【正文】 七夕，古今詩人慣詠星月與悲情。吾生雖晚，世態(tài)炎涼卻已看透矣。情也成空，且作“揮手袖底風”罷。是夜，窗外風雨如晦，吾獨坐陋室，聽一曲《塵緣》，合成詩韻一首，覺放諸古今，亦獨有風韻也。乃書于紙上。畢而臥。凄然入夢。乙酉年七月初七。嘯之記。 水文工程與地質(zhì)習題習題一：地球上的水及其循環(huán)一、名詞解釋：1．水文地質(zhì)學：水文地質(zhì)學是研究地下水的科學。它研究與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作業(yè)下地下水水量和水質(zhì)的時空變化規(guī)律，并研究如何運用這些規(guī)律去興利除害，為人類服務。2．地下水：地下水是賦存于地面以下巖石空隙中的水。3．礦水：含有某些特殊組分，具有某些特殊性質(zhì)，因而具有一定醫(yī)療與保健作用的地下水。4．自然界的水循環(huán)：自大氣圈到地幔的地球各個層圈中的水相互聯(lián)系、相互轉化的過程。5．水文循環(huán)：發(fā)生于大氣水、地表水和地殼巖石空隙中的地下水之間的水循環(huán)。6．地質(zhì)循環(huán)：地球淺層圈和深層圈之間水的相互轉化過程。7．大循環(huán)：海洋與大陸之間的水分交換。8．小循環(huán)：海洋或大陸內(nèi)部的水分交換。9．絕對濕度：某一地區(qū)某一時刻空氣中水汽的含量。10．相對濕度：絕對濕度和飽和水汽含量之比。11．飽和差：某一溫度下，飽和水汽含量與絕對濕度之差。12．露點：空氣中水汽達到飽和時的氣溫。13．蒸發(fā)：在常溫下水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)進入大氣的過程。14．降水：當空氣中水汽含量達飽和狀態(tài)時，超過飽和限度的水汽便凝結，以液態(tài)或固態(tài)形式降落到地面。15．徑流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流動的水流。16．水系：匯注于某一干流的全部河流的總體構成的一個地表徑流系統(tǒng)。17．水系的流域：一個水系的全部集水區(qū)域。18．分水嶺：相鄰兩個流域之間地形最高點的連線。19．流量：單位時間內(nèi)通過河流某一斷面的水量。20．徑流總量：某一時間段內(nèi)，通過河流某一斷面的水量。21．徑流模數(shù)：單位流域面積上平均產(chǎn)生的流量。22．徑流深度：計算時段內(nèi)的總徑流量均勻分布于測站以上整個流域面積上所得到的平均水層厚度。23．徑流系數(shù)：同一時段內(nèi)流域面積上的徑流深度與降水量的比值。二、填空1．水文地質(zhì)學是研究 地下水 的科學。它研究 巖石圈 、 水圈 、大氣圈、生物圈及人類活動相互作用下地下水水量和水質(zhì)的時空變化規(guī)律。2．地下水的功能主要包括：資源、生態(tài)環(huán)境因子、災害因子、地質(zhì)營力、或 信息載體。3．自然界的水循環(huán)分為 水文 循環(huán)和 地質(zhì) 循環(huán)。4．水文循環(huán)分為 大 循環(huán)和 小 循環(huán)。5．水循環(huán)是在 太陽輻射 和 重力 作用下，以蒸發(fā)、降水和徑流等方式周而復始進行的。6．水循環(huán)是在太陽輻射和重力作用下，以 蒸發(fā) 、 降水 和 徑流 等方式周而復始進行的。7．主要氣象要素有 氣溫、氣壓、濕度、蒸發(fā)、降水 。8．在水文學中常用 流量、徑流總量、徑流深度、徑流模數(shù)和徑流系數(shù)等特征值說明地表徑流。三、判斷題1．地下水是水資源的一部分。 （ √ ）2．海洋或大陸內(nèi)部的水分交換稱為大循環(huán)。 （ ）3．地下水中富集某些鹽類與元素時，便成為有工業(yè)價值的工業(yè)礦水。（ √ ）4．水文循環(huán)是發(fā)生于大氣水和地表水之間的水循環(huán)。 （ ）5．水通過不斷循環(huán)轉化而水質(zhì)得以凈化。 （ √ ）6．水通過不斷循環(huán)水量得以更新再生。 （ √ ）7．水文循環(huán)和地質(zhì)循環(huán)均是H2O分子態(tài)水的轉換。（ ）8．降水、蒸發(fā)與大氣的物理狀態(tài)密切相關。 （ √ ）9．蒸發(fā)是指在100℃時水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)進入大氣的過程。（ ）10．蒸發(fā)速度或強度與飽和差成正比。 （ √ ）四、簡答題1．水文地質(zhì)學的發(fā)展大體可劃分為哪三個時期？ 1856年以前的萌芽時期，1856年至本世紀中葉的奠基時期，本世紀中葉至今的發(fā)展時期。2．水文地質(zhì)學已形成了若干分支學科，屬于基礎性的學科分支有哪些？ 水文地質(zhì)學、地下水動力學、水文地球化學、水文地質(zhì)調(diào)查方法、區(qū)域水文地質(zhì)學。3．水文循環(huán)與地質(zhì)循環(huán)的區(qū)別？ 水文循環(huán)通常發(fā)生于地球淺層圈中，是H2O 分子態(tài)水的轉換，通常更替較快；地質(zhì)循環(huán)發(fā)生于地球淺層圈和深層圈之間，常伴有水分子的分解與合成，轉換速度緩慢。4．簡述水文循環(huán)的驅動力及其基本循環(huán)過程？ 水文循環(huán)的驅動力是太陽輻射和重力。 地表水、包氣帶水及飽水帶中淺層水通過蒸發(fā)和植物蒸騰而變?yōu)樗魵膺M入大氣圈。水汽隨風飄移，在適宜條件下形成降水。落到陸地的降水，部分匯聚于江河湖沼形成地表水，部分滲入地下，部分滯留于包氣帶中，其余部分滲入飽水帶巖石空隙之中，成為地下水。地表水與地下水有的重新蒸發(fā)返回大氣圈，有的通過地表徑流和地下徑流返回海洋。5．大循環(huán)與小循環(huán)的區(qū)別？ 海洋與大陸之間的水分交換為大循環(huán)。 海洋或大陸內(nèi)部的水分交換為小循環(huán)。6．水循環(huán)的作用？ 一方面，水通過不斷轉化而水質(zhì)得以凈化；另方面，水通過不斷循環(huán)水量得以更新再生。五、論述題1． 影響水面蒸發(fā)的因素有哪些? 如何影響？ 影響因素有：氣溫、氣壓、濕度和風速。 氣溫愈高，絕對濕度愈低，蒸發(fā)愈強烈，反之，蒸發(fā)愈弱。 氣壓是通過氣壓差的大小影響空氣對流而影響蒸發(fā)的，氣壓差和風速愈大，蒸發(fā)就愈強烈，反之，蒸發(fā)愈弱2. 自然界水循環(huán)的意義？水通過不斷循環(huán)轉化使水質(zhì)得以凈化；水通過不斷循環(huán)水量得以更新再生；維持生命繁衍與人類社會發(fā)展；維持生態(tài)平衡。習題二 巖石中的空隙與水分一、名詞解釋1．巖石空隙：地下巖土中的空間。2．孔隙：松散巖石中，顆粒或顆粒集合體之間的空隙。3．孔隙度：松散巖石中，某一體積巖石中孔隙所占的體積。4．裂隙：各種應力作用下，巖石破裂變形產(chǎn)生的空隙。5．裂隙率：裂隙體積與包括裂隙在內(nèi)的巖石體積的比值。6．巖溶率：溶穴的體積與包括溶穴在內(nèi)的巖石體積的比值。7．溶穴：可溶的沉積巖在地下水溶蝕下產(chǎn)生的空洞。8．結合水：受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。9．重力水：重力對它的影響大于固體表面對它的吸引力，因而能在自身重力作影響下運動的那部分水。10．