水文地质与工程地质考试复习要点及练习题和答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上地质与工程地质考试复习要点及练习题和答案 四川农业大学 水电 李斌 tel：一：知识要点1. 埋藏在地表以下岩土空隙中的水。主要是由渗透作用和凝结作用形成的，此外还有极少量的原生水。2. 岩土中的空隙是地下水的储存空间，岩土空隙按其成因可分为孔隙、裂隙和溶隙（岩溶溶洞）3. 岩土根据透水性好坏可分为：透水岩土 半透水岩土 不透水岩土。4. 地下水的分类：（1） 按岩石空隙性质分类的地下水：孔隙水、裂隙水、岩溶水（2） 按埋藏条件分类的地下水：上层滞水、潜水、承压水（自流水）（3） 我国地下水分类：孔隙（裂隙、岩溶）上层滞水，孔隙（裂隙、岩溶）潜水，孔隙（裂隙、岩溶）承

2、压水4.存在于包气带中的水叫做包气带水，以气态水、吸着水、薄膜水和毛细管水的形式存在，农业上称为土壤水。其中局部隔水层上的重力水称为上层滞水。 5.有关潜水埋藏的术语：（1）潜水面：潜水的自由表面 （2）潜水埋藏深度：潜水至地表的距离。 （3）潜水位：潜水面上任一点的标高。 （4）潜水含水层厚度：潜水面至隔水层顶面的距离。6.地下水的补给来源：（1）  大气降水的补给 2）  地表水的补给 3）  凝结水的补给 4）  含水层之间的补给 （5）  人工补给。7.地下水的排泄方式：（1）泉水排泄 （2）向地表水排泄（泄流）（3）蒸发排泄（土面蒸发

3、和叶面蒸发） 4）不同含水层之间的排泄 8. 地下水径流概念：地下水在岩石空隙中的流动过程.9. 地下水在曲折的通道中缓慢地流动称为渗透，或称渗透水流10.结构面可分为两大类：物质分异面（如，层面、片理面、软弱夹层、岩浆侵入面等）和岩体中的不连续面（如断层、节理、风化与卸荷裂隙等）。11.“醉汉树（林）”“马刀树”是用于判断滑坡地质现象的。12.斜坡按组成物质分为：土质，岩质和混合类。13.斜坡从形成开始，坡体便不断发展变化，首先变形，逐渐发展为破坏。14：按滑动面与土体层面关系，滑坡可分为，顺向，逆向，斜向。15. 滑坡变形的主要方式有：拉裂，蠕滑，弯曲倾倒。斜坡破坏的主要方式有：崩塌，滑坡

4、。16. 边坡要素：坡角和坡高17. 边坡开挖后，坡体表部会出现一系列与坡向近于平行的陡倾斜张性裂隙，被这种裂隙切割的岩体向临空面方向松开、移动。这一过程和现象称为松驰张裂.18. 影响斜坡松动带的深度因素： 坡体的岩体结构、原始应力状态、坡高、坡角等。19. 尾矿坝由两部分组成：初期坝和尾矿堆坝.20. 按坝顶轴线和初期母坝的相对位置，尾矿坝的堆积方法有上游法、中心线法、下游法、高浓度尾矿堆积法和水库式尾矿堆积法(尾矿库拦水坝)5种主要形式。三简答1. 采矿工程专业人员为何要学工程地质与水文地质？工程地质学在矿山工程建设方面的作用是确保矿山安全、持续生产，实现合理利用地下矿产资源、提高矿山企

5、业经济效益（理由），其基本任务是：（1）详细查明矿山工程地质条件，为矿山基建、生产设计和施工提供详细的资料。（2）紧密结合矿山生产，解决与矿床开采有关的工程地质问题。2、简答按埋藏条件的地下水分类及各自的特点？a.上层滞水:（1）一般分布不广；（2）季节性存在，存在时间的长短受其下部隔水层分布范围及包气带厚度控制，其动态变化与气候及水文因素的变化关系密切；（3）补给区和分布区一致；（4）一般只能作小型或暂时性供水水源，对采矿几乎没有影响。b.潜水潜水具有自由水面，为无压水；潜水的分布区和补给区基本上是一致的；在重力作用下，潜水可以由水位高处向水位低处运动，形成潜水径流。平原区主要以蒸发形式排泄

6、，易形成盐碱地；高山丘陵区则以泉、地下渗流形式排泄于地表沟谷或地表水体。潜水的动态如水位、水温、水质、水量等要素随季节不同有明显变化。c.承压水(1)承压性，为有压水，其顶面为非自由水面； (2)承压水的分布区与补给区不一致； (3)承压水在静水压力作用下，可以由高水位向低水位运动，形成承压水的径流； (4) 承压水的水位、温度和矿化度等受气候、水文因素等的影响较小； (5)承压水的水质变化大，从淡水直到矿化度很高的卤水都有。3、 等水位线图和等水压线图各有何作用？等水位线图应用 确定潜水的流向及水力坡度 确定潜水的埋藏深度、泉水出露点和沼泽化范围 提供合理的取水位置 确定潜水与地表水的相互补

