水文地质学基础练习答案

1、水文地质学基础能力拓展练习班级J学号J姓名：一、阅读以下材料，分别说明A、B两区的气候类型并比较两种气候类型对地下 水的影响。（1）A区处于黄土高原地带，气候变化显著，属温带大陆季风气候 气候。年平均气温9.9C,最高气温35C,最低气温-19.8C。年降水量分配极不 均匀，多集中在六、七、八三个月，多年平均降水量为567.2mm,最大年降水 量767.4mm （2003年），最小年降水量385.4mm （2004年）。最大年蒸发量 2346.4mm,最大冻土深度61cm。全年风向夏季多东南风，冬季多西北风。B区为_温带季风区海洋大陆性气候_气候，四季分明。据气象站 1959年1月到1998年

2、11月的观测资料:年平均气温13.5,月平均最高气温34.3（1957年7月），日最高气温 41.6（1960年6月26日）,月平均最低气温-9.8（1963年6月）,日最低气温 -19.4CQ964年2月18日），多年来最低平均气温月为1月，平均气温-2,平 均最高气温月为7月，平均29。年平均降雨量677.17mm,年最大降雨量为1186.0mm（1964年），年最小降 雨量为347.90mm（1988年），日最大降雨量177.1mm（1965年7月9日），降雨多 集中于每年的7、8月份。一般春季雨量少，时有春早。年平均蒸发量1728.27mm, 年最大蒸发量2228.2mm（1960年）

3、，年最低蒸发量1493.0mm（1984年）。春夏两季 多东及东南风，冬季多西北风，最大风力8级，平均风速为2.3m/s。历年最 大积雪厚度0.15m,最大冻土深度0.31m。说明：本题通过实际材料向学生说明气候因素对地下水的影响。本题主要从降水量、蒸发量等要素说B区比A区降水量丰富，蒸发量小, 更有利于地下水形成。本题中A区实际是山西省潞安矿区，B区实际是山东省济宁矿区。二、下图为某地综合柱状图，请分析各含水层的介质类型，这些含水层是否可以划分含水层组。莽系统柱 状转雨水层水文地质特征层设编号厚发洋生界第四系含6. 30-24. 60上部为潜水含水层.水量致小.受大气降水补给.和地表水布立

4、接的木方联系.下部属潜水一药水力分水V：.水性中等.水化学类 至为电碳酸坡水.受地区径流和地区降水补给与第二含水层组混合.哪跚B!?. 06隔5-30以愫黄灰嫌、黄色眇板粘土为主.薄层细精砂层.为较好的隔水层.14i20-52上部：力戊从 黄 巴细将彩.卜部：为 戈 已中物, 细夜层 q-l. /- 2.594升/秒米.卜=4.1095米，0水位标诙2329 23.7米.水 化学类型重碳酸或重碳酸碱微盐水.受区域经流和区域大气降水补给.Nm7-36以嫁黄色砂质粘土及粘土为主.底部局部钙成.曲密好的隔水层，17i6-64上部：乳白色泥灰岩，呈破碎硬块.下部：以浅肉红黄色细砂为主， 三含含水性不均

5、 QN0. 163-1.109升/秒米，kL 52-3.9。米/日，水 位标高1040米.水化学类型为空碳酸拄水新近系I古近系SSM6458-107以灰缄有灰色粘土.眄质拈土为主.上部分布呢灰岩1-2层，第 三隔水层厚58 - 107米,平均厚80米.除孔庄井田东部受古地形影响显 交薄外.全区检定，。=。.0000629升/秒米,k=0.。45米/日透水性 性核微.为本区重要喝水层.5U四 含O-5L97四含上段：由土馀黄色砂性土和青灰白.棕红亚粘土,粘土组成， 四含下段：为含梏性土砂砾层,由不同破径砾石.各种距径的砂组成. 含水母西中等q=0. 0011-。.156公升/秒米.k-0. 00

6、076 - 2. 0254t/B. 水位南：-58.9,北：15. 05-41.45,水质为硫陂氯化物型.中 生 厚侏 罗 於上统106五含0-198. j 92. 6KOI，.1.中上司：为浅灰色-深灰色细椅眇岩,成分为石英.下部：为暗紫 红色蜂岩.分迭基钙质股结.成分主要为石灰岩.白云岩.本含水组 主要分布在井田东北部.含水性强.K=0. 326 - 6. 834, q=0. 029 - 4.378 升/秒日.水位标语-L9-T5.4。，水成类更为硫酸氨化物型.第五 含水层与第四含水层药煤系有直接联系.F 统5 5r 1h古生界迭系中统上石食子 组90P15以上：以浅灰.灰嫌色松砂岩.细砂