毛細水：受毛細力作用保持在巖石空隙中的水。11．支持毛細水：由于毛細力的作用，水從地下水面沿孔隙上升形成一個毛細水帶，此帶中的毛細水下部有地下水面支持。12．懸掛毛細水：由于上下彎液面毛細力的作用，在細土層會保留與地下水面不相聯(lián)接的毛細水。13．容水度：巖石完全飽水時所能容納的最大的水體積與巖石總體積的比值。14．重量含水量：松散巖石孔隙中所含水的重量與干燥巖石重量的比值。15．體積含水量：松散巖石孔隙中所含水的體積與包括孔隙在內(nèi)的巖石體積的比值。16．飽和含水量：孔隙充分飽水時的含水量。17．飽和差：飽和含水量與實際含水量之間的差值。18．飽和度：實際含水量與飽和含水量之比。19．孔角毛細水：在包氣帶中顆粒接點上由毛細力作用而保持的水。20．給水度：地下水位下降一個單位深度，從地下水位延伸到地表面的單位水平面積巖石柱體，在重力作用下釋出的水的體積。21．持水度：地下水位下降一個單位深度，單位水平面積巖石柱體中反抗重力而保持于巖石空隙中的水量。22．殘留含水量：包氣帶充分重力釋水而又未受到蒸發(fā)、蒸騰消耗時的含水量。23．巖石的透水性：巖石允許水透過的能力。24．有效應力：實際作用于砂層骨架上的應力。二、填空1．巖石空隙是地下水儲存場所和運動通道?？障兜?多少、大小、形狀 、連通情況和分布規(guī)律，對地下水的分步和運動具有重要影響。2．巖石空隙可分為松散巖石中的 孔隙 、堅硬巖石中的裂隙 、和可溶巖石中的 溶穴 。3．孔隙度的大小主要取決于 分選程度 及 顆粒排列 情況，另外顆粒形狀及膠結充填情況也影響孔隙度。4．巖石裂隙按成因分為：成巖裂隙、構造裂隙、風化裂隙。5．地下水按巖層的空隙類型可分為：孔隙水、裂隙水、和巖溶水。6．毛細現(xiàn)象是發(fā)生在 固、液、氣 三相界面上的。7．通常以 容水度、含水量、給水度 、持水度和透水性來表征與水分的儲容和運移有關的巖石性質(zhì)。8．巖性對給水度的影響主要表現(xiàn)為空隙的 大小 與 多少 。9．松散巖層中，決定透水性好壞的主要因素是 孔隙 大?。恢挥性诳紫洞笮∵_到一定程度，孔隙度 才對巖石的透水性起作用。三、判斷題1．松散巖石中也存在裂隙。 （ √ ）2．堅硬巖石中也存在孔隙。 （ √ ）3．松散巖石中顆粒的形狀對孔隙度沒有影響。 （ ）4．兩種顆粒直徑不同的等粒圓球狀巖石，排列方式相同時，孔隙度完全相同。（ √ ）5．松散巖石中顆粒的分選程度對孔隙度的大小有影響。 （ √ ）6．松散巖石中顆粒的排列情況對孔隙度的大小沒影響。 （ ）7．松散巖石中孔隙大小取決于顆粒大小。 （ √ ）8．松散巖石中顆粒的排列方式對孔隙大小沒影響。 （ ）9．裂隙率是裂隙體積與不包括裂隙在內(nèi)的巖石體積的比值。 （ ）10．結合水具有抗剪強度。 （ √ ）11．在飽水帶中也存在孔角毛細水。 （ ）12．在松散的砂層中，一般來說容水度在數(shù)值上與孔隙度相當。 （ √ ）13．在連通性較好的含水層中，巖石的空隙越大，給水度越大。 （ √ ）14．松散巖石中，當初始地下水位埋藏深度小于最大毛細上升高度時，地下水位下降后，給水度偏小。（ √ ）15．對于顆粒較小的松散巖石，地下水位下降速率較大時，給水度的值也大。（ ）16．顆粒較小的松散巖石中，重力釋水并非瞬時完成，往往滯后于水位下降，所以給水度與時間有關。（ √ ）17．松散巖石中孔隙度等于給水度與持水度之和。 （ √ ）18．松散巖石中，孔隙直徑愈小，連通性愈差，透水性就愈差。 （ √ ）19．在松散巖石中，不論孔隙大小如何，孔隙度對巖石的透水性不起作用。（ ）20．飽含水的砂層因孔隙水壓力下降而壓密，待孔隙壓力恢復后，砂層仍不能恢復原狀。（ ）21．粘性土因孔隙水壓力下降而壓密，待孔隙壓力恢復后，粘性土層仍不能恢復原狀。（ √ ）22．