水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)習題庫答案-資料下載頁
2025-08-05 08:17本頁面
【正文】 述，可知地下水資源可分為補給資源與儲存資源。通常含水系統(tǒng)的補給資源是地下水多年平均的年補給量，補給資源決定了含水系統(tǒng)中地下水資源的可恢復(fù)性；儲存資源等于含水系統(tǒng)地下水多年平均低水位以下的重力水體積，儲存資源決定了含水系統(tǒng)中地下水資源的可調(diào)節(jié)性。⑵地下水的開采潛力，即允許利用的地下水資源量，不僅受到自然條件的制約，還受到技術(shù)、經(jīng)濟、社會乃至法律條件的制約。①地下水含水系統(tǒng)作為供水水源必須滿足：能夠持續(xù)而穩(wěn)定地供應(yīng)某一數(shù)量的水，這就要求含水系統(tǒng)能夠獲得外界水的足夠補充，并在含水系統(tǒng)中經(jīng)常報紙一定水量，即必須同時具有一定數(shù)量的補給資源與儲存資源，補給資源可以保持供水的長期持續(xù)，儲存資源則保證供水的均衡穩(wěn)定。②開采地下水會引起諸如地面下降、海水入侵等環(huán)境地質(zhì)問題，地下水開采會使含水系統(tǒng)的水文地質(zhì)條件發(fā)生變化等。 (5) 某地區(qū)地下水的開采伴隨著地面沉降，請分析該地區(qū)地下水資源的屬性；答：①地下水過量開采引起地下水位下降，從而引起地面沉降。充盈于巖土空隙中的地下水，與巖土共同構(gòu)成一個力學(xué)平衡系統(tǒng)，孔隙水壓力與巖石骨架的有效應(yīng)力共同與總應(yīng)力相平衡。開采地下水引起水位下降后，由于孔隙水壓力降低，而總應(yīng)力未變，故有效應(yīng)力增加，巖土骨架將因此發(fā)生釋水壓密。砂礫層基本呈彈性變形，地下水位復(fù)原時地層回彈；而粘性土層則為塑性變形，地下水位恢復(fù)時粘性土層的壓密基本不再回彈。因此，開采孔隙承壓含水系統(tǒng)會導(dǎo)致土層壓密，相應(yīng)地在地表表現(xiàn)為地面沉降，即地形標高的降低。②該地區(qū)開采的地下水應(yīng)該包括補給資源和儲存資源，隨著不斷開采，地下水位不斷降低，儲存資源會不斷減少。 (6) 如下圖所示，某海島早期無地下水水源地，后來興建了一個水源地A，經(jīng)過若干年后，又興建了水源地B，請論述一下這個海島的地下水資源構(gòu)成以及兩個水源地的地下水資源條件及其變化，說明地下水開采需要注意的問題。該海島地下水的可開采量是否等于天然補給量?淡 水咸 水咸 水海平面AAB答：①海島的地下水資源構(gòu)成：潛水含水層構(gòu)成一個統(tǒng)一的含水系統(tǒng)，積極參與水文循環(huán)，資源具有良好的恢復(fù)性。地下水資源包括儲存資源和補給資源。②兩個水源地的水資源條件及其變化：地下水資源具有系統(tǒng)性，兩個水源地屬于一個含水系統(tǒng)，主要接受降水補給，向海水泄流排泄。但是水源地B比水源地A更靠近淡水與海水的平衡帶， 而且抽水時，形成了更低的勢匯，當水源地B抽水時，更易于造成海水入侵，破壞淡水含水層。③地下水開采需要注意的問題：開采時，要考慮到地下水的系統(tǒng)性，考慮到蒸發(fā)排泄和有淡水向海水的排泄，該海島的的可開采量必須低于天然補給量，否則會產(chǎn)生海水入侵。 [第14章、15章](1) 人類活動可能通過哪三個方面對地下水發(fā)生不利影響？ 答：①過量開發(fā)與排除地下水；②過量補充地下水；③污染物進入地下水干擾地下水。 (2) 哪些環(huán)境地質(zhì)問題是與地下水有關(guān)的，并說明產(chǎn)生這些環(huán)境地質(zhì)問題的機制。 ①過量開發(fā)或排除地下水，造成地下水位深降，會引起以下環(huán)境退化現(xiàn)象：地表徑流衰減，沼澤濕地消失，土地沙化，海(咸)水入侵、地面沉降等；②過量補充地下水也會破壞有地下水參加的各種平衡，導(dǎo)致環(huán)境退化：土地的次生鹽漬化、次生沼澤化、巖土的力學(xué)平衡（滑坡、巖崩）等。 