南京工业大学水文考试地质学复习资料

1、第一章 自然界的地下水1、自然界的水循环：自然界的水，包括大气水、地表水和地下水，彼此密切联系，经常不断互相转化。这种彼此转化的过程就是自然界的水循环。与地下水的关系：水循环的一部分渗入地下，转换成地下水。2、水循环的主要环节：蒸发，降水和径流。3、岩石是空隙性：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石中的裂隙和可溶性岩石中的溶隙。孔隙：松散岩石是由大小不等、形状各异的颗粒组合而成的，颗粒之间或颗粒集合体之间的空隙。空隙：固结的坚硬岩石（沉积岩、岩浆岩和变质岩）受力破裂形成的空隙。溶隙：可溶性岩石（石灰岩、白云岩等）中的裂隙经水流长期溶蚀扩展而形成的空隙4石的胶结程度；通常情况下颗粒越小，岩石越疏松，分选性

2、越好，磨圆度和胶结度越差，孔隙度就越大。5在岩石颗粒的静电吸附能力的作用下，水分子能牢固地吸附在颗粒表面，形成水分子薄膜，这 层水膜就是结合水。毛细水：赋存在地下水面以上毛细空隙中的水。重力水：重力影响大 于吸引力，能在自身重力影响下运动的水。固态水：当岩石的温度低于水的冰点时，储存于 岩石空隙中的水便冻结成冰，从而形成固态水。6、持水性越强的岩石，给水性与透水性不一定越强。7关。8水能力差。9、为什么岩石颗粒越大，越均匀，透水性越强？因为岩石颗粒越大，越均匀，颗粒之间的空隙便越大，地下水流受阻力较小，水从中透过的能力就越强。10、含水层：能够给出并透过相当数量水的岩层。隔水层：不能给出并透过

3、水的岩层，或者数量微不足道。（划分标准：饱水带岩层按其透过和给出水的能力）第二章 地下水的类型1水：埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。承压水：充满两个稳定 隔水层之间的含水层中的重力水。2、潜水和承压水的特征：潜水：有一个自由的水面，仅承受大气压力补给区与分布区是一致的水温，水质，水量受气候影响，季节性变化易于遭受污染是很好的供水水源。不易受地面污染供水水源，卫生可靠，水量稳定工程建设中其水头压力能引起基坑突涌， 从而破坏基坑的稳定性。3、自流水（承压水）称自流水斜地；形成条件：含水层的上部出露地表成为补给区，下部由于被断层切割或含水层 岩性变化使透水性变差或含水层厚度变

4、小以致在某一深度处尖灭。潜水和地表水的补给关系；推断含水层岩性厚度变化；确定泉水出露和沼泽化范围；确定取水 工程位置。第三章 地下水的循环1种形式获得补给，在含水层中流过一段路程，然后又以泉、蒸发等形式排泄出地表，如此周而 复始的过程。2、地下水补给来源：大气降水、地表水、凝结水、含水层之间的补给以及人工补给等。当地表水位高于地下水位时，地下水接受地表水体（河水、湖泊、水库与海洋等）补给。3、大气降水补给量大小的影响因素：降水量，包气带岩性和厚度，降水强度、地形、植被等。入渗系数：年降水量入渗补给含水层的量所占总量的比例。4、人工补给方式：地面、河渠、坑池蓄水渗补及井孔灌注，农业灌溉与管道渗漏

5、等。5出，使水中矿化度升高，甚至可溶盐从水中析出堆积在土壤中。6、地下水径流：地下水由补给区流向排泄区的过程。因素：含水层透水性，地形高差，补给充沛。7列出均衡方程算出未知项。8、地表水补给地下水的方式：ft区地下水位高于河流水位，地下水补给河水；ft河流补给地下水冲积平原，随季节变动。补给量因素：河床湿周，河床透水性，河水位与地 下水位高差，河流过水时间。9、地下水排泄方式：蒸发，泉，向地表水泄流，含水层之间排泄，人工排泄。10均衡方面的资料，流量大的可作供水水源。研究内容：补给性质分类（上升泉：承压含水层补给；下降泉：潜水或上层滞水补给），出露原因分类（侵蚀泉，接触泉，溢出泉，断层泉）11