7、给关系 确定含水层厚度 等水压线图应用（1）确定水流方向及水力坡度 （2）确定承压含水层的埋藏深度（3）确定承压水位的埋藏深度 4）确定水头高度4、 岩溶发育的基本条件是有哪些？ 岩石的可溶性可溶岩的岩性愈纯，含易溶组分就愈多，岩溶也愈发育。岩石的透水性 岩石的透水性愈好，水就愈容易进入岩石内部进行溶蚀。 水的流动条件 地下水径流愈强烈，侵蚀性CO2含量愈多，岩溶也愈发育。5、 地下水运动有何特点？ 水流通道曲折复杂； 流速迟缓； 一般呈层流运动，个别条件下呈紊流运动； 绝大多数情况下为非稳定流运动。 6、 地下水补、径、排条件的转化： a自然条件改变引起的转化 （1) 河流水位变化 (2)

8、地下分水岭的改变 b人类活动引起的变化 (1)修建水库 (2)人工开采和矿区排水 (3)农田灌溉和人工回灌 7. 矿坑充水因素的分析的内容和矿坑水灾害防治的措施。内容：（1）、矿坑充水水源分析 2）、矿坑充水通道的分析 （3）、影响矿坑充水量大小的其他因素坑水灾害防治的措施：（1）、矿坑突水的预计（2）、矿山一般防治水措施a、正确选择采矿方法和合理布置坑道系统 b、矿区地面防水措施 截水沟(防洪沟、排水沟)；河流改道；整铺河床；水库拦洪；修防洪堤。c、露天矿坑防治水 分段拦截、分段排出；超前疏干地下水。 d、矿井防治水措施 矿井防治水可归纳为“查、探、放、排、堵、截”六字诀(3)矿区地下水疏干

9、8.矿区综合水文地质图是一张全面反映矿区水文地质条件的综合性图纸，是分析矿区充水因素，研究矿区防治水工作的主要依据。它反映下列主要内容： （1）地层（突出矿层、顶底板隔水层和主要含水层）的埋藏及其水文地质特征、含蓄水构造；地下水类型及其补给、径流和排泄情况。 （2）控制矿区地下水形成和运动的各种断裂构造形迹及其透水与富水特征；有关的自然地理(地形地貌及地表水体）和构造地质现象，岩溶发育规律及其含水情况。9. 岩体结构控制论的基本思想是什么？ 岩体结构控制论是岩体力学基础理论 10. 岩体结构的基本类型有哪些？整体状结构, 块状结构, 层状结构类 碎裂结构类 散体状结构11. 结构面调查的主要内

10、容有哪些？规模；几何形态；光滑度；张开度及充填物；连通性；密集程度12. 简述环境因素和岩体结构力学效应？岩体赋存于一定的地质环境之中，环境因素的力学效应表现在两个方面：1、对岩体力学性质的影响；2、对岩体变形破坏机制的影响。岩体环境因素力学效应主要是指岩体中应力和地下水对岩体力学性质的影响。随着地应力的增高，其破坏机理由脆性向塑性转化,破坏强度由低逐渐增高,岩体结构面的力学效应由显著逐渐向消失转化。地下水的力学效应表现在两个方面,即孔隙-裂隙水的压力作用和软化作用。岩体结构的力学效应 是指岩体结构对岩体力学性能的影响。13.结构面成因类型：沉积结构面火成结构面；变质结构面； 构造结构面；表生

11、结构面14.简要回答影响影响斜坡稳定性的主要因素有哪些？(1)、地形地貌 地形地貌条件决定了边坡形态（坡角、坡高及坡面形态），大气降水的汇集和地下水的运动，从而影响边坡的稳定性。(2)、岩土类型和性质 由于各类岩石的物理力学性质不同，所以影响边坡岩体的稳定性及所能维持岩体稳定最大坡角的程度也不同。 (3)、岩体结构 岩体结构是控制边坡稳定性的重要因素，岩体中各种成因的结构面类型、产状、性质、规模及其组合关系与斜坡稳定关系十分密切（图）。 (4)、 地下水作用 地下水对斜坡稳定的影响，主要表现为：静水压力和浮托力 ，动水压力 ，以及水的软化与泥化作用 。 ( 5)、其他因素 地应力、地震、爆破震

12、动、气候条件、岩石的风化程度、人类活动等。15.不稳定边坡的防治措施（1）、防治原则对不稳定边坡的防治以防为主、综合治理、及时处理的原则（2）、边坡变形位移观测（3）、防治措施坡面防护及地表排水 阻排地下水 削坡减荷 支挡及加固措施16滑坡要素：滑坡壁、滑坡体、滑坡床、滑动面、滑坡周界、封闭洼地、滑坡台阶、滑坡舌等。17简要回答围岩的变形破坏方式与岩体结构的关系。a. 完整结构岩体的变形破坏特征:洞室开挖后可能产生岩爆现象。b. 层状结构岩体的变形破坏特征:这类岩体破坏形式主要有：沿层面张裂、弯曲内鼓、折断塌落等c. 块断结构岩体的变形破坏特征:这类结构围岩的变形破坏，主要表现为沿结构面的滑移