某一種環(huán)境地質(zhì)問題的具體機制見書本。 (3) 水庫的興建可能引發(fā)哪些地下水環(huán)境問題？答：①水庫修建可抬升水庫周圍的地下水位，使其毛細飽和帶達到地表，引起土壤的次生沼澤化；②水庫修建，淹沒大量的區(qū)域，在水庫回水區(qū)往往由于大范圍地下水位上升，使斜坡失穩(wěn)，會觸發(fā)滑坡和崩塌；③水庫修建可誘發(fā)地震。由于庫水增加了活動斷裂的孔隙水壓力，使斷層面抗剪強度減少，地應(yīng)力易于使斷裂滑動而誘發(fā)地震。(4) 地下水污染的發(fā)生機制與地表水污染有何不同，治理方面又有哪些不同？① 不同：污染物質(zhì)進入地下含水層及其在其中運移的速度很緩慢，發(fā)現(xiàn)時，地下水污染已達到相當嚴重的程度；地表水由于循環(huán)流動迅速，一旦污染，很容易發(fā)現(xiàn)。②通過排除污染源，地表水水質(zhì)能在短期內(nèi)凈化；地下水由于循環(huán)交替緩慢，即使排除污染源，已經(jīng)進入含水層的污染物，將在含水層長期滯留，隨著地下水流動，污染范圍還將不斷擴大。依靠含水層的自然凈化需要很長時間，而抽出處理地下水的代價很大。(5) 思考：承壓含水層通常是如何被污染的？ 補給區(qū)有污染源；隔水頂板為厚度不大的弱透水層。 (6) 包氣帶在保護地下水水質(zhì)方面具有哪些作用，說明其機理。 答：濾去和吸附污染物、對有機污染物降解等。包氣帶的對地下水的保護作用取決于包氣帶的巖性與厚度。包氣帶的細小顆?？蔀V去或吸附某些污染物質(zhì)。土壤中的微生物則將許多有機物分解為無害的產(chǎn)物。因此，顆粒細小且厚度巨大的包氣帶構(gòu)成良好的天然凈水器。 (7) 地面沉降與含水層地下水運動有什么聯(lián)系，人類活動又是如何影響它的？ 答：①地面沉降是含水層地下水水位降低產(chǎn)生的。②人類過量抽采地下水，使地下水位深降，最終產(chǎn)生地面沉降。(8) 舉例說明地下水的補給資源如何隨人類對地下水的開采活動而變化？答： 開采時含水系統(tǒng)的水文地質(zhì)條件發(fā)生變化，其補給量可能大于或小于天然條件下的補給量。 ①補給量可能增大：開采時人工采水代替原有各種天然排泄（如泉的出露，向地表水泄流，向大氣蒸發(fā)）成為新的排泄去路，同時使地下水位下降。當?shù)叵滤坏南陆挡暗乇硭w時，原先作為排泄去路的地表水體反過來成為地下水新的補給來源（犧牲地表水資源），含水系統(tǒng)便獲得增補的補給資源（相應(yīng)地，本區(qū)地表水資源減少了地下水泄流及向地下水補給的量），含水系統(tǒng)的允許開采量可能大于其天然補給量。②補給資源減小：如開采地下水灌溉農(nóng)田，會使該地區(qū)農(nóng)作物的產(chǎn)量或復(fù)種指數(shù)提高，農(nóng)作物很可能將消耗更多的土壤水于葉面蒸騰。包氣帶水分虧缺增大，降水轉(zhuǎn)化為地下水的份額便變小。含水系統(tǒng)獲得的補給量便小于天然條件下的補給資源。(9) 某水源地規(guī)劃建設(shè)中，需要進行水資源評價。經(jīng)過當?shù)赜幸粭l河，工作人員計算出以下資料：歷史上10年間河流的年平均流量Q1；年平均降水量P；在多年平均地下水埋深條件下觀測的降水平均入滲補給系數(shù)l；水源地的匯水面積A。于是工作人員把Q1+lPA作為水源地的未來可利用總水資源量。請分析工作人員做法的合理性？（參考）答：分析人員的做法是不合理的。降水形成地表徑流和地下徑流兩部分，工作人員的做法沒有考慮到河流和地下水之間的補給、排泄關(guān)系。如果兩者之間沒有關(guān)系，考慮到蒸發(fā)、排泄，未來利用的總水資源量應(yīng)小于Q1+lPA；如果地下水通過河流泄流排泄，未來利用的總水資源量應(yīng)小于lPA；
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