6、、泉的形成：当含水层或含水通道被揭露于地表时，地下水便溢出地表形成泉。12灌溉、水库放水、抽取地下水、回灌；跨流域调水，兴修水利，植树造林，围湖造田，砍伐森林等。13、地下水动态是地下水均衡的外部表现，均衡是动态的内在原因。第四章 地下水的运动1、渗透：地下水受重力作用在空隙介质中的运动称为渗透。渗流：符合条件的假想水流对于同一过水断面，假象水流的流量等于通过该断面的真实水所受的阻力和实际水流所受的阻力相同。渗流速度小于实际流速。2、渗透压强：地下水流中的动水压强。测压管高度：渗透压强的大小可用水柱高度表示。3水力坡度：沿渗流方向单位渗透途径上的水头损失值。4迹线：渗流场中某一时间段内某一水质

7、点的运动轨迹。在稳定流条件下，流线与迹线重合。5、等水头线：渗流场中水头值相等的各点连成的面为水头面，它在剖面上可表现为等水头线。流网：由一系列等水头线与流线组成的网格。6流是否具有自由表面：有压流与无压流根据水的质点是否呈有秩序的运动：层流与紊流根 据渗流速度沿流程是否变化：均匀流与非均匀流根据渗流速度向量与所选坐标系的关系：一 维流，二维流，三维流。稳定流：渗流场中任一点处，渗流的运动要素不随时间的改变而变化。7、达西定律实质上就是渗流的能量守恒定律或者能量转换定律。适用条件：与粘滞力相比惯性力较小而可以忽略不计。8、渗透系数：表征含水层透水性能，数量上相当于水力坡度为1时的渗透速度。9流

8、方向变化，将含水层分为各向同性和各向异性。10井，大口井，钻孔。完整井：揭露了整个含水层的厚度，并在其全部厚度上井壁都能进水。非完整井：井底，井壁同时进水或单一进水。11、推导井的计算公式，裘布衣的假定：含水层均质各向同性，隔水底板水平，侧向边界无限 R为半径的圆柱水体的外侧面。12、释水系数：当水头降低（或升高）一个单位时，从水平面积为一个单位面积，高为含水层厚度的含水层柱体中所释放的水量。导水系数：在数值上等于水力坡度为1时通过整个含水层厚度的单宽流量。13、干扰井群的干扰现象：当井中水位降深一定时，干扰井的流量比单独工作的非干扰井流量小，若井的流量保持不变，则干扰井的水位降深要大于未发生

9、干扰的单井降深。14、非完整井水流特点，对流量影响：分三维流和二维流；在相同流量情况下，非完整井的降深大于完整井的降深；在相同水位降深的情况下，非完整井的涌水量小于完整井的涌水量。第五章 地下水的水质1、地下水的物理性质：温度，颜色，透明度，气味，味道等。反映：色：水中某些化学成分、胶结成分和悬浮物的含量；嗅：某些盐类、气体成分、有机质的含量； 味：水中是否含有某种特殊气体或有机质；透明度：固体颗粒，胶体成分，其他悬浮物质的含量。2、主要离子成分：Cl,SO4,HCO3,Na,K,Ca,Mg。来自岩盐或其他氧化物溶解，火ft喷发，海水入渗，人为污染。3、地下水硬度：水中Ca,Mg的含量。害处：

10、硬度过大对许多工业用水不适宜，生活用水也有要求。4、地下水化学成分的形成作用：溶滤作用：岩土中某些可溶成分被溶解转入水中而成为溶液的作用，这种作用称为溶滤作用。 这种作用称为浓缩作用。脱硫酸作用：在还原环境中，当地下水中存在有机质时，脱硫酸细菌能使水中的硫酸根还原成氢硫酸，这种作用称为脱硫酸作用。种作用称为脱碳酸作用。组分，这种作用称为阳离子的交替吸附作用。混合作用：两种或两种以上不同化学成分与性质的水混合在一起，形成了一种与原来各化学成分各不相同的地下水，这种作用称为混合作用。人类活动：人类活动对地下水的形成和变化越来越产生显著的影响。5、矿化度：地下水中所含离子，分子，化合物的总量（气体除