13、掉块。d. 碎裂结构岩体的变形破坏特征:这类围岩的变形破坏形式常表现为塌方和滑动e. 散体结构岩体的变形破坏特征:松散状岩体:其变形破坏形式以拱形冒落为主但当围岩结构不均匀或松软岩体仅构成局部围岩时，则常表现为局部塌方、塑性挤入及滑动等形式.17. 什么是岩爆？岩爆的产生条件有哪些？岩爆系指在地下开挖过程中，围岩突然以爆炸形式表现出来的破坏现象。岩爆的产生需要具备两方面的条件：高储能体（高强度、结构完整的脆性岩体）的存在，且其应力接近于岩体强度是岩爆产生的内因；某附加荷载的触发则是其产生的外因。18. 简述地下建筑稳定性的影响因素。（必考之一题目）(1) 地质构造：地质构造使岩石破碎，降低岩体

14、强度。(2) 岩体特性及结构：岩性不同，岩石强度和抗风化能力不同；岩体结构不同，岩体的完整性不同。(3) 地下水：地下水对岩石的软化，膨胀，浊蚀等作用，可加速风化，减少摩阻力。(4) 原岩应力：特别是构造应力的大小和方向是控制地下工程围岩破坏的重要因素。19. 简要回答保障洞室围岩稳定的措施.保障围岩稳定性的途径有两个：一是保护围岩原有的稳定性，使之不降低；二是赋予岩体一定的强度，使其稳定性有所增高。前者主要是采用合理的施工和支护衬砌方案，后者主要是加固围岩.a.合理施工 b.施工监控、信息反馈和超前预报 c.支撑、衬砌与支护 d.固结灌浆需注意书上几个重要的图，学会分析。未来得及补充的请自己

15、看。一：选择题1：下列不是地质年代单位的是（ D ）A：宙 B:代 C：纪 D：统2：下列有关岩层走向的叙述不正确的是（ B ）A:岩层的走向有两个数值，且两数值相差180B:岩石的走向只有一个数值C：岩石的走向可由走向线的方位角表示D：岩层走向方位角与倾角方位角相差903：风化作用在岩石中形成的结构面（C）A：原生结构面 B：构造结构面C:次生结构面 D:构造面4：地下水按埋藏条件的分类不包括（B）地下水A：包气带水 B:裂隙水 C:潜水 D:承压水5：下列不是岩溶发育的必要条件的是（B）A：可溶性岩石 B：岩有利于为软岩C：水是流动的 D：水内有侵蚀性6：外方地质作用 包括风化作用，（B）

16、，沉积作用及成岩作用A:岩浆作用 B：剥蚀作用 C：地质作用 D：地震作用7：地震的发源地称为（B）A：震源 B：震中 C：震源在地面的垂直投影 D:都是8：下列可以认为是沉积岩区别于另外两大类岩石的依据是（B）A：片理构造 B:层理构造 C：流纹构造 D：块状构造9：下列有褶皱的叙述不正确的是（C）A：褶皱构造中岩层的连续性未受到破坏B：褶皱是岩层产生的一系列波状弯曲C：褶皱核部为新地层，翼部为老地层D：褶皱的基本类型有背斜和向斜10：风化作用在（A）位置最明显A：地表 B：地壳中部 C：地壳深部 D：地表或地壳中部二：名词解释1. 水文地质条件：矿床水文地质条件是指影响矿床正常生产和建设的

17、水文地质因素，包括地下水或地表水的分布及补给、径流和排泄条件。此外，还可包括水的化学成分等。2. 工程地质条件：工程地质条件是与工程建筑有关的地质因素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造与地应力、水文地质条件、物理（自然）地质现象、以及天然建筑材料等六个因素。 3. 工程地质问题：工程建筑与工程地质条件（地质环境）相互作用、相互制约引起的，对建筑本身的顺利施工和正常运行或对周围环境可能产生影响的地质问题称之为工程地质问题。4. 岩土的水理性质：与水分的贮存运移有关的岩石性质称为岩石的水理性质。包括容水性、持水性、给水性和透水性。5. 孔隙：指松散岩土颗粒与颗粒集合体之间

18、小孔状或细管状的空隙。（孔隙体积多少用孔隙度（n）来量度。）6. 溶隙：可溶性岩体中的裂隙再经过地下水流的长期溶蚀、冲刷而形成的空隙或空洞称为溶隙或溶洞。（用溶洞（岩溶）率（Kk）来衡量。）7. 裂隙：指固结的坚硬岩石在构造运动以及其他各种内、外地质营力作用下，产生于岩体中的各种扁平状空隙。（用裂隙度（Kt）来衡量。）8. 潜水：埋藏在地表以下、第一个稳定的隔水层以上，具有自由水面的重力水。9. 承压水：充满两个隔水层间的重力水，又称自流水。10. 渗透系数：表示岩土透水性能大小的指标，用符号K 表示。11. 含水层：指能够透过并给出相当数量水的岩层。12. 隔水层：不能透过并给出水，或透过和

