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水文考试复习资料
一、名词解释水文循环指地壳岩石孔隙中大气水、地表水和地下水之间的水循环包气带地下水表面以上的包气带23-33径流模数M指单位流域面积的平均输出流量,单位为L/s*km计算公式M=q/f*10(1L=10m)蓄水系数当测压水位下降(或者上升)一个单位深度时,每单位水平面积从含水层释放(或者储存)的水量承压水两个含水层(含水层)之间的含水层中充满的水稳定流水在渗流场中运动,各个运动要素(水位,流速,流向等)不随时间改变时,称为稳定流地下水含水系统是指由隔水或者相对隔水层圈闭的,内部具有统一水力联系的赋存地下水的岩系水系汇于某一干流的全部河流的总体构成一个地表径流系统,成为水系上层滞水包气带局部隔水层(弱透水层)之上积聚的具有自由水面的重力水溶液过滤在水与岩土的相互作用下,岩土中的某些物质转移到地下水中这是浸出溢流相邻含水层之间通过含水层发生水交换测压水位井中静止水位的高程就是承压水在该点的测压水位地下水动力学在与环境的相互作用下,含水层中各种元素(如水位、水量、水化学成份、水温等)随时间的变化称为地下水动力学孔隙度是指某一体积岩石(包括孔隙在内)中孔隙体积所占的比例产水量当地下水位下降一个单位深度,并从地下水位延伸到地面单位水平面积的岩柱时,重力释放的水量渗透系数达西定律中k为其线性比例系数称为渗透系数含水层是饱水并能传输与给出相当数量水的岩层水力梯度沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比层流岩层缝隙中的流动是水颗粒有序、非混合的流动上升泉由承压含水层补给的泉水正均衡某一均衡区,在一定均衡区内,地下水水量(或者盐量、热量)的收入大于支出,变现为地下水储存量(或者盐量、热量)增加储存资源量含水系统地下水多年平均低水位以下的重力水体积为其储存资源量,单位m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潜水位潜水面上任一点的高程称为该点的潜水位径流系数a为同一时间段内流域面积上的地表径流深度ynim与降水量xmni的比值计算公式a=y/x以小数或者百分数表示
二、填空
1.在水文学中,通常使用流量、总径流、径流深度、径流模数和径流系数等特征值来描述地表径流
2.根据岩层孔隙类型,地下水可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水
3、据地下水流动状态,地下水运动分为层流和紊流;据地下水运动要素与时间的关系,地下水运动分为稳定流流和非稳定流
4.地下水的自然排泄方式包括泉水、排泄、蒸发、蒸腾和向另一含水层排泄
5、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
6.地下水化学成份的形成包括淋溶、浓缩、脱碳、脱硫酸、阳离子交替吸附和混合
7、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
8.从洪积扇顶部到边缘,地下水排泄主要由径流转化为蒸发,矿化作用由小到大,水化学作用由溶液过滤到浓缩
9、地下含水系统的补给来源有大气降水、地表水、凝结水、地表水
10、上升泉按其出露原因可分为侵蚀上升泉、断层泉和接触带泉
11.根据地下水埋藏条件,地下水可分为包气带水、潜水和承压水;根据含水介质孔隙的类型,地下水可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水
12、表征地下水动态要素有水位、水量、水化学成份、水温
13.引水断层带可发挥蓄水空间、集水廊道和引水渠道的作用
