【文章內容簡介】 流動狀態(tài)，地下水運動分為 層流 和 紊流 。2．據(jù)地下水運動要素與時間的關系，地下水運動分為 穩(wěn)定流 和 非穩(wěn)定流 。3．水力梯度為定值時，滲透系數(shù) 愈大 ，滲透流速就 愈大 。4．滲透流速為定值時，滲透系數(shù) 愈大 ，水力梯度 愈小 。5．滲透系數(shù)可以定量說明巖石的 滲透性能 。滲透系數(shù)愈大，巖石的透水能力 愈強 。6．流網(wǎng)是由一系列 流線 與 等水頭線 組成的網(wǎng)格。7． 流線 是滲流場中某一瞬時的一條線，線上各水質點在此瞬時的流向均與此線相切。 跡線 是滲流場中某一時間段內某一水質點的運動軌跡。8．在均質各向同性介質中，地下水必定沿著水頭變化最大的方向，即垂直于 等水頭線 的方向運動，因此，流線與等水頭線構成 正交網(wǎng)格 。9．流線總是由 源 指向 匯 。10．如果規(guī)定相鄰兩條流線之間通過的流量相等，則流線的疏密可以反映 徑流強度 ，等水頭線的疏密則說明水力梯度的 大小 。三. 判斷題1．在巖層空隙中滲流時，水作平行流動，稱作層流運動。 （ ）2．達西定律是線性定律。 （ √ ）3．達西定律中的過水斷面是指包括砂顆粒和空隙共同占據(jù)的面積。 （ √ ）4．地下水運動時的有效孔隙度等于給水度。 （ ）5．滲透流速是指水流通過巖石空隙所具有的速度。 （ ）6．實際流速等于滲透流速乘以有效空隙度。 （ ）7．水力坡度是指兩點間的水頭差與兩點間的水平距離之比。 （ ）8．決定地下水流向的是水頭的大小。 （ √ ）9．符合達西定律的地下水流，其滲透速度與水力坡度呈直線關系，所以滲透系數(shù)或滲透系數(shù)的倒數(shù)是該直線的斜率。 （ √ ）10．滲透系數(shù)可定量說明巖石的滲透性。滲透系數(shù)愈大，巖石的透水能力愈強。 （ √ ）11．水力梯度為定值時，滲透系數(shù)愈大，滲透流速就愈大。 （ √ ）12．滲透流速為定值時，滲透系數(shù)愈大，水力梯度愈小。 （ ）13．滲透系數(shù)只與巖石的空隙性質有關，與水的物理性質無關。 （ ）14．流網(wǎng)是等水頭線與跡線組成的網(wǎng)格。 （ ）15．流線是滲透場中某一時間段內某一水質點的運動軌跡。 （ ）16．在均質各向同性介質中，流線與等水頭線構成正交網(wǎng)格。 （ √ ）17．在隔水邊界附近，平行隔水邊界為流線。 （ √ ）18．地下水分水嶺是一條流線。 （ √ ）19．如果我們規(guī)定相鄰兩條流線之間通過的流量相等，則流線的疏密可以反映地下徑流強度，等水頭線的疏密則說明水力梯度的大小。 （ √ ）20．在滲流場中，一般認為流線能起隔水邊界作用，而等水頭線能起透水邊界的作用。 （ √ ）21．兩層介質的滲透系數(shù)相差越大，則其入射角和折射角也就相差越大。 （ √ ）22．流線越靠近界面時，則說明介質的K值就越小。 （ ）23．當含水層中存在強滲透性透鏡體時，流線將向其匯聚。 （ √ ）24．當含水層中存在弱滲透性透鏡體時，流線將繞流。 （ √ ）四、簡答題1．敘述達西定律并說明達西定律表達式中各項物理意義？式中：Q——滲透流量；w——過水斷面；h——水頭損失（h=H1－H2，即上下游過水段面的水頭差）；I——水力坡度；L——滲透途徑；K——滲透系數(shù)。2．何為滲透流速? 滲透流速與實際流速的關系如何？ 水流通過整個巖石斷面（包括顆粒和孔隙）的平均流速。 滲透流速等于實際流速乘以有效孔隙度。3．有效孔隙度與孔隙度、給水度有何關系？ (1) 有效孔隙度小于孔隙度。 (2) 由于重力釋水時孔隙中還保持結合水和孔角毛細水乃至懸掛毛細水，所以有效孔隙度大于給水度。 (3) 對于孔隙大的巖石三者近似相等。4．影響滲透系數(shù)大小的因素有哪些？ 如何影響？ 影響滲透系數(shù)的因素：巖石的孔隙性和水的物理性質。 巖石孔隙越大、連通性越好、孔隙度越高滲透系數(shù)越大；水的粘滯性越小、滲透系數(shù)越大。 5．簡述匯制流網(wǎng)圖的一般步驟？ (1) 根據(jù)邊界條件繪制容易確定的等水頭線和流線。 (2) 流線總是由源指向匯。 (3) 根據(jù)流線和等水頭線正交在已知流線和等水頭線間插入其它部分。6．流網(wǎng)圖一般能夠反映什么信息？7．在層狀非均質中，流線與巖層界線以一定角度斜交時，發(fā)生折射，試寫出折射定律，并說明各項的物理意義 ？8．敘述粘性土滲透流速（V）與水力梯度（I）主要存在的三種關系？ (1) VI關系為通過原點的直線，服從達西定律。 (2) VI曲線不通過原點，水力梯度小于某一值I0時無滲透；大于I0時,起初為一向I軸凸出的曲線，然后轉為直線。 (3) VI曲線通過原點，I小時曲線向I軸凸出，I大時為直線。五、論述題1．敘述流網(wǎng)的畫法，以及利用流網(wǎng)圖可解決的問題?2．為什么含水層中存在強滲透性透鏡體時，流線將向其匯聚；存在弱透水性透鏡體時，流線將繞流 ?3．在等厚的承壓含水層中，實際過水斷面面積為400m2的流量為10000m3/d，試求含水層的實際速度和滲透速度。4．一底板水平的含水層，觀測孔A、B、C彼此相距1000m，A位于B的正南方,C則在AB線的東面。A、B、C的地面高程分別是95m、110m和135m，A中水位埋深為5m，B中和C中的水位埋深分別是30m和35m，試確定通過三角形ABC的地下水流的方向，并計算其水力梯度。5．有三個地層，每個25m厚，互相疊置，如果在這個層組中設置一個不變流速的垂向水流場，使其頂部h=120m，底部h=100m，試計算內部兩個邊界處的h值（，）。6．考慮一個飽和、均質、各向同性、長方形、垂向剖面ABC。其上部邊界為AB，底部邊界為DC，左側邊界為AD，右側邊界為BC，使DC的距離為AD的兩倍。BC和DC是不透水的。AB是一個不變水頭邊界，h=100m。AD被分為兩個相等的長度，其上半部分為不透水，下半部分是不變水頭邊界，h=40m。試示意匯出流網(wǎng)圖。7．已知一等厚、均質、各向同性的承壓含水層，其滲透系數(shù)為15 m/d，沿著水流方向的兩觀測孔A、B間距L=1200m，其水位標高分別為Ha=，Hb=3m。試求地下水的滲透速度和實際速度。8．已知一等厚、均質、各向同性的承壓含水層，其滲透系數(shù)為20 m/d，A、B兩斷面間距為5000m。試計算兩斷面間的水力梯度和單寬流量。第五章 毛細現(xiàn)象與包氣帶水的運動一、名詞解釋 1．毛細壓強：凹形彎液面產(chǎn)生的附加壓強。2．毛細飽和帶：在潛水面之上有一個含水量飽和的帶。二、填空1．由于表面張力的作用，彎曲的液面對液面以內的液體產(chǎn)生附加表面壓強，而這一附加表面壓強總是指向液體表面的 曲率中心 方向；突起的彎液面，對液面內側的液體，附加一個 正的 表面壓強；凹進的彎液面，對液面內側的液體，附加一個 負的 表面壓強。2．拉普拉斯公式的涵義是：彎曲的液面將產(chǎn)生一個指向 液面凹側 的附加表面壓強；附加表面壓強與張力系數(shù)成 正比 ，與表面的曲率半徑成 反比 。3. 包氣帶毛細負壓隨著含水量的變小而負值 變大 。滲透系數(shù)隨著含水量降低而迅速 變小 。三、判斷題 1．毛細現(xiàn)象是在固、液兩相界面上產(chǎn)生的。 （ ）2．突起的彎液面，對液面內側的液體附加一個正的表面壓強。 （ √ ）3．