19、给出水的数量微不足道的岩层（渗透系数<0.001m/d）13. 承压水位：在承压层打钻孔，水位稳定后的水位标高。14. 水头高度：水头高度=承压水为-初见水位15. 水力坡度：是一向量，方向与流向一致，大小等于单位长度上水位下降值。I=(HA-HB)/L16. 包气带：在重力水面以上，岩土空隙未被水饱和，通常包气带17. 饱水带：重力水面以下属于饱水带。18. 降落漏斗：是指在井、孔抽水时形成的漏斗状水位下降区。19. 影响半径：水位稳定时漏斗的半径称为影响半径。完整井：20. 非完整井：未打到隔水层顶板的井。21. 岩体:岩体是在地质历史时期形成的具有一定组分和结构的地质体。22. 岩

20、体结构:是岩体结构单元在岩体内的排列、组合形式。23. 、结构面:所谓结构面，系指岩体中具有一定方位和厚度，两向延伸的地质界面24. 、结构体:被结构面切割所形成的岩块。25. 边坡是指一面临空的岩、土体斜坡。26. 滑坡是指在重力作用下边坡岩土体沿某一剪切面发生剪切滑动破坏的现象。27. 原岩应力即地应力，一般是指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力，或称为初始应力。28. 地应力是重力和地壳运动等综合作用下形成的应力，主要包括自重应力和构造应力、变异及其他应力等几种形式。29. 由于地壳运动等作用在地壳内造成的应力称为构造应力。30. 尾矿是矿山选矿生产中通过对矿石的破碎、磨

21、细、分选，使有用矿物提取之后剩余的排弃物，其成分为岩石的细小颗粒;1水文地质学是研究地下水 的科学。它研究 岩石圈 、 水圈 、大气圈、生物圈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。2地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或 信息载体。3自然界的水循环分为 水文 循环和 地质 循环。4水文循环分为大循环和 小 循环。5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。6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。7主要气象要素有 气温、气压、湿度、蒸发、降水 。8在水文学中常用 流量、径流总

22、量、径流深度、径流模数和径流系数等特征值说明地表径流。三、判断题1地下水是水资源的一部分。 （ ）2海洋或大陆内部的水分交换称为大循环。 （ × ）3地下水中富集某些盐类与元素时，便成为有工业价值的工业矿水。（ ）4水文循环是发生于大气水和地表水之间的水循环。 （ × ）5水通过不断循环转化而水质得以净化。 （ ）6水通过不断循环水量得以更新再生。 （ ）7水文循环和地质循环均是H2O分子态水的转换。（ × ）8降水、蒸发与大气的物理状态密切相关。 （ ）9蒸发是指在100时水由液态变为气态进入大气的过程。（ × ）10蒸发速度或强度与饱和差成正比。 （

23、 ）四、简答题1水文地质学的发展大体可划分为哪三个时期？ 1856年以前的萌芽时期，1856年至本世纪中叶的奠基时期，本世纪中叶至今的发展时期。2水文地质学已形成了若干分支学科，属于基础性的学科分支有哪些？ 水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、水文地质调查方法、区域水文地质学。3水文循环与地质循环的区别？ 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；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简述水文循环的驱动力及其基本循环过程？ 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

24、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。5大循环与小循环的区别？ 海洋与大陆之间的水分交换为大循环。 海洋或大陆内部的水分交换为小循环。6水循环的作用？ 一方面，水通过不断转化而水质得以净化；另方面，水通过不断循环水量得以更新再生。五、论述题1 影响水面蒸发的因素有哪些? 如何影响？ 影响因素有：气温、气压、湿度和风速。 气温愈高，绝对湿度愈低，蒸发愈强烈，反之，蒸发愈弱。 气压是通过气压

25、差的大小影响空气对流而影响蒸发的，气压差和风速愈大，蒸发就愈强烈，反之，蒸发愈弱2. 自然界水循环的意义？水通过不断循环转化使水质得以净化；水通过不断循环水量得以更新再生；维持生命繁衍与人类社会发展；维持生态平衡。1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。2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 。3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。4岩石裂隙按成因分为：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙。5地下水按岩层的空隙类型可分为：孔隙

26、水、裂隙水、和岩溶水。6毛细现象是发生在 固、液、气 三相界面上的。7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。8岩性对给水度的影响主要表现为空隙的 大小 与 多少 。9松散岩层中，决定透水性好坏的主要因素是 孔隙 大小；只有在孔隙大小达到一定程度，孔隙度 才对岩石的透水性起作用。三、判断题1松散岩石中也存在裂隙。 （ ）2坚硬岩石中也存在孔隙。 （ ）3松散岩石中颗粒的形状对孔隙度没有影响。 （ × ）4两种颗粒直径不同的等粒圆球状岩石，排列方式相同时，孔隙度完全相同。（ ）5松散岩石中颗粒的分选程度对孔隙度的大小有影响。 （ ）6松散

