一、名词解释1水文地质学:水文地质学是研究地下水的科学。它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。2水文循环:发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。水文循环通常发生于地球浅层圈中,是H2O分子态水的转换,通常更替较快。3地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。地质循环发生于地球浅层圈和深层圈之间,常伴有水分子的分解与合成,转换速度缓慢。4地下水:地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。5径流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。6孔隙:松散岩石中,颗粒或颗粒集合体之间的空隙。7孔隙度:松散岩石中,某一体积岩石中孔隙所占的体积。8裂隙:各种应力作用下,岩石破裂变形产生的空隙。9裂隙率:裂隙体积与包括裂隙在内的岩石体积的比值。10岩溶率:溶穴的体积与包括溶穴在内的岩石体积的比值。11溶穴:可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。12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。13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。14毛细水:受毛细力作用保持在岩石空隙中的水。15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。16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。17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。18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。19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。20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。21排泄:含水层或含水系统失去水量的过程称作排泄。22包气带:地下水面以上称为包气带,包括毛细水带、中间带和土壤水带,岩石中的空隙未被水充满,称为包气带。。23含水层:能够透过并给出相当数量水的岩层。24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。25潜水:饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。26潜水位:潜水面上任一点的高程。27潜水等水位线图:潜水位相等的各点的连线构成的图件。(某时刻潜水面的等高线图)。28承压水:充满于两个隔水层之间的含水层中的水。30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。31层流:在岩层空隙中渗流时,水质点作有秩序的、互不混杂的流动,称为层流运动。如砂、裂隙不很宽大的基岩中水的流动32紊流:在岩层空隙中渗流时,水质点作无秩序的、互相混杂的流动,称为紊流运动。如大的溶穴、宽大裂隙中水的流动。作紊流运动时,水流所受阻力比层流状态大,消耗的能量较多。33稳定流:水在渗流场内运动时,各个运动要素(水位、流速、流向等)不随时间改变,称为稳定流。34非稳定流:水质点的各个运动要素随时间改变的水流运动。35有效空隙度:重力水流动的孔隙体积与岩石体积之比。36水力梯度:沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。37渗透系数:水力坡度等于1时的渗透流速。38溶滤水:富含CO2与O2的渗入成因的地下水,溶滤它所流经的岩土而获得其主要化学成分,这种水称之为溶滤水。39地下水补给:含水层或含水系统从外界获得水量的过程。40越流:相邻含水层通过其间的弱透水层发生水量交换。41上升泉:由承压含水层补给形成的泉。42下降泉:由潜水或上层滞水补给形成的泉。43侵蚀(下降)泉:当沟谷切割揭露含水层时形成的泉。44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。45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。46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。47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。48地下水含水系统:指由隔水或相对隔水岩层圈闭的,具有统一水力联系的含水岩系。49地下水流动系统:指由源到汇的流面群构成的,具有统一时空演变过程的地下水体。50孔隙水:赋存于松散沉积物颗粒构成的孔隙之中的地下水。51裂隙水:赋存并运移于裂隙基岩中的地下水。52成岩裂隙水:赋存并运移于成岩裂隙中的地下水。53风化裂隙水:赋存并运移于风化裂隙中的地下水。54构造裂隙水:赋存并运移于构造裂隙中的地下水。55岩溶水:赋存并运移于岩溶化岩层中的水。56泄流:当河流切割含水层时,地下水沿河呈带状排泄,称作地下水的泄流。二、填空题1地下水的功能主要包括:宝贵资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、信息载体。2自然界的水循环分为水文循环和地质循环。3水文循环分为大循环和小循环。4水循环是在太阳辐射和重力作用下,以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。5主要气象要素有气温、气压、湿度、蒸发、降水。6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。7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。8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。9岩石裂隙按成因分为:成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙。10地下水按岩层的空隙类型可分为:孔隙水、裂隙水、和岩溶水。