《水文地質(zhì)學基礎》試題庫及參考答案

1、水文地質(zhì)學基礎復習資料1第一章地球上的水及其循環(huán)一、名詞解釋：2地下水：地下水是賦存于地面以下巖石空隙中的水。3礦水：含有某些特殊組分，具有某些特殊性質(zhì)，因而具有一定醫(yī)療與保健作用的地下水。4自然界的水循環(huán)：自大氣圈到地幔的地球各個層圈中的水相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的過程。5水文循環(huán)：發(fā)生于大氣水、地表水和地殼巖石空隙中的地下水之間的水循環(huán)。6地質(zhì)循環(huán)：地球淺層圈和深層圈之間水的相互轉(zhuǎn)化過程。7大循環(huán)：海洋與大陸之間的水分交換。8小循環(huán)：海洋

2、或大陸內(nèi)部的水分交換。9絕對濕度：某一地區(qū)某一時刻空氣中水汽的含量。10相對濕度：絕對濕度和飽和水汽含量之比。11飽和差：某一溫度下，飽和水汽含量與絕對濕度之差。12露點：空氣中水汽達到飽和時的氣溫。13蒸發(fā)：在常溫下水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)進入大氣的過程。14降水：當空氣中水汽含量達飽和狀態(tài)時，超過飽和限度的水汽便凝結(jié)，以液態(tài)或固態(tài)形式降落到地面。14徑流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流動的水流。15水系：匯注于某一干流的全部河流

3、的總體構(gòu)成的一個地表徑流系統(tǒng)。16水系的流域：一個水系的全部集水區(qū)域。17分水嶺：相鄰兩個流域之間地形最高點的連線。18流量：單位時間內(nèi)通過河流某一斷面的水量。19徑流總量：某一時間段內(nèi)，通過河流某一斷面的水量。20徑流模數(shù)：單位流域面積上平均產(chǎn)生的流量。21徑流深度：計算時段內(nèi)的總徑流量均勻分布于測站以上整個流域面積上所得到的平均水層厚度。22徑流系數(shù)：同一時段內(nèi)流域面積上的徑流深度與降水量的比值。二、填空1水文地質(zhì)學是研究地下水的科

4、學。它研究巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈及人類活動相互作用下地下水水量和水質(zhì)的時空變化規(guī)律。2地下水的功能主要包括：資源、生態(tài)環(huán)境因子、災害因子、地質(zhì)營力、或信息載體。3自然界的水循環(huán)分為水文循環(huán)和地質(zhì)循環(huán)。4水文循環(huán)分為大循環(huán)和小循環(huán)。5水循環(huán)是在太陽輻射和重力作用下，以蒸發(fā)、降水和徑流等方式周而復始進行的。6水循環(huán)是在太陽輻射和重力作用下，以蒸發(fā)、降水和徑流等方式周而復始進行的。7主要氣象要素有氣溫、氣壓、濕度、蒸發(fā)、降水。8在水文學

5、中常用流量、徑流總量、徑流深度、徑流模數(shù)和徑流系數(shù)等特征值說明地表徑流。三、判斷題1地下水是水資源的一部分。（√）2海洋或大陸內(nèi)部的水分交換稱為大循環(huán)。（）3地下水中富集某些鹽類與元素時，便成為有工業(yè)價值的工業(yè)礦水。（√）4水文循環(huán)是發(fā)生于大氣水和地表水之間的水循環(huán)。（）5水通過不斷循環(huán)轉(zhuǎn)化而水質(zhì)得以凈化。（√）6水通過不斷循環(huán)水量得以更新再生。（√）四、簡答題1水文地質(zhì)學的發(fā)展大體可劃分為哪三個時期？1856年以前的萌芽時期，1856

6、年至本世紀中葉的奠基時期，本世紀中葉至今的發(fā)展時期。2水文地質(zhì)學已形成了若干分支學科，屬于基礎性的學科分支有哪些？水文地質(zhì)學、地下水動力學、水文地球化學、水文地質(zhì)調(diào)查方法、區(qū)域水文地質(zhì)學。3水文循環(huán)與地質(zhì)循環(huán)的區(qū)別？水文循環(huán)通常發(fā)生于地球淺層圈中，是H2O分子態(tài)水的轉(zhuǎn)換，通常更替較快；地質(zhì)循環(huán)發(fā)生于地球淺層圈和深層圈之間，常伴有水分子的分解與合成，轉(zhuǎn)換速度緩慢。4簡述水文循環(huán)的驅(qū)動力及其基本循環(huán)過程？水文循環(huán)的驅(qū)動力是太陽輻射和重力。地

