
水文地質(zhì)學基礎(chǔ)習題庫答案
17頁《水文地質(zhì)學基礎(chǔ)》習題庫[第1章](1)一個地區(qū)的年降水量,是用什么表示的,包括哪些組成部分?答:以 雨量計降雨量,以某一地區(qū)某一時期的降水總量平鋪于地面得到的水層高度mm數(shù)表示2)某山區(qū)的地表水系如下圖所示,由分水嶺圈閉的流域面積為24 km2, 在8月份觀測到出山口A點的平均流量為8.0′104 m3/d,而8月份這個地區(qū)的總降水量是700 mm試求出該流域8月份的徑流深度和徑流系數(shù),并思考以下問題:為什么徑流系數(shù)小于1.0;A點的平均流量中是否包括地下徑流A分水嶺解:Q= 8.0′104m3/d , F=24km2, X=700mm(5)沙漠地區(qū)降雨量很少,但是也能發(fā)現(xiàn)大量的地下水或者泉水,為什么?它們或者是從周圍高山冰雪融水獲得補充,實際仍是固他體降水的轉(zhuǎn)化補給;或者是在長期地質(zhì)歷史時期積聚起來的,是多年水文循環(huán)的積累第二章 (3) 請對以下陳述作出辨析:A. 地層介質(zhì)的固體顆粒越粗大,孔隙度就越大;不一定B. 分布有裂隙的巖石中,一般不發(fā)育孔隙;對p17C. 毛細水不受重力作用,只受表面張力作用;錯D. 松散巖層的給水度雖然經(jīng)驗上被認為是固定的參數(shù),但實際上也隨時間變化,并且總是小于孔隙度;對(4) 潛水含水層的給水度和承壓含水層的給水度存在很大的區(qū)別,你知道為什么嗎?① 概念不同:承壓含水層的儲水系數(shù)(彈性給水度)是指測壓水位下降(或上升)一個單位深度,單位水平面積含水層釋出(或儲存)的水的體積。
② 潛水位的抬高或降低,含水層厚度加大或變?。怀袎汉畬訙y壓水位下降(上升),不改變含水層厚度測壓水位上升,含水層水密度加大及含水介質(zhì)空隙增加;測壓水位下降,含水層水密度變小及含水介質(zhì)空隙縮減③ 釋出(儲存 )水機理不同: 水位下降時潛水含水層所釋出的水來自部分空隙的排水;測壓水位下降時承壓含水層所釋出的水來自含水層體積的膨脹及含水介質(zhì)的壓密(從而與含水層厚度無關(guān))④ 數(shù)量及不同: 承壓含水層的出水系數(shù)為0.00500.00005,常較潛水含水層小1-3個數(shù)量級7) 對于上海市的地面沉降,有人認為是抽取地下水引起的,也有人認為是高層建筑不斷興建引起的,試分析這些論斷所依據(jù)的原理和可能的論證方法有效應(yīng)力原理與松散巖土壓密(8) 請分析一下孔隙度與飽和體積含水量之間的關(guān)系?相等[第3章] 和 [第5章](1) 請對以下陳述作出辨析:A. 在排泄區(qū),地下水不接受大氣降水的補給;不一定B. 只有測壓水位高于地面的地下水才叫承壓水;錯C. 地面的污染物可以通過包氣帶擴散到潛水中,但不會影響承壓水;錯D. 包氣帶中有結(jié)合水,而飽水帶沒有結(jié)合水錯(2) 結(jié)合水與重力水的最根本的區(qū)別是結(jié)合水( b )。
a.不能轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水; b.具有抗剪強度;c.不能運動; d.結(jié)合水層薄3) 請根據(jù)下圖中的潛水等水位線(m)圖分析河流與地下水的關(guān)系?(A, B, C為水文站)6050403020ABC(4) 在無入滲補給而有蒸發(fā)排泄的條件下,如果潛水含水層地下水水位逐漸下降,其上部包氣帶的含水量將 減少 ,而地下水蒸發(fā)強度將 增加 ,這時潛水面 否 (填“是”或者“否”)還可以看作流面[第4章](1) 達西定律有哪些適用條件,分析一下該定律在裂隙含水層中應(yīng)用時需注意哪些問題?均質(zhì)各向同性介質(zhì),穩(wěn)定流,一維流;應(yīng)用條件:Re<1~10的層流(2) 以下圖(a)、(b)、(c)所示為三個含水層剖面示意圖,假定地下水為穩(wěn)定運動,試繪出各自的地下水位(水頭)曲線示意圖a)(b)(3) 某土柱滲流試驗如下圖所示,土樣A和B被透水石隔開,土柱頂部水位保持恒定,當?shù)撞颗潘髁糠€(wěn)定為Q時,所測得的測壓管水位H已經(jīng)在圖中標出,用KA和KB分別表示A和B的滲透系數(shù),則KB是KA的 4 倍ABL2LH=70 cmH=60 cmH=53 cmH=23 cmQ(4) 地表水(河、渠等)的橫斷面的濕周必定是一條( a )。
