介质导水能力迅速提高，地下水位总体下降，新的地下水面以上洞穴干枯。

(5)通道争夺水流的竟争变得更加剧烈。

(6)不同地下河系发出袭夺，地下河系不断归并，流域不断扩大。

2．岩溶水的特征？

(1)空间分布极不均匀

(2)岩溶水具各向异性;

(3)岩溶水的运动，通常是层流和紊流共存;

(4)局部流向和整体流向常常不一致;

(5)岩溶水的补给，通常以垂直岩溶通道为主，排泄常以泉的形式排泄;

(6)岩溶水水位随季节变化大。

3．试列举有利于碳酸盐岩石溶蚀的水文地球化学作用，并简述产生这些作用的水文地球化学环境？

4．我国南北方岩溶有哪些差异？造成这些差异的因素有哪些？