7、岩为主,见中粗砂岩及少 最泥质岩.胶结物为泥质及砂质.为一弱含水层，局部地区构造裂隙发 肾.将发现泥浆漏失现象（如孔庄东北V1I6孔等）P15-P14:以灰嫁、能红色粉砂岩.泡岩为主,砂岩次之.夬1-2 层中.细粒砂岩.以泥板.砂墩朕结.局部H理裂隙发育,在孔庄井田 曾发生泥紫斯失现象.消耗量为L34-L7立方米/时,含水性不均.P14-P13:以将砂岩.泥板岩为主,夬有中粒砂岩,偶见相权砂岩 为泥质和砂板般结，为一朝含水层.后部裂隙发疗地段,有泥浆漏失 现象，施量1.42-321立方米/时.P13-PI】：为哈色等亲色泥墩岩.次之桥砂岩及中细砂岩等.泥 板岩隔水性良好.茶部岩性致帝完整裂隙较

8、少.个别地段（如N6）裂 网发育.钙成胶结的砂岩.裂解有溶蚀现象.泥紫雨失量较大.P11-P10:以暗灰紫色泥板岩为主,下段以杨砂岩为主.岩性较 完整.节理.裂解不发育.个别地点裂隙发育.造成泥浆雨失现貌.施 水量L 5-2. 33立方米/时,一般情况下用隔水性能较好的岩层，笫六含水层段的含水性一般很弱 q=0. DQD423-0.0D342升/秒米， k=0.D（H6-0.0D46米/日，为重碳酸氯化物水补给条件不良,易被疏干.六含下 石 命 子 组256七含70P1Q-P8:以砂岩份砂岩等组成岩性完整，节理裂隙不发审. 懿浆斯失量一般在。,25立方米/时，裂隙发育,漏失量1.2-3.86立

9、方米,P8-P6:为灰白色细中柱石英砂岩,富含雯佚质.浅部级身较发育. 并在个别地段发生泥浆而失现象（如110孔洞概量为6立方米/时）.P6-P3:为各种粒废砂岩,粉砂岩为主,P6煤层下部发育方紫色铝 康泥岩，露共构造附近.我解较发育个别地段通某斯失矍025。.50 土方米，时.第七含水层富水性很箱.IV线以南.q=0. 00012 - 0. 00035 公升/秒米,k=D. 00023 -D. 00058米/口 , IV我以北,q=0. 000418 - 0. QDQ893升/秒米,k=0. 00054 - 0. 001/0,为受理酸疏酸性水. 小别地点的微强充水.因补给条件不艮和水量很小易

10、被疏干.T统山西如SD SI sl以灰-暗灰色细砂岩为主,并与叶片状薄层粉砂岩组成互层,层位 比较稳定,若佳我致密完整.耳戊一般在60米以下.抽水结果：q=Q.OO D122-0.0D0418公升，秒米.k=0. QDQ23 - 0.0DQ54米/日，透水性IS弱. 是P3-C3间的一层板良好的隔水层.石炭系h统太原密150-171)A含62太原统地层总厚的达16。余米.共宾灰岩1】-13层.每约60余米.布 酸性浅成流纹岩侵入，上部地层厚约50米,以灰-灰层色中粒砂岩为主 中部地层厚约80米.以灰白一灰用石灰岩为主.共7层.总厚48米左右. 为本统主要含水层，上部地层厚37米余,以灰层、灰球

11、色粉砂岩,砂岩 为主.灰岩在露头和浅部喀斯特裂隙溶洞发育,向茶部逐港就的.浅部 含水较富，抽水结果：q=0. 392 - 0. 73升/秒米.k=L 14 - L 69米/日. 法部耍0.0121 - 0.0132升/秒米.什0。21-0.059米/日,水位标语2D. 9D- 22. 62米.水化学类型为破酸氯化物水.正常情况下对二迭系煤层不 能造成直接充水关系,仅在灰岩含水层与煤层成断层接触时.才耗造成 对矿井的直接充水.等 11 ”1 安1. .1 , 统去 拼2J 更 陶 系莒600 米 以 上中学层白石侦石灰石.岩性效解.坚硬.风化鲂共带喀斯特级解溶 加较发育.含水性较好.往下逐淅喊弱

12、.抽水结果：瞑0.019- 0.897升 /秒米.k=0.（H5-4.68米/日，水位标高68米.水化学类型为重碳酸 硫酸凿水.永久硬度31rH说明：本题主要通过一个实际水文地质柱状图，让学生了解实际情况中含水 层和隔水层是如何划分的，并了解孔隙、裂隙、溶隙三种不同类型的含水层。本例中，从上到下共划分了 8个含水层，可向学生逐一介绍。本例中，一含 到四含为孔隙含水层，也可划分为一个含水层组，为第四系松散含水层组；五、 六、七含为裂隙含水层，其中六、七含可划分为一个含水层组，为煤系砂岩含水 层组。八含为岩溶含水层，其下奥灰也不岩溶含水层。三、对以下四个表中数据，说明了水文地质学中的哪些理论?松散