a.等水頭線; b.流線; c.零通量線; d.最大通量線[第6章](1) 請對比以下概念 溶濾作用、濃縮作用、混合作用;溶濾水、沉積水、內(nèi)生水;水溶液的酸度、硬度和礦化度2) 請對以下陳述作出辨析:A. 地下水中的氧氣和二氧化碳主要來源于補給地下水的降雨; 二氧化碳應(yīng)該為 氮氣B. 通常深部地下水處于還原環(huán)境,而淺部地下水由于氧氣較為豐富,處于氧化環(huán)境;C. 當含有NaCl和MgSO4的地下水發(fā)生濃縮作用時,NaCl首先析出;×(參考表6-1 ,MgSO4的溶解度比NaCl?。〥. 農(nóng)業(yè)灌溉管理不善,導(dǎo)致土地鹽堿化,這是溶濾作用的結(jié)果×(溶濾作用應(yīng)為蒸發(fā)作用)E. 鹽類在水中的溶解度都是隨著溫度的增加而增加×(3) 溶解了大量CO2的地下水在溫度 升高 或壓強 降低 時將發(fā)生脫碳酸作用4) 由深循環(huán)地下水補給的、溫度較高的泉水中,陽離子通常以Na+為主,這是由于 (脫碳酸作用)的結(jié)果a.溶濾作用; b.脫硫酸作用; c.濃縮作用; d.脫碳酸作用4) 在某含水層的局部地區(qū),沿著地下水流動方向,-濃度顯著下降,濃度則顯著升高,試回答以下問題:p60(A) 什么樣的化學作用可能引起這種變化?脫硫酸作用可使-濃度顯著下降,而使?jié)舛蕊@著升高,(B) 與此相對應(yīng),地下水中其它水化學組分可能發(fā)生哪些變化?答:①脫硫酸作用可使-濃度顯著下降,,出現(xiàn)H2S,,而使?jié)舛蕊@著升高,水的pH值升高。
②濃度增加和pH值升高,使一部分Ca2+、Mg2+與HCO3-作用生成CaCO3、MgCO3沉淀析出,Ca2+、Mg2+離子減少③水中Ca2+、Mg2+離子的減少,水與淤泥間陽離子吸附平衡破壞,淤泥吸附的部分Ca2+轉(zhuǎn)入水中,水中部分Na+被淤泥吸附5) 試用掌握的地下水化學知識解釋以下現(xiàn)象: (A) 油田儲層地下水中濃度較高,而含量很低;答:油田儲層是封閉的地質(zhì)構(gòu)造,是產(chǎn)生脫硫酸作用、反硝化作用的有力還原環(huán)境由于脫硫酸作用、反硝化作用的發(fā)生,使得油田儲層地下水含量很低,而濃度較高 (B) 某抽水井抽出的地下水進入水池后,開始為透明無色,不久出現(xiàn)紅色絮狀懸浮物; 答:氧化作用,水中的Fe2+氧化形成紅色的Fe(OH)3絮狀懸浮物 (C) 灰?guī)r地區(qū)的泉口出現(xiàn)鈣華 答:灰?guī)r地區(qū)的泉水流出泉口時,由于壓力降低,CO2氣體逸出,發(fā)生脫碳酸作用,在泉口形成CaCO3、MgCO3沉淀,即鈣華[第7章](1) 請對比以下概念 捷徑式下滲與活塞式下滲;蒸發(fā)與蒸騰2) 請對以下陳述作出辨析:A. 降雨強度越大,地下水入滲補給強度也越大;×B. 河流中的水分除了降雨直接轉(zhuǎn)化而來外,還有地下水的貢獻;×C. 溢流泉屬于上升泉;×D. 潛水埋深越小,蒸發(fā)越強烈,降水入滲補給系數(shù)也越大;×E. 入滲系數(shù)只對潛水含水層有意義。
