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1长安大学2005－2006学年第二学期试题（B）卷参考答案课程名称地下水科学考试日期2006年07月12日共6题学生姓名学院环工学院班级29070401学号一、名词解释（每题2分，共20分）1结合水：指受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。由于紧靠固相表面的结合水引力很大，远离表面则引力减弱，又分为强结合水和弱结合水。2容水度：指岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积德比值。可用小数或百分数表示。3潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水称为潜水。即地表以下第一个稳定隔水层之上的重力水。4贮水系数：指承压含水层侧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水的体积。5包气带：地表以下一定深度上，岩石中的空隙被重力水所充满，形成地下水面，该面以上称为包气带。分为土壤水带、中间带和毛细水带。6总矿化度：地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量称为总矿化度。单位为g/L。习惯上以105°-110℃时将水蒸干所得的干涸残余物总量来表征。7泉：即地下水的天然露头，在地形面与含水层或含水通道相交点地下水出露成泉。8地下水动态：含水层与环境相互作用下，其各要素（如水位、水量、水化学、水温）随时间的变化称为地下水动态。9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。它包含了若干含水层与相对隔水层的整体为研究对象的地下水系统。10成垢作用：水煮沸时，水中的一些离子、化合物可以相互作用而生成沉淀，附着在锅炉壁上形成锅垢，称为成垢作用。二、判断正误（每题1分，共15分）1.岩石的给水度通常在数值上与它的空隙度相当。（×）2.结合水区别于普通液态水的最大特征是具有抗剪强度。（√）3.上层滞水的动态较稳定，可以作为一种供水水源。（×）4.稳定流条件下，流线与迹线重合。（√）5.地下水永远从高处流向低处。（×）6.承压含水层在接受补给时，测压水位上升，含水层厚度也明显增加。（×）7.地下水的实际流速大于渗透流速。（√）28.地下水中若有H2S存在，说明体系处于一种封闭的还原环境。（√）9.水垢很重的原因是水的矿化度高。（×）10.含水层从获得水量到失去水量所经历的过程，即地下水的均衡。（×）11水文地质钻孔的口径一般比地质钻孔要小，且用清水钻进。（√）12岩石的水理性质即与水的储容及运移有关的岩石性质。（√）13下降泉泉口的水流一定呈现下降运动。（×）14水的侵蚀性是岩溶发育的充分必要条件。（×）15地下水可采资源量一定小于天然资源量。（×）三、填空（每空1分，共15分）.1.含水层失去水量的过程称（地下水的排泄）。2.由一系列等水头线与流线组成的网格叫（流网）。3根据出露原因，上升泉可分为（侵蚀泉）、（断层泉）、（接触带泉）。4.岩石的水理性质主要有（容水性）、（给水性）、（持水性）、（透水性）四种。5.水质点做有序的流动称（层流），服从达西定律。即：V=(KI)。6水文地质钻孔的类型有（勘探孔）、（试验孔）、（观测孔）、（开采孔）。四、回答问题（每题5分，共30分）1试述构成含水层的三个条件。含水层指能够透过并给出相当数量水的饱水岩层。构成含水层条件：（1）岩石必须具备饱含重力水的空隙；（2）具有利于地下水聚集、储存的地质构造；（3）充足的补给来源。满足以上三条，才能确定为含水层。2.简述地下水化学成分的形成作用。地下水化学成分的形成作用包括：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、混合作用及人类活动对地下水化学成分的影响。溶滤作用指在水与岩土相互作用下，岩土中一部分物质转入到地下水中，其结果使地下水矿化度降低；浓缩作用是将岩土中的某些成分融入水中，地下水的流动又把这些溶解物质带到排泄区。在干旱半干旱地区的平原与盆地低洼处，地下水位埋藏不深，由于蒸发作用只带走水分，盐分仍保留在地下水中，使矿化度不断增大；脱碳酸作用指水中CO2随着温度升高或压力降低而减少，一部分CO2成为游离CO2从水中逸出。其结果使矿化度降低；脱硫酸作用指在还原环境中，当有机质存在时，脱硫酸细菌使SO42-还原为H2S，其结果使地下水中SO42-减少而HCO3-增加，pH值变大；阳离子交替吸附作用指在一定条件下，颗粒将吸附地下水中某些阳离子，而将原来吸附的部分阳离子转化为地下水中的组分。