13、岩石孔隙度数值表岩石名称砾石伤粉砂粘土泥炭孔隙度25 4025 5035 5040 7080松散岩石持水度数值表岩石名称粗砂中砂细砂极细砂亚粘土粘土颗粒大小mm2-0.50.5-0.250.250.10.1 - 0.050.05 - 0.00225%mgN)水质特征时代序号总永暂负Q河水0.46150152HCO3-NaMgCa总矿化度低，永硬为 0,阴离子以HCO3 为主0.43130136HCO3-NaCa039170173HCO3-MgCaNa0.47160167HCO3-NaMgCa0.48180182HCO3-MgNaCa0.59180184HCO3-NaMgCaN四L1L71.53

14、0 4941 4315 3425 26160S04CI-NaMgCaS04Cl-NaCaMgS04CI-MgNaCa总矿化度较高，总硬 高，负硬为0阴离 子以SOjCT为主，阳 离子含均25%mgNJ五1.41.】1.634 484017 3024170S04CI-NaCa与四含水水质相相 近似，但 Mg+Mg25%mgN02九1.203216160SO4ClHCO3-NaCaMg各阴、阳离子含量 均 25%mgN表1某矿一出水点的水质化验表取样地点11水平皮带机巷P2+20m水样编号取样 日期2010. 10.2取样层位Ct化验编号S2010296分析 日期2010.10. 3离 子 分 析

15、项目数量单位离 子每立升中含量全硬度47.32毫克/升（以C&CO3计）毫克毫摩尔毫摩尔（%）永久硬度0. 00毫克/升（以C&CO3计）阳离K+Na+527.6422.94197.98暂时硬度47.32毫克/升（以C&CO3计）Ca2*7. 110. 1770. 76负硬度492. 90毫克/升（以C&CO3计）Mg2+7. 180.2951. 26酸度/Fe/碱度540. 22毫克/升（以C&CO3计）Fe2+/PH值8.67H1NH；/侵蚀co?/亳克/升总计541.9323.413100. 00游离co?0. 00亳克/升阴离CL192. 215.42227.97固定co?/亳克/升S

16、O4367.973.83319.77可溶SiO1/亳克/升HCO；577.429.46348.82总固形物/亳克/升CO 3*40.000. 6673.44溶解固形物1472.00亳克/升no3/耗氧量/亳克/升no2/溶解量/亳克/升总计1177.6019, 385100. 00矿化度/亳克/升说明：表2为舒上路卡列夫分类法。表1水质类型为：HCO3cl*Na为煤系砂岩水。系。妹*1。.不寿即县iffWl27 5O 5 1C公肥区寺丫定县y&EJC小玲前顺县八、下图为娘子关泉域分布图，请查阅相关资料，分析娘子泉域的补径排关娘子关泉域分布范围九、如图所示的冲积平原。平原西部以山脉为界，山脉由不

17、透水的花岗岩和 石英岩组成，平原东部以一大河为界，山脉与河流间的平原面积为33.7km2,地 下水系统由砂质沉积物组成，可看做单一潜水含水层。含水层的降水补给为 130mm/年，几条小溪在山脚处汇入沙质冲击区，也补给地下水系统3000m3/do 主河流附近有儿处泉水，测得总排量为5000m3/do泉水完全用于家庭供水，其 对含水层的回归流忽略不计。另外，河流有基流，其部分源自河流以西地区，图 中已标明，该基流估计为10000m3/d。试计算该含水层是否均衡？河流沙性含水层cf泉石英岩画水层JL地F水位答案：收入项（A）包括降水量（XQ、地表水流入量（Y，（2分）支出项（B）包括泉水排泄量（Q1

18、）、潜水向地表水排泄量（Q） （2分）Xf=130 mm/y （1 分）Yf= (3000X365X1000) 4-33. 7 X 106=32. 49 mm/yA= Xf+ Yf=162. 49 mm/y (2 分)Qi= (5000X365X1000) 4-33. 7 X 106=54. 15 mm/yQ二(10000X365X1000) +33. 7X 10,二 108. 31 mm/yB= Qi +02=162. 46 mm/y (2 分)AB,达到平衡十、北京永定河冲洪积扇（如图）面积约1000Km2,地势西北高，东南低， 本区多年平均降水量636mmo永定河是区内主要河流,现已在三家店被上游水库调蓄并通过引水渠向北 京市供水，目前永定河除三家店以下河段直接渗入冲洪积物外，在山区主要经寒 武一奥陶系岩溶裂隙水分布区大量入渗并通过构造间接补给第四系含水层（补给 S lX108m3/a）o冲积扇第四系含水层覆盖在第三纪地层之上，北京城区以西（占总面积50%） 是单一的砂砾卵石潜水含水层，降水入渗系数0.65；城区及其以东地区，为砂 砾石、砂层潜水含水层分布区，入渗系数0.35。基岩水山前