11、外），表示地下水中含可溶盐的多少。6、总硬度：水中所含Ca,Mg总量。暂时硬度：水加热至沸腾，部分碳酸盐沉淀，失去的Ca,Mg。永久硬度：总硬度减去暂时硬度。7、库尔洛夫式：气体，矿化度，阴除以阳，温度，PH.第六章 不同地貌地区的地下水1、根据含水层的空隙性质，分为孔隙水，裂隙水和岩溶水。2、孔隙水：广泛埋藏于第四纪松散沉积物中，分布较均匀、连续，含水层常呈层状，具有统一地下水面。裂隙水：埋藏和运动在坚硬基岩裂隙中的地下水，埋藏、分布和水动力性质都非常不均匀。岩溶水：贮存和运动于可溶岩层溶隙中的地下水。3、洪积扇中地下水规律性：洪积扇中地下水自ft口向平原，按水文地质特征分为三个带：潜水深埋

12、带（补给径流带）：分布于洪积扇顶部，靠近出口。地形坡度大，沉积物多为砾石，沙砾等粗粒物质，具有良好径流，含有丰富的潜水。此代岩层厚，地下水埋深较深，蒸发作用弱，故称潜水埋深带。潜水溢出带（潜水浅埋带）：位抬升，潜水埋藏深度变浅，故称潜水浅埋带。潜水下沉带（垂直交替带）：深度比溢出带稍有加大，因而称为潜水下沉带。总之：从扇的顶部向平原，地下水的埋藏深度由深变浅，富水性由强变弱；地下水流速由大变小，矿化度由低变高，水化学类型由重碳酸盐水向硫酸盐水、氯化物盐水逐渐过渡。4联系弱，常使裂隙水呈带状分布形成含水带。5、岩溶水发育的基本条件：岩石的可溶性，岩石的透水性，水的侵蚀性，水的流动性。影响：气候，

13、地质，以及地壳运动。6、岩溶水按埋藏条件分：裸露型岩溶水，覆盖型，埋藏型。7、坚硬岩石中的裂隙水：风化裂隙和风化裂隙水：风化裂隙水埋藏在各种基岩的风化带里，含水层为似层状，呈面状分布。成岩裂隙和成岩裂隙水：成岩裂隙是岩石在形成过程中由于冷凝、固结、脱水等作用而产生的原生裂隙，成岩裂隙的特点是受岩性控制，发育均匀，呈层状分布，多富集潜水。构造裂隙和构造裂隙水：构造裂隙是岩石在构造应力作用下产生的裂隙。构造裂隙水储存并运动于构造裂隙中。第七章 岩土工程与地下水1、地面沉降：由于抽汲液体（地下水为主，包括油、气）所引起的区域性地面沉降。机理：从地层中抽取地下水，使得水压下降，引起地层压缩，从而出现地

14、面沉降。2、地面塌陷：松散土层中所产生的突发性断裂陷落。机理：潜蚀论，液化论，真空吸蚀论，气蚀、气爆论，水化学侵蚀论。3、滑坡：岩、土边坡丧失原有稳定性，一部分岩、土体对其下面岩土体产生滑动。地下水对滑体作用：物理化学作用：软化岩土，影响边坡稳定地下水位上升，岩体重量力。4防止：1、改变渗透水流的水动力条件，使水流梯度小于临界水力梯度。措施有堵截地表水流入岩土层，阻止地下水在岩土层中流动，设反虑层，减小地下水的流速。2、改善岩土的性质，增强其抗渗能力。如爆炸、压密、打桩、化学加固处理等方法，可以增加岩土的密实度，降低岩土层的渗透性能。5、流砂：松散细颗粒土被地下水饱和后，在水头差的作用下，产生的悬浮流动现象。形成条件：岩性，水动力。防止：人工降低水位，打板桩，水下开挖6增大，慢慢形成一种能穿越地基