10级《水文地质基础》作业答案

10级《水文地质基础》作业答案一、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、生物圈以及人类活相互作业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、地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。3．含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层。4、弱透水层：指那些渗透性相当差的岩层。5、孔隙度：松散岩石中，某一体积岩石中孔隙所占的体积。6、承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的水。7、潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。8、脱硫酸作用：在还原环境中，当有有机质存在时，脱硫酸细菌能使硫酸根离子还原为硫化氢的作用。9、水力梯度：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。10、地下水排泄：含水层或含水系统失去水量的过程。11、溶滤作用：在水与岩土相互作用下，岩土中一部分物质转入地下水中，这就是溶滤作用。12、渗透系数：水力坡度等于1时的渗透流速。13、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。14、总溶解固体（矿化度）：地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量。15、地下水补给：含水层或含水系统从外界获得水量的过程。16、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。二、问答题1、地下水的功能是什么？答：地下水的功能有很多种，大体可概括为以下几点：（1）宝贵的资源：地下水可作为理想的水资源，富集某些盐类和元素的地下水可以提炼矿产品，有的地下水还具有医疗保健作用。（2）重要的地质营力：地下水是地壳内物质和热量传输及应力传递的载体，各种地质作用的参与者。（3）不可忽视的致灾因子：地下水会引发地面沉降、岩溶塌陷等地质灾害。（4）活跃灵敏的生态环境因子：地下水在特定的自然条件下或人类活动不恰当的干扰下会形成极其不良的生态环境。（5）极有价值的信息载体：地下水露头出现高温异常可提示地热增温率高，地下水及其沉淀物的化学组分可提供不同时空尺度的环境信息，某些深循环地下水可提供地球深部层圈的珍贵信息。2、简述水文循环的驱动力及其基本循环过程。答：水文循环的驱动力是太阳辐射和重力。地表水、包气带水及饱水带中浅层水通过蒸发和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。落到陆地的降水，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。地表水与地下水有的重新蒸发返回大气圈，有的通过地表径流和地下径流返回海洋。3、简述太沙基有效应力原理。答：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。4、比较影响空隙的大小因素和影响孔隙度的大小因素有何异同？答：（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。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。5、承压水的主要特征有哪些？答：（1）承压含水层的顶面承受静水压力；（2）分布区和补给区不一致；（3）受外界影响相对较小,动态变化相对稳定；（4）承压含水层厚度变化较小；（5）承压水水质类型多样。6、潜水的主要特征有哪些？答：(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。7、简述构造裂隙水的特点。答：(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。8、简述断层带的水文地质意义。答：导水断层带是有特殊水文地质意义的水文地质体，它可起到出水空间、集水廊道与导水通道的作用。①贮水空间作用：当围岩裂隙不发育，断层带破碎时，断层角砾岩及裂隙增强带构成局部的带状贮水空间。钻孔或坑道揭露此类断层时，初期涌水量及水压可能较大，但迅即衰减，以至干涸。②集水廊道作用：发育于透水围岩中的导水断层，不仅是贮水空间，还兼具集水廊道的功能。钻孔或坑道揭露断层带的某一部位时，水位下降迅速波及导水畅通的整个断层带，形成延展相当长的水位低槽，断层带就像集水廊道似的，汇集广大范围围岩裂隙中的水，因此，涌水量较大且稳定。③导水通道作用：导水断层沟通若干个含水层或（及）地表水体时，断层带兼具贮水空间、集水廊道与导水通道的功能。钻孔或坑道揭露此类断层时断层带将各个水源的巨大贮存水量，源源不断地导入，涌水量极大且长期保持稳定。④隔水屏障作用：当存在厚层隔水层且断层断距较大的，原来连通的含水层可被切割成为相对独立的块段。由于这种含水块段与外界的水力联系减弱，甚至断绝，故有利于排水疏干而不利于供水。9、写出达西定律表达式并说明式中各项物理意义。答：达西公式：Q=KA(H1－H2)/L=KAI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；A——过水断面面积。10、简述泉的分类。答：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。11、潜水等水位线图可以提示哪些水文地质信息？答：(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。12、承压等水位线图可以提示哪些水文地质信息？答：(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。13、阐述岩溶水的特征。答：(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。14、写出潜水均衡方程式，并结合不用条件，写出干旱半干旱平原区、湿润山区、强烈开采区的潜水均衡方程式。(见书P111)答：潜水均衡方程式的一般形式：干旱半干旱平原区潜水均衡方程式：湿润山区潜水均衡方程式：强烈开采区潜水均衡方程式：15、影响大气降水补给地下水的主要因素有哪些？如何影响？答：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。16、结合水动力条件及沉积物特征，说明洪积扇中地下水特征及其分带。答：干旱半干旱气候下，洪积扇中地下水量水质均呈明显分带性。（1）洪积扇上部是潜水深埋带或盐分滤液带，地下水水位变幅大形成低TDS水，干旱内陆盆地带地下水全部转入地下；（2）洪积扇前缘是潜水溢出带或盐分过路带，地下水水位变幅小，干旱内陆盆地带地下水转向地表形成绿洲；（3）洪积扇前缘以下是潜水下沉带或盐分积聚带，地下水TDS明显增大，干旱内陆盆地带地下水流向盐湖。（4）由洪积扇顶部到盆地中心，显示良好的地貌--岩性--地下水分带，地形坡度由陡变缓，岩性由粗变细，地下水位埋深由深到钱。