27、岩石中颗粒的排列情况对孔隙度的大小没影响。 （ × ）7松散岩石中孔隙大小取决于颗粒大小。 （ ）8松散岩石中颗粒的排列方式对孔隙大小没影响。 （ × ）9裂隙率是裂隙体积与不包括裂隙在内的岩石体积的比值。 （ × ）10结合水具有抗剪强度。 （ ）11在饱水带中也存在孔角毛细水。 （ × ）12在松散的砂层中，一般来说容水度在数值上与孔隙度相当。 （ ）13在连通性较好的含水层中，岩石的空隙越大，给水度越大。 （ ）14松散岩石中，当初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水位下降后，给水度偏小。（ ）15对于颗粒较小的松散岩石，地下水位下降速

28、率较大时，给水度的值也大。（ × ）16颗粒较小的松散岩石中，重力释水并非瞬时完成，往往滞后于水位下降，所以给水度与时间有关。（ ）17松散岩石中孔隙度等于给水度与持水度之和。 （ ）18松散岩石中，孔隙直径愈小，连通性愈差，透水性就愈差。 （ ）19在松散岩石中，不论孔隙大小如何，孔隙度对岩石的透水性不起作用。（ × ）20饱含水的砂层因孔隙水压力下降而压密，待孔隙压力恢复后，砂层仍不能恢复原状。（ × ）21粘性土因孔隙水压力下降而压密，待孔隙压力恢复后，粘性土层仍不能恢复原状。（ ）22在一定条件下，含水层的给水度可以是时间的函数，也可以是一个常数。（ ）2

29、3在其它条件相同而只是岩性不同的两个潜水含水层中.在补给期时，给水度大,水位上升大，给水度小，水位上升小。 （ × ）24某一松散的饱水岩层体积含水量为30，那么该岩层的孔隙度为0.3。 （ ）四、简答题1简述影响孔隙大小的因素，并说明如何影响？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简述影响孔隙度大小的主要因素，并说明如何影响？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

30、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。3裂隙率一般分为哪几种? 各自的定义？ 裂隙率分为面裂隙率、线裂隙和体积裂隙率。 面裂隙率：单位面积岩石上裂隙所占比例。 线裂隙率：与裂隙走向垂直方向上单位长度内裂隙所占的比例。体积裂隙率：单位体积岩石裂隙所占体积。4地壳岩石中水的存在形式有哪些？ 地壳岩石中水的存在形式： (1) 岩石“骨架”中的水(沸石水、结晶水、结构水)。(2) 岩石空隙中的水(结合水、液态水、固态水、气态水)。5结合水、重力水和毛细水有何特点？ 结合水束缚

31、于固体表面，不能在自身重力影响下运动，水分子排列精密、密度大，具抗剪强度；重力水在自身重力下运动，不具抗剪强度；毛细水受毛细力作用存在于固、液、气三相界上。6影响给水度的因素有哪些，如何影响？ 影响给水度的因素有岩性、初始地下水位埋深、地下水位降速。岩性主要表现为决定空隙的大小和多少，空隙越大越多，给水度越大；反之，越小。初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水下降后给水度偏小。地下水位下降速率大时，释水不充分，给水度偏小。7影响岩石透水性的因素有哪些，如何影响？ 影响因素有：岩性、颗粒的分选性、孔隙度。 岩性越粗、分选性越好、孔隙度越大、透水能力越强；反之，岩性越细、分选性越差、孔

32、隙度越小，透水能力越弱。8简述太砂基有效应力原理？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由水和骨架共同承担。及总应力等于孔隙水压力和有效应力' 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。9简述地下水位变动引起的岩土压密？地下水位下降后，孔隙水压力降低，有效应力增加，颗粒发生位移，排列更加紧密，颗粒的接触面积增加，孔隙度降低，岩土层受到压密。五、论述题1岩石空隙分为哪几类，各有什么特点？岩石空隙分为：孔隙、裂隙和溶穴。孔隙分布于颗粒之间，连通好，分布均匀，在不同方向上孔隙通道的大小和多少都很接近；裂隙具有一定的方向性，连通性较孔隙为差，分布不

33、均匀；溶穴孔隙大小悬殊而且分布极不均匀。2为什么说空隙大小和数量不同的岩石，其容纳、保持、释出及透水的能力不同？岩石容纳、保持、释出及透水的能力与空隙的大小和多少有关。而空隙的大小和多少决定着地壳岩石中各种形式水所占的比例。空隙越大，结合水所占的比例越小，则容纳、释出及透水能力越强，持水能力越弱；反之，空隙度越小，结合水所占的比例越大，则容纳、释出及透水能力越弱，持水能力越强。所以说空隙大小和数量不同的岩石其容纳、保持、释出及透水的能力不同。3地下水位的埋藏深度和下降速率，对松散岩石的给水度产生什么影响？初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水位下降，重力水的一部分将转化为支持毛细水