14、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、具有侵蚀能力的水及水是流动的
15.人类对地下水的不利影响表现在三个方面地下水的过度开辟或者排放、地下水的过度补充和污染物进入地下水
16、地下水污染物质主要来源于生活污水与垃圾、工业污水与废渣以及农用肥料与农药
17、地下水资源可分为补给资源和储存资源
18.普通而言,与储水和迁移有关的岩石性质以含水量、含水量、产水量、持水量和透水性为特征
19.陆地上某一区域的地下水收入普通包括大气降水和地表水流入地下水流入水蒸气凝结
20.某一区域地下水在陆地上的支出项目普通包括地表水产量、地下水产量和蒸发量
21、在冲积平原中,由现代河道与近期古河道想两侧河间洼地,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
22.具有地下水资源和可回收性的特点
3、评判
1、海洋或者大陆内部的水分交换成为大循环一一X
2.测压水位是指暴露承压含水层的钻孔中的静态水位与含水层顶面之间的距离V
3.当颗粒较细时,由于渗透性差,毛细管上升高度较小X
4、地下水位之所以随时间发生变动,是含水层水量收支不平衡的结果——J
5、昼夜温差越大,产生的凝结水量越大——V
6.达西定律本质上是能量守恒定律或者渗流转化定律V
7、普通情况下,低矿化水中常以重碳酸离子、钙离子及镁离子为主;高矿化水则以氯离子及钠离子为主一一J
8、废渣固定堆放在地面上,不会污染地下水X9地下水补给资源可长期作为供水水源J
10、局部流动系统的水,流程短,流速快,地下水化学成份相应地比较简单,矿化度较低;区域流动系统的水,流程长,流速慢,接触的岩层多成份复杂,矿化度也高V
11.水通过连续循环和转化进行净化;可通过连续循环水进行更新和再生V
12.在包气带中,毛细带的下部也充满水,因此毛细带中的水可以进入井义
13、水位下降时潜水含水层所释放出的水来自部份空隙的疏干;而测压水位下降时承压含水层搜释放出的水来自含水层水体积的膨胀及含水介质的压密一J
14.补给地下水的降水量与降水强度无关,只与降水量的大小有关X
15、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一一X
16.无论是断层面还是断层面两侧的影响带义17,挤压断层的透水性都很差水力坡度是指两点之间的水头差与两点之间的水平距离之比X
18、用库尔洛夫式放映水的化学特点时,阳离子标在横线上,阴离子标在横向下一一X
19、在势汇处,流线上升,垂向上水头自下而上由高到低故地下水可由低处向高处流一J
20、废气以气体形式排入大气,对地下水不会产生污染一一X
21、地下水位以上不含水的砂层也叫含水层一一X
22.潜水主要由大气降水和地表水提供;潜水的流向是从高水位到低水位的垂直等高线V
23.当颗粒较粗时,由于渗透性好,毛细管上升高度较大;当颗粒很细时,由于渗透性差,毛细管高度升高小一X
24.在自然状态下,在干旱和半干旱地区的平原或者盆地中,地下水径流较弱,主要通过蒸发和排泄,地下水动态往往是蒸发的V
25、承压水由补给区向深部受季节影响越来越明显一X
26.极厚的纯石灰岩有利于形成大型溶洞,这是由于纯成份而不是结构裂缝的发育X
27、地下水储存资源在供水中起调节作用;而地下水的补给资源可作为供水水源长期持续提供的水量一一J
四、简短回答问题
1、地下水化学分析的项目有哪些?答物理性质(温度、颜色、透明度、滋味等)、碳酸氢根离子、硫酸根离子、氯离子、钾离子、钙离子、总硬度、pH值等
2、裂隙水有哪些特点?答
(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,有的呈脉状
(3)裂隙水的水力联系差,往往无统一的地下水水面,