凹進的彎液面，對液面內側的液體附加一個正的表面壓強。 （ ）4．彎曲的彎液面將產(chǎn)生一個指向液面凹側的附加表面壓強，附加表面壓強與表面張力系數(shù)成正比，與表面的曲率半徑成反比。 （ √ ）5．包氣帶中毛細負壓隨著含水量的變小而負值變大。 （ √ ）6．包氣帶中滲透系數(shù)隨著含水量的降低而增大。 （ ）7．包氣帶水的運動也可以用達西定律描述。 （ √ ）8．顆粒較粗時，由于滲透性好，所以毛細上升高度大。 （ ）9．顆粒較細時，由于滲透性差，所以毛細上升高度小。 （ ）四、簡答題 1．附加表面壓強的方向如何? 凸起和凹進的彎液面，對液面內側的液體，附加一個什么樣的表面壓強 ？ 附加表面壓強總是指向液體表面的曲率中心：凸起的彎液面，對液面內側的液體，附加一個正的表面壓強；凹進的彎液面，對液面內側的液體，附加一個負的表面壓強。2．當液面為凸形、凹形和水平時，實際表面壓強各如何計算？ 液面為凸形時，P=Po+Pc； 液面為凹形時，P=PoPc ； 液面水平時，P=Po 。式中：Po為大氣壓強；Pc為附加表面壓強。3．為什么包氣帶中毛細負壓隨著含水量的變小而負值迅速變小？ 隨著含水量的降低，毛細水退縮到孔隙更加細小處，彎液面的曲率增大，造成毛細負壓的負值更大。 4．為什么包氣帶中滲透系數(shù)隨著含水量的降低而迅速變?。? (1) 含水量降低，實際過水斷面隨之減小 (2) 含水量降低，水流實際流動途徑的彎曲程度增加； (3) 含水量降低，水流在更窄小的孔角通道及孔隙中流動，阻力增加。5．毛細飽水帶與飽水帶有哪些區(qū)別？ 毛細飽水帶是在表面張力的支持下飽水的，不存在重力水，打井時打到毛細飽水帶時，沒有水流入井內；飽水帶的水主要是重力水，井打到飽水帶時，在重力作用下，水能流入井內。6．包氣帶水與飽水帶水運動的區(qū)別是什么？ (1) 飽水帶只存在重力勢，包氣帶同時存在重力勢與毛細勢 (2) 飽水帶任一點的壓力水頭是個定值，包氣帶的壓力水頭則是含水量的函數(shù)； (3) 飽水帶的滲透系數(shù)是個定值，包氣帶的滲透系數(shù)隨著含水量的降低而變小。五、論述題1．研究包氣帶水有什么意義?第六章 地下水的化學成分及其形成作用一、名詞解釋1．總溶解固體：地下水中所含各種離子、分子與化合物的總量。2．變溫帶：受太陽輻射影響的地表極薄的帶。3．常溫帶：變溫帶以下，一個厚度極小的溫度不變的帶。4．增溫帶：常溫帶以下，隨深度增大而溫度有規(guī)律地升高的帶。5．地溫梯度：指每增加單位深度時地溫的增值。6．溶濾作用：在水與巖土相互作用下，巖土中一部分物質轉入地下水中，這就是溶濾作用。7．濃縮作用：由于蒸發(fā)作用只排走水分，鹽分仍保留在余下的地下水中，隨著時間延續(xù)，地下水溶液逐漸濃縮，礦化度不斷增大的作用。8．脫碳酸作用：地下水中CO2的溶解度隨溫度升高或壓力降低而減小，一部分CO2便成為游離CO2從水中逸出，這便是脫碳酸作用。9．脫硫酸作用：在還原環(huán)境中，當有有機質存在時，脫硫酸細菌能使硫酸根離子還原為硫化氫的作用。10．陽離子交換吸附作用：一定條件下，顆粒將吸附地下水中某些陽離子，而將其原來吸附的部分陽離子轉為地下水中的組分，這便是陽離子交替吸附作用。11．混合作用：成分不同的兩種水匯合在一起，形成化學成分與原來兩者都不相同的地下水，這便是混合作用。12．溶濾水：富含CO2與O2的滲入成因的地下水，溶濾它所流經(jīng)的巖土而獲得其主要化學成分，這種水稱之為溶濾水。13．沉積水：指與沉積物大體同時生成的古地下水。14．內生水：來自地球深部層圈物質分異和巖石變質作用過程中化學反應生成的水。15．總硬度：水中所含鈣離子和鎂離子的總量。16．暫時硬度：指水中鈣離子和鎂離子與碳酸根離子和重碳酸根離子結合的硬度。