34、而保持于地下水面以上，给水度偏小；在细小颗粒层状相间分布的松散岩石，地下水位下降时，易形成悬挂毛细水不能释放出来，另外，重力释水并非瞬时完成，而往往迟后于水位下降，给水度一般偏小。习题三 地下水的赋存 一、名词解释 1包气带：地下水面以上称为包气带。2饱水带：地下水面以下为饱水带。3含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层。4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。5弱透水层：指那些渗透性相当差的岩层。6潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。7潜水面：潜水的表面。8潜水含水层厚度：从潜水面到隔水底板的距离。9潜水埋藏深度：潜水面到地面的距离。10潜水位：潜水面上任

35、一点的高程。11潜水等水位线图：潜水位相等的各点的连线构成的图件。12承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的水。13隔水顶板：承压含水层上部的隔水层。14隔水底板：承压含水层下部的隔水层。15承压含水层厚度：隔水顶底板之间的距离。16承压高度：揭穿隔水顶板的钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离。17测压水位：揭穿隔水顶板的井中静止水位的高程。18等水压线图：某一承压含水层测压水位相等的各点的连线构成的图件。19贮水系数：测压水位下降（或上升）一个单位深度，单位水平面积含水层释出（或储存）的水体积。20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。二、填空 1包气

36、带自上而下可分为 土壤水带、中间带和毛细水带。2岩层按其透水性可分为 透水层和不透水层。3地下水的赋存特征对其水量、水质时空分布有决定意义，其中最重要的是 埋藏条件和含水介质 类型。4据地下水埋藏条件，可将地下水分为 包气带水、潜水和承压水。5按含水介质（空隙）类型，可将地下水分为 孔隙水、裂隙水和岩溶水。6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：径流 排泄和 蒸发 排泄。7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 。8潜水接受的补给量小于排泄量，潜水面 下降 ，含水层厚度 变小 ，埋藏深度 变大 。9承压含水层获得补给时测

37、压水位 上升 ，一方面，由于压强增大含水层中水的密度 加大 ；另一方面，由于孔隙水压力增大，有效应力 降低 ，含水层骨架发生少量回弹，空隙度 增大 。10承压含水层获得补给时，增加的水量通过水的密度 加大 及含水介质空隙的 增大 容纳。11承压含水层排泄时，减少的水量表现为含水层中水的密度 变小 及含水介质空隙 缩减 。三、判断题1在包气带中，毛细水带的下部也是饱水的，故毛细饱水带的水能进入井中。（ × ）2地下水位以上不含水的砂层也叫含水层。 （ × ）3渗透性较差的同一岩层,在涉及某些问题时被看作透水层,在涉及另一问题时被看作隔水层。 （ ）4当我们所研究的某些水文地质

38、过程涉及的时间尺度相当长时，任何岩层都可视为可渗透的。（ ）习题四 地下水运动的基本规律 一、名词解释1渗流：地下水在岩石空隙中的运动。2渗流场：发生渗流的区域。3层流运动：在岩层空隙中流动时，水的质点作有秩序的、互不混杂的流动。4紊流运动：在岩层空隙中流动时，水的质点作无秩序地、互相混杂的流动。5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。6非稳定流：水在渗流场中运动，各个运动要素随时间变化的水流运动。7渗透流速：地下水通过某一过水断面的平均流速。8有效空隙度：重力水流动的孔隙体积与岩石体积之比。9水力梯度：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。10渗透系数：水力

39、坡度等于1时的渗透流速。11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。12流线：流场中某一瞬时的一条线，线上各水质点的流向与此线相切。13迹线：渗流场中某一段时间内某一质点的运动轨迹。14层状非均质：介质场内各岩层内部为均质各项同性，但不同岩层渗透性不同。二、填空1据地下水流动状态，地下水运动分为 层流 和 紊流 。2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 。3水力梯度为定值时，渗透系数 愈大 ，渗透流速就 愈大 。4渗透流速为定值时，渗透系数 愈大 ，水力梯度 愈小 。5渗透系数可以定量说明岩石的 渗透性能 。渗透系数愈大，岩石的透水能力

40、 愈强 。6流网是由一系列 流线 与 等水头线 组成的网格。7 流线 是渗流场中某一瞬时的一条线，线上各水质点在此瞬时的流向均与此线相切。迹线 是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。8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 。9流线总是由 源 指向 汇 。10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 。三. 判断题1在岩层空隙中渗流时，水作平行流动，称作层流运动。 （ × ）2达西定律是线性定律。 （ ）3达西定律中的过水断面