7、表水、包氣帶水及飽水帶中淺層水通過蒸發(fā)和植物蒸騰而變?yōu)樗魵膺M入大氣圈。水汽隨風飄移，在適宜條件下形成降水。落到陸地的降水，部分匯聚于江河湖沼形成地表水，部分滲入地下，部分滯留于包氣帶中，其余部分滲入飽水帶巖石空隙之中，成為地下水。地表水與地下水有的重新蒸發(fā)返回大氣圈，有的通過地表徑流和地下徑流返回海洋。5大循環(huán)與小循環(huán)的區(qū)別？海洋與大陸之間的水分交換為大循環(huán)。海洋或大陸內(nèi)部的水分交換為小循環(huán)。6水循環(huán)的作用？一方面，水通過不斷轉(zhuǎn)化而水

8、質(zhì)得以凈化；另方面，水通過不斷循環(huán)水量得以更新再生。第二章巖石中的空隙與水分1巖石空隙：地下巖土中的空間。2孔隙：松散巖石中，顆?；蝾w粒集合體之間的空隙。3孔隙度：松散巖石中，某一體積巖石中孔隙所占的體積。4裂隙：各種應力作用下，巖石破裂變形產(chǎn)生的空隙。5裂隙率：裂隙體積與包括裂隙在內(nèi)的巖石體積的比值。6巖溶率：溶穴的體積與包括溶穴在內(nèi)的巖石體積的比值。7溶穴：可溶的沉積巖在地下水溶蝕下產(chǎn)生的空洞。8結(jié)合水：受固相表面的引力大于水分子自

9、身重力的那部分水。9重力水：重力對它的影響大于固體表面對它的吸引力，因而能在自身重力作影響下運動的那部分水。10毛細水：受毛細力作用保持在巖石空隙中的水。11支持毛細水：由于毛細力的作用，水從地下水面沿孔隙上升形成一個毛細水帶，此帶中的毛細水下部有地下水面支持。12懸掛毛細水：由于上下彎液面毛細力的作用，在細土層會保留與地下水面不相聯(lián)接的毛細水。13容水度：巖石完全飽水時所能容納的最大的水體積與巖石總體積的比值。14重量含水量：松散巖石

10、孔隙中所含水的重量與干燥巖石重量的比值。15體積含水量：松散巖石孔隙中所含水的體積與包括孔隙在內(nèi)的巖石體積的比值。16飽和含水量：孔隙充分飽水時的含水量。17飽和差：飽和含水量與實際含水量之間的差值。18飽和度：實際含水量與飽和含水量之比。19孔角毛細水：在包氣帶中顆粒接點上由毛細力作用而保持的水。20給水度：地下水位下降一個單位深度，從地下水位延伸到地表面的單位水平面積巖石柱體，在重力作用下釋出的水的體積。21持水度：地下水位下降一個

11、單位深度，單位水平面積巖石柱體中反抗重力而保持于巖石空隙中的水量。22殘留含水量：包氣帶充分重力釋水而又未受到蒸發(fā)、蒸騰消耗時的含水量。23巖石的透水性：巖石允許水透過的能力。24有效應力：實際作用于砂層骨架上的應力二、填空1巖石空隙是地下水儲存場所和運動通道?？障兜亩嗌?、大小、形狀、連通情況和分布規(guī)律，對地下水的分步和運動具有重要影響。2巖石空隙可分為松散巖石中的孔隙、堅硬巖石中的裂隙、和可溶巖石中的溶穴。3孔隙度的大小主要取決于分選

12、程度及顆粒排列情況，另外顆粒形狀及膠結(jié)充填情況也影響孔隙度。4巖石裂隙按成因分為：成巖裂隙、構(gòu)造裂隙、風化裂隙。5地下水按巖層的空隙類型可分為：孔隙水、裂隙水、和巖溶水。6毛細現(xiàn)象是發(fā)生在固、液、氣三相界面上的。7通常以容水度、含水量、給水度、持水度和透水性來表征與水分的儲容和運移有關的巖石性質(zhì)。8巖性對給水度的影響主要表現(xiàn)為空隙的大小與多少。9松散巖層中，決定透水性好壞的主要因素是孔隙大??；只有在孔隙大小達到一定程度，孔隙度才對巖石的