×F. 在地下水的排泄區(qū),發(fā)育的泉數(shù)量越多,說明含水層的透水性越強,補給條件也越好×(3) 承壓含水層中地下水的補給和排泄主要有哪些方式? 答:承壓水則是依靠大氣降水與河湖水通過潛水補給的承壓水則轉(zhuǎn)化為潛水,主要以泉水的形式排泄4) 簡述影響大氣降水補給地下水的因素P66 (5) 分析:黃河作為地上懸河,與周圍潛水的補給和排泄關(guān)系如何?如果在黃河兩側(cè)開采地下水,將引起這種補排關(guān)系如何變化?p80答:(6) 分析:水庫的興建可能對地下水的補給和排泄條件造成什么樣的影響?答:水庫的修建使庫區(qū)周圍地下水獲得新的補給,抬升潛水地下水水位,潛水埋深變淺,蒸發(fā)增加總之,水庫修建,使庫區(qū)周圍地下水的補給和排泄都增強7) 某承壓含水層被開采時,其上部的潛水含水層水頭也逐漸下降,請解釋這種現(xiàn)象?p71圖7-10、11答:如圖7-10、11中所示,當承壓水補給潛水,或潛水補給承壓水時,當承壓含水層開采量大于天然補給量時,由于承壓水水位的降低,其上部的潛水含水層水頭也逐漸下降⑻ 在某河流的一次水文試驗觀測中,記錄了兩個距離不遠的斷面的河流流量差變化曲線DQ(t),以及地下水向該河泄流量的變化曲線Qw(t),觀測過程中有一次強降雨從t0開始,在t1結(jié)束,降水強度為W,這次強降水引起地表徑流和地下徑流的升降,直到t2恢復(fù)初始狀態(tài),初始徑流量為DQ0。
已知觀測段對應(yīng)的流域面積為A分析以下問題:Q1tQ2DQ(t)= Q2-Q1地下水泄流量Qw(t)降水強度Wt0t1t2DQ00Q(a) 觀測時期地下水與河流的關(guān)系?(p77)答:當河流切割含水層時,地下水沿河呈帶狀排泄,稱作地下水的泄流觀測時期,地下水泄流補給河水,或者地下水通過河水泄流排泄b) 地表、地下徑流量的峰值出現(xiàn)時間為何不同? (p99)答:大氣降水補給河流不具有時間延長和滯后,所以兩個斷面流量差隨著降雨持續(xù)而增加,隨后隨降雨結(jié)束,其值逐漸減小而大氣降水補給潛水首先要入滲地面并在包氣帶下滲,然后到達地下水面,增加地下徑流,所以地下水泄流量的峰值出現(xiàn)在DQ(t)= Q2-Q1的峰值之后c) 基流量DQ0主要由哪些部分組成?地下水泄流量Qw為何先增大,后減?。看穑夯髁緿Q0主要是地下水泄流補給河水的量由于降水入滲補給存在延遲以及降水的結(jié)束,地下徑流量增加以波形形式反映,所以地下水泄流量先增加,隨降水的結(jié)束而后減小d) 計算一下本次強降水的入滲補給系數(shù)本次降水量=w(t1-t0)A入滲補給地下水量=本次強降水的入滲補給系數(shù)a= /w(t1-t0)A(e) 如果DQ(t)<0,則意味著出現(xiàn)了什么情況? 答:如果DQ(t)<0,河水在該河段補給地下水,而使Q2小于Q1。
[第8章](1) 請對比以下概念地下水含水系統(tǒng):是指由隔水或相對隔水巖層圈閉的,具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水巖系地下水流動系統(tǒng):是指由源到匯的流面群構(gòu)成的,具有統(tǒng)一時空演變過程的地下水體含水層、透水層;透水層、隔水層(2) 在某些地區(qū),穿越潛水含水層的水井也出現(xiàn)自流現(xiàn)象,請分析其原因P88 答:①勢能包括位能與變形能(壓能)兩部分地下水在向下流動時,除了釋放勢能以克服粘滯性摩擦外,還將一部分勢能以壓能形式儲存起來而在做上升運動時,則又通過水的體積膨脹,將以壓能形式儲存的勢能釋放出來以做功在作水平運動時,由于上游的水頭高度要比下游高一些,因而也是通過水的體積膨脹釋放勢能的②潛水含水層中,在其勢源匯之間形成流動系統(tǒng),在其上升水流部分同樣承壓的,水頭可以高于靜力壓力,只要有合適的地形條件,穿越潛水含水層的水井可以出現(xiàn)自流現(xiàn)象3) 發(fā)育在同一含水層中的上升泉與下降泉,礦化度一高一低,試用地下水流動系統(tǒng)理論說明其機理P92答:①同一含水層或含水系統(tǒng)的水,可以分屬于不同的流動系統(tǒng)或不同級次流動系統(tǒng)水動力特征不同,水化學特征自然也不相同②一個承壓含水層,在補給區(qū)為潛水,適當部位形成由潛水補給的下降泉;承壓區(qū),存在導(dǎo)水斷層,沿著導(dǎo)水斷層會出現(xiàn)由承壓水補給的上升泉。
在同一含水層發(fā)育有上升泉和下降泉。