(4)裂隙水流动具有明显的各向异性
3、影响岩石透水性的因素有哪些,如何影响?答
(1)孔隙大小孔隙愈大,透水性愈好普通情况,孔隙细小时,不透水或者弱透水
(2)孔隙度当孔隙大到能够透水时,孔隙度愈大,渗透性愈好
4、地下水污染的主要途径有哪些?答
(1)雨水淋滤堆放在地面的垃圾与废渣中的有毒物质进入含水层
(2)污水排入河湖坑塘,在渗入补给含水层
(3)利用污水灌溉农田
(4)来自水封性差的井眼
(5)的废气溶解在大气降水中形成酸雨,也可以补充受污染的地下水
5.水文循环及其意义?答水文循环是发生于大气水、地表水和地下水之间的水循环水文循环可分为
(1)大循环发生在海洋与大陆之间的水分交换
(2)小循环;发生于大海洋与大陆内部的水分交换水文循环的意义
(1)水通过不断转化而水质得以净化
(2)水作为资源不断更新再生,可以保证在其再生速度水平上永续利用
6.达西定律表达式,并解释公式中每一个项目的含义?答1856年,法国水力学家达西通过大量的实验得到线性渗透定律一即著名的达西定律q=k3h/1二ks iv=ki(达西定律常用形式)Q——渗流(出口处的流量是通过砂柱各截面的流量)3——水流截面(相当于实验中砂柱的横截面积)h—水头损失(h=hl—h2,即上下游过水断面的水头差)1—渗透途径(上下游过水断面的距离)I——水力梯度(相当于h/L,即水头差除以渗流路径)k——渗透系数7o地下水的补给来源是什么?答大气降水、地表水、凝结水、其它含水层或者含水系统和人工补给
8、地下水的排泄方式有哪些?答泉水、河流流量、蒸发、蒸腾、对另一含水层或者含水层系统的补给、人工排放
9.简要描述地下水资源的可调节性?指地下水系统的储存水量可维持枯水季节或者年份的供水,并在丰水季节或者年份得到补偿
10、何为地下水补给资源?在供水中有什么意义?它指的是时常与外界交换的水量,即可以回收和再生的水量地下水在含水层系统中的年平均补给量是其补给资源,m3/Ao在合理供水条件下,消耗和利用的水是补给资源,而不是储存资源补给资源保证了水作为供水水源的长期持续供应11>冲积平原的水文地质特征
(1)微地貌现代古河道或者地势较高的现代河道一河间洼地一现代古河道或者地势较高的现代河道
(2)岩性(古河道)砂一砂土、壤土一黏土(河间洼地)一砂土壤土一砂(古河道)
(3)岩土渗透性(古河道砂)良好一(河间洼地黏土)贫瘠一(古河道砂)良好
(4)地下水埋深(古河道)深一(河间洼地)浅层一深(古河道)
(5)水质矿化度低(古河道)一(河间洼地)矿化度高一(古河道)矿化度低
(6)主要含水层是沿河道呈条带状分布的砂层由于河流的决口和改道,形成为了不同时期的古河道这些古河道在三维空间中形成相互连通的网状砂带,断面上浮现孤立的砂层透镜体
12.黄土中的地下水特征?
(1)黄土的垂向渗透性比水平渗透性大;
(2)黄土城中赋存的地下水比黄土梁、郎较为丰富;
(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
13、潜水特征?
(1)地下水位以上无(连续)防水屋顶;与包气带直接相连;动态变化是显著的2)有自由水面时,在重力作用下,由高水位处流向低水位处;
(3)潜水通过包气带接受大气降水和地表水补给,还可接受下伏含水层的越流补给或者其他形式补4由于没有上覆防水屋面,容易受到污染;但由于其交替循环快,自净修复能力强,供应资源丰富,再生效果好5潜水水质主要取决于气候及地形6潜水表面的形状由地形控制,地形通常是比地形坡度慢的曲面
14.承压水特征?1在承压区具承压性2承压水补给
①通过暴露于地表的补给区或者潜水分布区接受大气降水和地表水的补给;
②上部和下部相邻含水层的溢流补给3承压水的排泄
①在排泄区以泉或者其它径流方式向地表或者地表水体泄出;