在一定條件下，含水層的給水度可以是時間的函數(shù)，也可以是一個常數(shù)。（ √ ）23．，給水度大,水位上升大，給水度小，水位上升小。 （ ）24．某一松散的飽水巖層體積含水量為30％。 （ √ ）四、簡答題1． 簡述影響孔隙大小的因素，并說明如何影響？ 影響孔隙大小的因素有:顆粒大小、分選程度、和顆粒排列方式。當分選性較好時，顆粒愈大、孔隙也愈大。當分選性較差時，由于粗大顆粒形成的孔隙被小顆粒所充填，孔隙大小取決于實際構成孔隙的細小顆粒的直經(jīng)。排列方式的影響：立方體排列比四面體排列孔隙大。2．簡述影響孔隙度大小的主要因素，并說明如何影響？影響孔隙度大小的因素有：顆粒排列情況、分選程度、顆粒形狀及膠結程度。排列方式愈規(guī)則、分選性愈好、顆粒形狀愈不規(guī)則、膠結充填愈差時，孔隙度愈大；反之，排列方式愈不規(guī)則、分選性愈差、顆粒形狀愈規(guī)則、膠結充填愈好時，孔隙度愈小。3．裂隙率一般分為哪幾種? 各自的定義？ 裂隙率分為面裂隙率、線裂隙和體積裂隙率。 面裂隙率：單位面積巖石上裂隙所占比例。 線裂隙率：與裂隙走向垂直方向上單位長度內(nèi)裂隙所占的比例。體積裂隙率：單位體積巖石裂隙所占體積。4．地殼巖石中水的存在形式有哪些？ 地殼巖石中水的存在形式： (1) 巖石“骨架”中的水(沸石水、結晶水、結構水)。(2) 巖石空隙中的水(結合水、液態(tài)水、固態(tài)水、氣態(tài)水)。5．結合水、重力水和毛細水有何特點？ 結合水束縛于固體表面，不能在自身重力影響下運動，水分子排列精密、密度大，具抗剪強度；重力水在自身重力下運動，不具抗剪強度；毛細水受毛細力作用存在于固、液、氣三相界上。6．影響給水度的因素有哪些，如何影響？ 影響給水度的因素有巖性、初始地下水位埋深、地下水位降速。巖性主要表現(xiàn)為決定空隙的大小和多少，空隙越大越多，給水度越大；反之，越小。初始地下水位埋藏深度小于最大毛細上升高度時，地下水下降后給水度偏小。地下水位下降速率大時，釋水不充分，給水度偏小。7．影響巖石透水性的因素有哪些，如何影響？ 影響因素有：巖性、顆粒的分選性、孔隙度。 巖性越粗、分選性越好、孔隙度越大、透水能力越強；反之，巖性越細、分選性越差、孔隙度越小，透水能力越弱。8．簡述太砂基有效應力原理？在松散沉積物質(zhì)構成的飽水砂層中，作用在任意水平斷面上的總應力Ｐ由水和骨架共同承擔。及總應力Ｐ等于孔隙水壓力Ｕ和有效應力Ｐ39。 之和。因此，有效應力等于總應力減去孔隙水壓力，這就是有效應力原理。9．簡述地下水位變動引起的巖土壓密？地下水位下降后，孔隙水壓力降低，有效應力增加，顆粒發(fā)生位移，排列更加緊密，顆粒的接觸面積增加，孔隙度降低，巖土層受到壓密。五、論述題1．巖石空隙分為哪幾類，各有什么特點？ 巖石空隙分為：孔隙、裂隙和溶穴。 孔隙分布于顆粒之間，連通好，分布均勻，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，連通性較孔隙為差，分布不均勻；溶穴孔隙大小懸殊而且分布極不均勻。2．為什么說空隙大小和數(shù)量不同的巖石，其容納、保持、釋出及透水的能力不同？ 巖石容納、保持、釋出及透水的能力與空隙的大小和多少有關。而空隙的大小和多少決定著地殼巖石中各種形式水所占的比例?？障对酱螅Y合水所占的比例越小，則容納、釋出及透水能力越強，持水能力越弱；反之，空隙度越小，結合水所占的比例越大，則容納、釋出及透水能力越弱，持水能力越強。所以說空隙大小和數(shù)量不同的巖石其容納、保持、釋出及透水的能力不同。3．地下水位的埋藏深度和下降速率，對松散巖石的給水度產(chǎn)生什么影響？ 初始地下水位埋藏深度小于最大毛細上升高度時，地下水位下降，重力水的一部分將轉化為支持毛細水而保持于地下水面以上，給水度偏??；在細小