混合作用指成分不同的两种水汇合在一起，形成化学成分与原来两者都不相同的地下水。另外，人类活动产生的废弃物可能污染地下水，也存在人为作用大规模改变了地下水形成条件，从而3使地下水化学成分发生改变。3简答大气降水入渗补给地下水的影响因素。影响大气降水入渗补给地下水有（1）降水特征:：包括年降水量、降水强度、降水时程分配等；（2）包气带特征：包括岩土透水性、包气带厚度等；（3）地形坡度；（4）接受补给区的面积（5）植被。总之，降水时间越长，降水幅度适中，坡度平缓、植被较好，包气带厚度适中，分布面积广的属于补给条件较好。4简述洪积物中地下水的分布及其特征。洪积物是由山区集中的洪流流出出山口堆积而成。在地貌上呈扇形形成洪积扇。在洪积扇上部，地形坡度大，水动力条件好，沉积物多为砾石、卵石、漂砾等，磁带接受大气降水和地表水补给，含水层厚度大，透水性强，潜水埋藏较大，为单一结构潜水，故称潜水深埋带。该带径流条件好，水交替强烈，蒸发作用微弱而溶滤作用强，矿化度较小，水质优良，也称盐分溶滤带；洪积扇中下部，地形变缓，水动力条件减弱，颗粒沉积变细，为沙砾、砂过渡为亚砂土、亚粘土，并有粘土夹层，既有潜水和承压水，潜水径流不畅，潜水面接近地表，故称潜水溢出带。由于径流加长，蒸发增强，水分含盐量增加，也称盐分过路带；洪积扇下部，地形更加平坦，沉积颗粒更细，并有淤泥质沉积，分布有潜水和多层承压水，并有自流水区。潜水埋深又进一步变大，故称潜水下沉带。由于地下径流条件更差，蒸发强烈，含盐量相应增大，又称盐分堆积带。所以洪积物中地下水的分布及其特征很好体现了（地表）水动力条件分带→沉积作用分带→地貌、岩性分带→地下水分带。5简述断裂带的水文地质意义？断裂带是应力集中释放造成的破裂形变，长数十至数百公里，宽达数百米。断层两盘的岩性及断层力学性质，控制断层的导水—储水特征。发育于脆性岩层的张性断裂，具有良好的导水能力；发育于含泥质较多的塑性岩层中的张性断裂，往往导水不良甚至隔水；塑性岩层的压性断裂，这是隔水的，脆性岩性的压性断裂，虽然透水性很差，但断裂面两侧多发育扭张裂隙因而构成导水带。扭性断裂的导水性介于张性断裂与压性断裂之间。另外，同一条断层，由于两盘岩性及力学性质的变化，不同部位的导水性也可以不同。导水断裂带是具有特殊水文地质意义的水文地质体，它可以起到储水空间、集水廊道与导水通道的作用。6简述抽水试验的目的与任务。抽水试验是通过钻孔或水井抽水来定量评价含水层渗透性及井孔出水能力的试验。其任务为：（1）确定井的出水能力；（2）确定含水层的水文地质参数，如渗透系数、导水系数、储水系数等；（3）确定降落漏斗的形状及影响范围，为开采井设计提供依据；（4）判断地下水运动性质、了解地下水与地表水以及不同含水层之间的水力联系；（5）查明含水系统边4界的性质及位置。五、写出下列水分析资料的库尔洛夫式，并按舒卡列夫分类法定名。（10分）离子ClHCO3NaCaMg毫克当量百分数49.80.215.428.85.8矿化度3.127克/升；Br0.35克/升。解：库尔洛夫式表示水化学成分是：将阴阳离子分别标示在横线上下，按毫克当量百分数自大而小顺序排列，小于10%的离子不予表示。横线前依次表示气体成分、特殊成分及矿化度，三者单位均为g/L，横线后以字母t为代号表示以摄氏计的水温。因此，上述水分析资料的库尔洛夫式为：Cl49.8Br0.35M3.127Ca28.8Na15.4舒卡列夫分类是根据地下水中六种主要离子及矿化度划分的，含量大于25%阴离子和阳离子进行组合，共分49型水，每型用一个阿拉伯数字作为代号。按矿化度又可划分为4组:A组代表矿化度小于1.5g/L，B组代表矿化度1.5—10g/L，C组代表矿化度小于10—40g/L，D组代表矿化度大于40g/L。因此，上述水分析资料的水化学类型为Cl—Ca型水，属B组。六、试述补给资源和储存资源的概念及其供水意义（10分）资源是指自然界存在且可被人类利用的一切，地下水资源考虑地下水本身的特性和供水要求两个方面，可分为补给资源和储存资源。补给资源是指与外界交换的水量，定义为含水系统的地下水多年平均年补给量为补给资源量。单位m3/a。它是含水系统中可以恢复再生的水量；储存资源是含水系统在地质历史时期积累保存下来的水量，定义为含水系统地下水多年平均低水位以下的重力水体积为储存资源量。单位m3。在正常供水中，所消耗的是补给资源，当含水系统被开采时水文地质条件发生变化，其补给量可能大于或小于天然条件下的天然补给量。同时，开采地下水引起的环境损害制约含水系统的开采能力，其供水量可能小于其天然补给量。所以含水系统的允许开采量确定是一个较为复杂的问题，结合具体的水文地质条件、开采条件而定；储存资源只有在干旱季节或年份动用，是为了调节供水水量使之在时间上保持稳定均衡。被动用的这部分储存资源原则上应当在一定时期予以补偿，才能保持含水系统的调节能力，也就是动用储存资源并非消耗而是借用，可以短期适当的动用。