41、是指包括砂颗粒和空隙共同占据的面积。 （ ）4地下水运动时的有效孔隙度等于给水度。 （ × ）5渗透流速是指水流通过岩石空隙所具有的速度。 （ × ）6实际流速等于渗透流速乘以有效空隙度。 （ × ）7水力坡度是指两点间的水头差与两点间的水平距离之比。 （ × ）8决定地下水流向的是水头的大小。 （ ）9符合达西定律的地下水流，其渗透速度与水力坡度呈直线关系，所以渗透系数或渗透系数的倒数是该直线的斜率。（ ）10渗透系数可定量说明岩石的渗透性。渗透系数愈大，岩石的透水能力愈强。（ ）11水力梯度为定值时，渗透系数愈大，渗透流速就愈大。 （ ）12渗透流速

42、为定值时，渗透系数愈大，水力梯度愈小。 （ × ）13渗透系数只与岩石的空隙性质有关，与水的物理性质无关。 （ × ）14流网是等水头线与迹线组成的网格。 （ × ）15流线是渗透场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。 （ × ）16在均质各向同性介质中，流线与等水头线构成正交网格。 （ ）17在隔水边界附近，平行隔水边界为流线。 （ ）18地下水分水岭是一条流线。 （ ）19如果我们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地下径流强度，等水头线的疏密则说明水力梯度的大小。（ ）20在渗流场中，一般认为流线能起隔水边界作用，而等水头线能起

43、透水边界的作用。（ ）21两层介质的渗透系数相差越大，则其入射角和折射角也就相差越大。（ ）22流线越靠近界面时，则说明介质的K值就越小。（ × ）23当含水层中存在强渗透性透镜体时，流线将向其汇聚。 （ ）24当含水层中存在弱渗透性透镜体时，流线将绕流。 （ ）四、简答题1叙述达西定律并说明达西定律表达式中各项物理意义？式中：Q-渗透流量；w-过水断面；h-水头损失（h=H1H2，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。2何为渗透流速? 渗透流速与实际流速的关系如何？ 水流通过整个岩石断面（包括颗粒和孔隙）的平均流速。 渗透流速等于实际流速乘以有效孔隙

44、度。3有效孔隙度与孔隙度、给水度有何关系？ (1) 有效孔隙度小于孔隙度。 (2) 由于重力释水时孔隙中还保持结合水和孔角毛细水乃至悬挂毛细水，所以有效孔隙度大于给水度。 (3) 对于孔隙大的岩石三者近似相等。4影响渗透系数大小的因素有哪些？ 如何影响？ 影响渗透系数的因素：岩石的孔隙性和水的物理性质。 岩石孔隙越大、连通性越好、孔隙度越高渗透系数越大；水的粘滞性越小、渗透系数越大。 5简述汇制流网图的一般步骤？ (1) 根据边界条件绘制容易确定的等水头线和流线。 (2) 流线总是由源指向汇。 (3) 根据流线和等水头线正交在已知流线和等水头线间插入其它部分。6流网图一般能够反映什么信息？7在

45、层状非均质中，流线与岩层界线以一定角度斜交时，发生折射，试写出折射定律，并说明各项的物理意义？8叙述粘性土渗透流速（V）与水力梯度（I）主要存在的三种关系？ (1) V-I关系为通过原点的直线，服从达西定律; (2) V-I曲线不通过原点，水力梯度小于某一值I0时无渗透；大于I0时,起初为一向I轴凸出的曲线，然后转为直线; (3) V-I曲线通过原点，I小时曲线向I轴凸出，I大时为直线。五、论述题1叙述流网的画法，以及利用流网图可解决的问题?2为什么含水层中存在强渗透性透镜体时，流线将向其汇聚；存在弱透水性透镜体时，流线将绕流 ?3在等厚的承压含水层中，实际过水断面面积为400m2的流量为10

46、000m3/d，含水层的孔隙度为0.25，试求含水层的实际速度和渗透速度。4一底板水平的含水层，观测孔A、B、C彼此相距1000m，A位于B的正南方,C则在AB线的东面。A、B、C的地面高程分别是95m、110m和135m，A中水位埋深为5m，B中和C中的水位埋深分别是30m和35m，试确定通过三角形ABC的地下水流的方向，并计算其水力梯度。5有三个地层，每个25m厚，互相叠置，如果在这个层组中设置一个不变流速的垂向水流场，使其顶部h=120m，底部h=100m，试计算内部两个边界处的h值（设顶部地层的渗透系数为0.0001m/d，中部地层为0.0005m/d，底部地层为0.001m/d）。6

47、考虑一个饱和、均质、各向同性、长方形、垂向剖面ABC。其上部边界为AB，底部边界为DC，左侧边界为AD，右侧边界为BC，使DC的距离为AD的两倍。BC和DC是不透水的。AB是一个不变水头边界，h=100m。AD被分为两个相等的长度，其上半部分为不透水，下半部分是不变水头边界，h=40m。试示意汇出流网图。7已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为15 m/d，孔隙度为0.2，沿着水流方向的两观测孔A、B间距L=1200m，其水位标高分别为Ha=5.4m，Hb=3m。试求地下水的渗透速度和实际速度。8已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为20 m/d，A、B两断面间距为