13、透水性起作用。三、判斷題1松散巖石中也存在裂隙。（√）2堅硬巖石中也存在孔隙。（√）3松散巖石中顆粒的形狀對孔隙度沒有影響。（）4兩種顆粒直徑不同的等粒圓球狀巖石，排列方式相同時，孔隙度完全相同。（√）5松散巖石中顆粒的分選程度對孔隙度的大小有影響。（√）6松散巖石中顆粒的排列情況對孔隙度的大小沒影響。（）7松散巖石中孔隙大小取決于顆粒大小。（√）8松散巖石中顆粒的排列方式對孔隙大小沒影響。（）9裂隙率是裂隙體積與不包括裂隙在內(nèi)的巖石體

14、積的比值。（）10結(jié)合水具有抗剪強度。（√）11在飽水帶中也存在孔角毛細水。（）12在松散的砂層中，一般來說容水度在數(shù)值上與孔隙度相當。（√）13在連通性較好的含水層中，巖石的空隙越大，給水度越大。（√）14松散巖石中，當初始地下水位埋藏深度小于最大毛細上升高度時，地下水位下降后，給水度偏小。（√）15對于顆粒較小的松散巖石，地下水位下降速率較大時，給水度的值也大。（）16顆粒較小的松散巖石中，重力釋水并非瞬時完成，往往滯后于水位下降，

15、所以給水度與時間有關。（√）17松散巖石中孔隙度等于給水度與持水度之和。（√）18松散巖石中，孔隙直徑愈小，連通性愈差，透水性就愈差。（√）19在松散巖石中，不論孔隙大小如何，孔隙度對巖石的透水性不起作用。（）20飽含水的砂層因孔隙水壓力下降而壓密，待孔隙壓力恢復后，砂層仍不能恢復原狀。（）21粘性土因孔隙水壓力下降而壓密，待孔隙壓力恢復后，粘性土層仍不能恢復原狀。（√）22在一定條件下，含水層的給水度可以是時間的函數(shù)，也可以是一個常數(shù)

16、。（√）23在其它條件相同而只是巖性不同的兩個潛水含水層中.在補給期時，給水度大水位上升大，給水度小，水位上升小。（）24某一松散的飽水巖層體積含水量為30％，那么該巖層的孔隙度為0.3。（√）四、簡答題11簡述影響孔隙大小的因素，并說明如何影響？影響孔隙大小的因素有:顆粒大小、分選程度、和顆粒排列方式。水文地質(zhì)學基礎復習資料36非穩(wěn)定流：水在滲流場中運動，各個運動要素隨時間變化的水流運動。7滲透流速：地下水通過某一過水斷面的平均流速。

17、8有效空隙度：重力水流動的孔隙體積與巖石體積之比。9水力梯度：沿滲透途徑水頭損失與相應滲透途徑之比。10滲透系數(shù)：水力坡度等于1時的滲透流速。11流網(wǎng)：在滲流場的某一典型剖面或切面上由一系列流線和等水頭線組成的網(wǎng)。12流線：流場中某一瞬時的一條線，線上各水質(zhì)點的流向與此線相切。13跡線：滲流場中某一段時間內(nèi)某一質(zhì)點的運動軌跡。14層狀非均質(zhì)：介質(zhì)場內(nèi)各巖層內(nèi)部為均質(zhì)各項同性，但不同巖層滲透性不同。二、填空1據(jù)地下水流動狀態(tài)，地下水運動分

18、為層流和紊流。2據(jù)地下水運動要素與時間的關系，地下水運動分為穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流。3水力梯度為定值時，滲透系數(shù)愈大，滲透流速就愈大。4滲透流速為定值時，滲透系數(shù)愈大，水力梯度愈小。5滲透系數(shù)可以定量說明巖石的滲透性能。滲透系數(shù)愈大，巖石的透水能力愈強。6流網(wǎng)是由一系列流線與等水頭線組成的網(wǎng)格。7流線是滲流場中某一瞬時的一條線，線上各水質(zhì)點在此瞬時的流向均與此線相切。跡線是滲流場中某一時間段內(nèi)某一水質(zhì)點的運動軌跡。8在均質(zhì)各向同性介質(zhì)中，地下