11毛细现象是发生在固、液、气三相界面上的。12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。13岩性对给水度的影响主要表现为空隙的大小与多少。14包气带自上而下可分为土壤水带、中间带和毛细水带。15据地下水埋藏条件,可将地下水分为上层滞水(包气带水)、潜水和承压水。16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:蒸发排泄和径流排泄。17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。18据地下水流动状态,地下水运动分为层流和紊流。19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。20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。21流线总是由源指向汇。22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23地下水中含有各种气体、离子、胶体物质、有机质以及微生物等。24地下水中常见的气体成分有氧气、氮气、二氧化碳、甲烷及硫化氢等。25地下水中分布最广、含量较高的阴离子有氯离子、硫酸根离子及碳酸氢根离子等。26地下水中分布最广、含量较高的阳离子有钠离子、钾离子、钙离子及镁离子等。27低矿化水中常以碳酸氢根离子、钙离子及镁离子为主;高矿化水则以氯离子及钠离子为主。28中等矿化的地下水中,阴离子常以硫酸根离子为主,主要阳离子则可以是钠离子,也可以是钙离子。29地下水化学成分的形成作用有溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用和混合作用。30据地下水化学成分的成因类型,可将地下水分为溶滤水、沉积水和内生水。31地下水的物理性质主要包括:温度、颜色、透明度、嗅味和味道。32根据受热源影响的情况,地壳表层可分为变温带、常温带、和增温带三个带。33地下水补给的研究包括补给来源、补给条件与补给量。34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。35研究含水层的排泄包括排泄去路、排泄条件与排泄量等。36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。37根据泉的成因,下降泉可分为侵蚀(下降)泉、接触泉与溢流泉。38上升泉按其成因可分为侵蚀(上升)泉、断层泉与接触带泉。39地下水系统包括地下水含水系统和地下水流动系统。40表征地下水动态要素有水位、水量、水化学成分、水温。41潜水动态可分为蒸发型、径流型及弱径流型三种类型。42陆地上某一地区地下水量收入项一般包括大气降水量、地表水流入量、地下水流入量、水汽凝结量。43陆地上某一地区地下水量支出项一般包括表水流出量、地下水流出量、蒸发量。44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。45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。46可溶岩一般有卤化物岩、硫酸盐岩和碳酸盐岩三类。47保证岩溶发育的充要条件是水的流动性。48含水层(含水系统)的排泄方式:通过泉、泄流、蒸发、蒸腾等方式排泄;三、简答题及论述题1地下水分类地下水按综合特征分类分类依据:a埋藏条件(赋存部位)b含水介质的类型(赋存空间)分类类型:埋藏条件分三类,含水介质分三类,共九类。如下表孔隙水裂隙水岩溶水上层滞水孔隙上层滞水裂隙上层滞水岩溶上层滞水潜水孔隙潜水裂隙潜水岩溶潜水承压水孔隙承压水裂隙承压水岩溶承压水2简述影响孔隙大小及孔隙度大小的因素,并说明如何影响?(1)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)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。①颗粒的排列—以理想等粒圆球状颗粒为例,理论上几何计算立方体排列最疏松,孔隙度为47.64%,四面体排列为最紧密,孔隙度为25.95%。注意:三种颗粒直径不同的等粒岩石,排列方式相同时,孔隙度完全相同。②颗粒的分选—在颗粒大小不等时,分选差则孔隙度小,分选好则孔隙度大。③颗粒的形状及胶结—磨圆愈好,孔隙度愈小,胶结可以降低孔隙度。④考虑粘性土的结构孔隙及次生孔隙。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裂隙按成因可分为三种:成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙。风化裂隙赋存于岩体的风化带中。风化作用与卸荷作用决定了岩体的风化裂隙带在近地表处呈壳状分布,通常厚数米至数十米。风化裂隙通常分布比较均匀,连通性好,从地表至地下逐渐闭合。成岩裂隙赋存于各类成岩裂隙中。成岩裂隙是沉积岩固结脱水及岩浆岩冷凝收缩形成的裂隙。一般情况下,成岩裂隙多为闭合,但陆地喷溢的玄武岩裂隙发育且张开,可构成良好含水层。岩脉及侵入岩体与围岩的接触带,冷凝后可形成张开的呈带状分布的裂隙。熔岩流冷凝过程中末冷凝的熔岩流走,在岩体中留下的巨大熔岩孔道,易形成管状裂隙。构造裂隙构造裂隙是固结岩石在构造应力作用下形成的最为常见的裂隙。构造裂隙分布不均匀,连通性不好,小到节理大到断层,大小悬殊,具有方向性。4有效应力原理(太沙基Terzaghi原理)有效应力:地下水的孔隙水压力(浮力)会减轻岩土内部的压应力,扣除孔隙水压力后的岩土内部(压)应力,称为有效应力Pz。Pz=P–u其中u为孔隙水压力,孔隙水压力(压强)计算:u=γw×h作用于岩土上的总应力P(上部总荷重产生的)等于岩石骨架与水的重量之和。5达西定律及其适用范围(1)达西定律描述:Q=Kωh/L=KωI(达西公式)式中:Q—渗透流量(出口处流量,通过砂柱各断面的流量);ω—过水断面(在实验中相当于砂柱横断面积);h—水头损失(h=H1-H2,即上下游过水断面的水头差);L—渗透途径(上下游过水断面的距离);I—水力梯度(相当于h/L,即水头差除以渗透途径);K—渗透系数。由水力学可知,通过某一断面的流量Q等于流速V与过水断面ω的乘积,即:Q=ωV即V=Q/ω则可得达西定律可以写为另一种形式,即:V=KI水在多孔介质中的渗透流速与水力梯度的一次方成正比——达西定律(线性渗透定律)。水力梯度I的定义:沿渗透途径水头损失与相应渗透途径长度的比值。(3)适用范围:渗透流速V与水力