48、5000m，两断面处的承压水头分别为130.2m和125.2m。试计算两断面间的水力梯度和单宽流量。 习题五 毛细现象与包气带水的运动 一、名词解释 1毛细压强：凹形弯液面产生的附加压强。2毛细饱和带：在潜水面之上有一个含水量饱和的带。二、填空1由于表面张力的作用，弯曲的液面对液面以内的液体产生附加表面压强，而这一附加表面压强总是指向液体表面的 曲率中心 方向；突起的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个 正的 表面压强；凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个 负的 表面压强。2拉普拉斯公式的涵义是：弯曲的液面将产生一个指向 液面凹侧 的附加表面压强；附加表面压强与张力系数成 正比 ，与表面的曲

49、率半径成 反比 。3. 包气带毛细负压随着含水量的变小而负值 变大 。渗透系数随着含水量降低而迅速 变小 。三、判断题 1毛细现象是在固、液两相界面上产生的。 （ × ）2突起的弯液面，对液面内侧的液体附加一个正的表面压强。 （ ）3凹进的弯液面，对液面内侧的液体附加一个正的表面压强。 （ × ）4弯曲的弯液面将产生一个指向液面凹侧的附加表面压强，附加表面压强与表面张力系数成正比，与表面的曲率半径成反比。（ ）5包气带中毛细负压随着含水量的变小而负值变大。 （ ）6包气带中渗透系数随着含水量的降低而增大。 （ × ）7包气带水的运动也可以用达西定律描述。 （ ）8

50、颗粒较粗时，由于渗透性好，所以毛细上升高度大。 （ × ）9颗粒较细时，由于渗透性差，所以毛细上升高度小。 （ × ）四、简答题 1附加表面压强的方向如何? 凸起和凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个什么样的表面压强？ 附加表面压强总是指向液体表面的曲率中心：凸起的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个正的表面压强；凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个负的表面压强。2当液面为凸形、凹形和水平时，实际表面压强各如何计算？ 液面为凸形时，P=Po+Pc； 液面为凹形时，P=Po-Pc ； 液面水平时，P=Po 。式中：Po-为大气压强；Pc-为附加表面压强。3为什么包气带中

51、毛细负压随着含水量的变小而负值迅速变小？ 随着含水量的降低，毛细水退缩到孔隙更加细小处，弯液面的曲率增大，造成毛细负压的负值更大。 4为什么包气带中渗透系数随着含水量的降低而迅速变小？ (1) 含水量降低，实际过水断面随之减小 (2) 含水量降低，水流实际流动途径的弯曲程度增加； (3) 含水量降低，水流在更窄小的孔角通道及孔隙中流动，阻力增加。5毛细饱水带与饱水带有哪些区别？ 毛细饱水带是在表面张力的支持下饱水的，不存在重力水，打井时打到毛细饱水带时，没有水流入井内；饱水带的水主要是重力水，井打到饱水带时，在重力作用下，水能流入井内。6包气带水与饱水带水运动的区别是什么？ (1) 饱水带只存

52、在重力势，包气带同时存在重力势与毛细势 (2) 饱水带任一点的压力水头是个定值，包气带的压力水头则是含水量的函数； (3) 饱水带的渗透系数是个定值，包气带的渗透系数随着含水量的降低而变小 五、论述题1研究包气带水有什么意义?习题六 地下水的化学成分及其形成作用 一、名词解释1总溶解固体：地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量。2变温带：受太阳辐射影响的地表极薄的带。3常温带：变温带以下，一个厚度极小的温度不变的带。4增温带：常温带以下，随深度增大而温度有规律地升高的带。5地温梯度：指每增加单位深度时地温的增值。6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。

53、7浓缩作用：由于蒸发作用只排走水分，盐分仍保留在余下的地下水中，随着时间延续，地下水溶液逐渐浓缩，矿化度不断增大的作用。8脱碳酸作用：地下水中CO2的溶解度随温度升高或压力降低而减小，一部分CO2便成为游离CO2从水中逸出，这便是脱碳酸作用。9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。10阳离子交换吸附作用：一定条件下，颗粒将吸附地下水中某些阳离子，而将其原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分，这便是阳离子交替吸附作用。11混合作用：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，这便是混合作用。12溶滤水：富含CO2与O2的渗

54、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。13沉积水：指与沉积物大体同时生成的古地下水。14内生水：来自地球深部层圈物质分异和岩石变质作用过程中化学反应生成的水。15总硬度：水中所含钙离子和镁离子的总量。16暂时硬度：指水中钙离子和镁离子与碳酸根离子和重碳酸根离子结合的硬度。17永久硬度：指水中钙离子和镁离子与氯离子、硫酸根离子和硝酸根离子结合的硬度。二、填空1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。2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。3地下水中分布最广、含量较高的阴离子有 氯离子、硫酸根离子及重碳酸根离子 等。4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。5一般情况下，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。6一般情况下，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