17．永久硬度：指水中鈣離子和鎂離子與氯離子、硫酸根離子和硝酸根離子結合的硬度。二、填空1．地下水中含有各種 氣體、離子、膠體物質、有機質 以及微生物等。2．地下水中常見的氣體成分有 氧氣、氮氣、二氧化碳、甲烷 及 硫化氫 等。3．地下水中分布最廣、含量較高的陰離子有 氯離子、硫酸根離子及重碳酸根離子 等。4．地下水中分布最廣、含量較高的陽離子有 鈉離子、鉀離子、鈣離子 及 鎂離子 等。5．一般情況下，低礦化水中常以 重碳酸離子、鈣離子 及 鎂離子 為主；高礦化水則以 氯離子及 鈉離子 為主。6．一般情況下，中等礦化的地下水中，陰離子常以 硫酸根離子 為主，主要陽離子則可以是 鈉離子 ，也可以是 鈣離子 。7．地下水化學成分的形成作用有 溶濾作用、濃縮作用、脫碳酸作用、脫硫酸作用、陽離子交替吸附作用和混合作用。8．據(jù)地下水化學成分的成因類型，可將地下水分為 溶濾水、沉積水 和 內生水 。9．在低礦化水中，陰離子以重碳酸鹽為主，陽離子以鈣離子、鎂離子為主。隨著蒸發(fā)濃縮，溶解度小的鈣、鎂的碳酸鹽部分析出， 硫酸根 及 鈉離子 逐漸成為主要成分，繼續(xù)濃縮，水中硫酸鹽達到飽和并開始析出，便將形成以 氯離子 、鈉離子 為主的高礦化水。10．當含鈣為主的地下水，進入主要吸附有鈉離子的巖土時，水中的鈣離子便置換巖土所吸附的一部分 鈉離子 ，使地下水中 鈉離子 增多而 鈣離子 減少。11．地下水的物理性質主要包括：溫度、顏色、透明度、嗅味 和 味道。12．地殼表層有兩個主要熱能來源：一個是 太陽的輻射 ，另一個是來自 地球內部的熱流 。13．根據(jù)受熱源影響的情況，地殼表層可分為變溫帶、常溫帶、 和 增溫帶 三個帶。三、判斷題1．地下水的化學成分是地下水與環(huán)境長期作用的產(chǎn)物。 （ √ ）2．地下水中含有氧氣和二氧化碳時，所處的地球化學環(huán)境有利于氧化作用進行。 （ √ ）3．地下水中含有硫化氫和甲烷時，所處的地球化學環(huán)境有利于還原作用進行。 （ √ ）4．一般情況下，低礦化水中常以重碳酸根離子及鈣離子、鎂離子為主；高礦化水則以氯離子及鈉離子為主。 （ √ ）5．一般情況下，中等礦化的地下水中，陰離子常以硫酸根離子為主；主要陽離子則可以是鈉離子，也可以是鈣離子。 （ √ ）6．氯離子的含量隨著礦化度增長不斷增加，氯離子的含量?？梢哉f明地下水的礦化程度。 （ √ ）7．氯離子不被土粒表面吸附，且溶解度大，不易沉淀析出，是地下水中最穩(wěn)定的離子。 （ √ ）8．由于硫酸鈣的溶解度較小，所以，地下水中的硫酸根離子遠不如氯離子穩(wěn)定，最高含量也遠低于氯。 （ √ ）9．因為鉀離子大量地參與形成不溶于水的次生礦物和易被植物所攝取，故地下水中鉀離子的含量要比鈉離子少的多。 （ √ ）10．用庫爾洛夫式反映水的化學特點時,陽離子標在橫線上,陰離子標在橫線下。 （ ）11．正常條件下，地溫梯度的平均值約為3度/100米。 （ √ ）12．常溫帶地溫一般比當?shù)仄骄鶜鉁氐?2度。 （ ）13．一般鹽類溶解度隨溫度上升而增大,但是,硫酸鈉在溫度上升時,溶解度降低。 （ √ ）14．一般情況下，低礦化水的溶解能力強而高礦化水弱。 （ √ ）15．氯化物易溶于水，所以地下水常常以氯化物為主。 （ ）16．地下水的徑流與交替強度是決定溶濾作用強度的最活躍最關鍵的因素。 （ √ ）17．濃縮作用的結果是地下水的礦化度不斷增大。 （ √ ）18．深部地下水上升成泉，泉口往往形成鈣華，這是脫碳酸作用的結果。 （ √ ）19．脫硫酸作用一般發(fā)生在氧化環(huán)境中。 （ ）20．當含鈣離子為主的地下水，進入主要吸附有鈉離子的巖土時，水中