19、水必定沿著水頭變化最大的方向，即垂直于等水頭線的方向運動，因此，流線與等水頭線構(gòu)成正交網(wǎng)格。9流線總是由源指向匯。10如果規(guī)定相鄰兩條流線之間通過的流量相等，則流線的疏密可以反映徑流強度，等水頭線的疏密則說明水力梯度的大小。三.判斷題1在巖層空隙中滲流時，水作平行流動，稱作層流運動。（）2達西定律是線性定律。（√）3達西定律中的過水斷面是指包括砂顆粒和空隙共同占據(jù)的面積。（√）4地下水運動時的有效孔隙度等于給水度。（）5滲透流速是指水流

20、通過巖石空隙所具有的速度。（）6實際流速等于滲透流速乘以有效空隙度。（）7水力坡度是指兩點間的水頭差與兩點間的水平距離之比。（）8決定地下水流向的是水頭的大小。（√）9符合達西定律的地下水流，其滲透速度與水力坡度呈直線關系，所以滲透系數(shù)或滲透系數(shù)的倒數(shù)是該直線的斜率。（√）10滲透系數(shù)可定量說明巖石的滲透性。滲透系數(shù)愈大，巖石的透水能力愈強。（√）11水力梯度為定值時，滲透系數(shù)愈大，滲透流速就愈大。（√）12滲透流速為定值時，滲透系數(shù)愈

21、大，水力梯度愈小。（）13滲透系數(shù)只與巖石的空隙性質(zhì)有關，與水的物理性質(zhì)無關。（）14流網(wǎng)是等水頭線與跡線組成的網(wǎng)格。（）15流線是滲透場中某一時間段內(nèi)某一水質(zhì)點的運動軌跡。（）16在均質(zhì)各向同性介質(zhì)中，流線與等水頭線構(gòu)成正交網(wǎng)格。（√）17在隔水邊界附近，平行隔水邊界為流線。（√）18地下水分水嶺是一條流線。（√）19如果我們規(guī)定相鄰兩條流線之間通過的流量相等，則流線的疏密可以反映地下徑流強度，等水頭線的疏密則說明水力梯度的大小。（√

22、）20在滲流場中，一般認為流線能起隔水邊界作用，而等水頭線能起透水邊界的作用。（√）21兩層介質(zhì)的滲透系數(shù)相差越大，則其入射角和折射角也就相差越大。（√）22流線越靠近界面時，則說明介質(zhì)的K值就越小。（）23當含水層中存在強滲透性透鏡體時，流線將向其匯聚。（√）24當含水層中存在弱滲透性透鏡體時，流線將繞流。（√）四、簡答題1敘述達西定律并說明達西定律表達式中各項物理意義？式中：Q——滲透流量；w——過水斷面；h——水頭損失（h=H1－

23、H2，即上下游過水段面的水頭差）；I——水力坡度；L——滲透途徑；K——滲透系數(shù)。2何為滲透流速滲透流速與實際流速的關系如何？水流通過整個巖石斷面（包括顆粒和孔隙）的平均流速。滲透流速等于實際流速乘以有效孔隙度。3有效孔隙度與孔隙度、給水度有何關系？(1)有效孔隙度小于孔隙度。(2)由于重力釋水時孔隙中還保持結(jié)合水和孔角毛細水乃至懸掛毛細水，所以有效孔隙度大于給水度。(3)對于孔隙大的巖石三者近似相等。4影響滲透系數(shù)大小的因素有哪些？如

24、何影響？影響滲透系數(shù)的因素：巖石的孔隙性和水的物理性質(zhì)。巖石孔隙越大、連通性越好、孔隙度越高滲透系數(shù)越大；水的粘滯性越小、滲透系數(shù)越大。5簡述匯制流網(wǎng)圖的一般步驟？(1)根據(jù)邊界條件繪制容易確定的等水頭線和流線。(2)流線總是由源指向匯。(3)根據(jù)流線和等水頭線正交在已知流線和等水頭線間插入其它部分。6流網(wǎng)圖一般能夠反映什么信息？7在層狀非均質(zhì)中，流線與巖層界線以一定角度斜交時，發(fā)生折射，試寫出折射定律，并說明各項的物理意義？8敘述粘性