②向上下相邻含水层越流排泄;4承压水动态相对稳定5隔水顶板的存在,使其不易遭受污染6承压水的质量取决于埋藏条件和与外部世界的接触程度
5、讨论问题
1、断层带的水文地质意义?1断层两侧的岩性和断层的力学性质控制着断层的输水和蓄水特性
①拉伸断层通常具有良好的导水性1若发育在脆性岩层中,断带及两侧均具有良好的导水能力;2如果发育在泥质较多的塑性岩层中,断层带及两侧往往导水性差,甚至隔水性差
②压缩裂缝通常为低导水性或者水障1如果在塑性岩层中发育,通常为水障2若发育与脆性岩层中,断带中心透水性很差,而两侧多发育张性较好的扭张裂隙,常成为导水带2同一断层由于两盘岩性及力学性质的变化,不同部位的导水性可以不相同例如浅部两盘均是脆性断层,断层导水,深部两盘为塑性断层,就变成隔水层了3断层切割原本连通的含水层使其成为相对独立的块段由于外部连接,这种含水块时常被削弱甚至切断,这有利于排水和排水,而不是供水因为这个障碍,大的断层往往构成地下含水系统的边界4引水断层是一种具有特殊意义的水文地质体它可以起到蓄水空间、集水廊道和引水渠道的作用当围岩本身裂隙不发育仅断层带局部破碎时,构成局部带状贮水空间发育于透水围岩中的导水断层,不仅它是一个储水空间,还具有集水廊的功能引水断层带与集水廊道一样,广泛采集围岩裂隙中的水,涌水量大且稳定当导水断层沟通若干含水层或者地表水时,断层带兼具贮水空间,集水廊道与倒水通道的功能
2、试述地下水资源的系统性、可恢复性、及调节性等特征?1系统性同一含水层中的水是一个统一的整体在含水层系统的任何部份注入或者排出的水都不会产生影响均将波及整个含水系统2可回收性在大多数情况下,当人工开采地下水时,只要开采量不超过某一限制,尽管附近的地下水位要降低,使地下水的储存量暂时减少,但只要住手开采,水位又可逐渐恢复原位,即地下水的储存量又得到补充3可调性含水层中的地下水在新旧交替过程中不断补充和消耗,补充和消耗的年份不同或者季节是不同的,特殊是补给量随时间变化较大,当补给丰富、大于消耗是,含水层就把多余的水蓄积起来,使地下水的储存量增加,当补给较少或者暂时住手时,又可用储存的地下水维持消耗,使储存量减少,储存量的这种可变性,在地下水的补给、径流、排泄及开采过程中均起着调节作用
3、洪积扇中地下水的分布规律?从山口到平原,洪积扇中的地下水普通分为三个区域各带的分带及特征如下1潜水深埋带或者盐溶液滤层带一一洪积扇上部洪积扇上部,属潜水深埋带或者盐分溶滤带接收降水及山区流来的地表水补给是主要补给区;潜水的埋深大几米甚至几十米;地下水位变化较大;地下径流强烈,形成低TDS水在干旱内陆盆地,该区域的所有地下水都被转移到地面2潜水溢出带或者盐分过路带一洪积扇前缘洪积扇前缘属于潜水溢流带或者过盐带从风扇顶部向下,随着地形变缓,颗粒变薄,透水性变差溢出带地下径流受阻,溢出地表形成泉与沼泽;此带地下水水位变幅小干旱内陆盆地中,此带地下水重新转向地表,形成荒漠中的绿洲,是主要农业带
(3)潜水沉降带或者积盐带一一位于洪积扇前缘下方,并淹没在平原中洪积扇前缘以下,属潜水下沉带或者盐分积聚带潜水埋深比溢出带有所增大,由于岩性变细,地形平坦桑尼亚潜水埋深不大,蒸发已成为地下水的主要排泄方式地下水TDS显著增加,土壤盐渍化干旱内陆盆地是地下水的最终目的地,是区域地下水流动系统盐湖的终点由洪积扇顶部到盆地中心,显示良好的地貌一岩性一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浅,补给条件由好到差,排泄由径流为主转化到以蒸发为主,水化学作用由溶虑转为浓缩,地下水的tds由低到高
4.过度开采地下水造成的环境问题?
(1)开采条件恶化,资源枯竭
(2)破坏了原有的水文循环,如泉水干枯等
(3)沼泽、湿地被疏干
(4)造成土地砂化,植被衰退
(5)地面沉降
(6)岩溶地面塌陷
(7)海水入侵
(8)水质恶化。