25、土滲透流速（V）與水力梯度（I）主要存在的三種關系？(1)VI關系為通過原點的直線，服從達西定律(2)VI曲線不通過原點，水力梯度小于某一值I0時無滲透；大于I0時起初為一向I軸凸出的曲線，然后轉(zhuǎn)為直線(3)VI曲線通過原點，I小時曲線向I軸凸出，I大時為直線。。第五章毛細現(xiàn)象與包氣帶水的運動一、名詞解釋1毛細壓強：凹形彎液面產(chǎn)生的附加壓強。2毛細飽和帶：在潛水面之上有一個含水量飽和的帶。二、填空1由于表面張力的作用，彎曲的液面對液面以

26、內(nèi)的液體產(chǎn)生附加表面壓強，而這一附加表面壓強總是指向液體表面的曲率中心方向；突起的彎液面，對液面內(nèi)側(cè)的液體，附加一個正的表面壓強；凹進的彎液面，對液面內(nèi)側(cè)的液體，附加一個負的表面壓強。2拉普拉斯公式的涵義是：彎曲的液面將產(chǎn)生一個指向液面凹側(cè)的附加表面壓強；附加表面壓強與張力系數(shù)成正比，與表面的曲率半徑成反比。3.包氣帶毛細負壓隨著含水量的變小而負值變大。滲透系數(shù)隨著含水量降低而迅速變小。三、判斷題1毛細現(xiàn)象是在固、液兩相界面上產(chǎn)生的。（

27、）2突起的彎液面，對液面內(nèi)側(cè)的液體附加一個正的表面壓強。（√）3凹進的彎液面，對液面內(nèi)側(cè)的液體附加一個正的表面壓強。（）4彎曲的彎液面將產(chǎn)生一個指向液面凹側(cè)的附加表面壓強，附加表面壓強與表面張力系數(shù)成正比，與表面的曲率半徑成反比。（√）5包氣帶中毛細負壓隨著含水量的變小而負值變大。（√）6包氣帶中滲透系數(shù)隨著含水量的降低而增大。（）7包氣帶水的運動也可以用達西定律描述。（√）8顆粒較粗時，由于滲透性好，所以毛細上升高度大。（）9顆粒較細

28、時，由于滲透性差，所以毛細上升高度小。（）四、簡答題1附加表面壓強的方向如何凸起和凹進的彎液面，對液面內(nèi)側(cè)的液體，附加一個什么樣的表面壓強？附加表面壓強總是指向液體表面的曲率中心：凸起的彎液面，對液面內(nèi)側(cè)的液體，附加一個正的表面壓強；凹進的彎液面，對液面內(nèi)側(cè)的液體，附加一個負的表面壓強。2當液面為凸形、凹形和水平時，實際表面壓強各如何計算？液面為凸形時，P=PoPc；液面為凹形時，P=PoPc；液面水平時，P=Po。式中：Po為大氣壓強

29、；Pc為附加表面壓強。3為什么包氣帶中毛細負壓隨著含水量的變小而負值迅速變??？隨著含水量的降低，毛細水退縮到孔隙更加細小處，彎液面的曲率增大，造成毛細負壓的負值更大。4為什么包氣帶中滲透系數(shù)隨著含水量的降低而迅速變小？(1)含水量降低，實際過水斷面隨之減小(2)含水量降低，水流實際流動途徑的彎曲程度增加；(3)含水量降低，水流在更窄小的孔角通道及孔隙中流動，阻力增加。5毛細飽水帶與飽水帶有哪些區(qū)別？毛細飽水帶是在表面張力的支持下飽水的，

30、不存在重力水，打井時打到毛細飽水帶時，沒有水流入井內(nèi)；飽水帶的水主要是重力水，井打到飽水帶時，在重力作用下，水能流入井內(nèi)。6包氣帶水與飽水帶水運動的區(qū)別是什么？(1)飽水帶只存在重力勢，包氣帶同時存在重力勢與毛細勢(2)飽水帶任一點的壓力水頭是個定值，包氣帶的壓力水頭則是含水量的函數(shù)；(3)飽水帶的滲透系數(shù)是個定值，包氣帶的滲透系數(shù)隨著含水量的降低而變小。第六章地下水的化學成分及其形成作用一、名詞解釋1總?cè)芙夤腆w：地下水中所含各種離子、