【正文】 選性、孔隙度。8．簡(jiǎn)述太砂基有效應(yīng)力原理？在松散沉積物質(zhì)構(gòu)成的飽水砂層中，作用在任意水平斷面上的總應(yīng)力Ｐ由水和骨架共同承擔(dān)。 之和。9．簡(jiǎn)述地下水位變動(dòng)引起的巖土壓密？地下水位下降后，孔隙水壓力降低，有效應(yīng)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。 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。而空隙的大小和多少?zèng)Q定著地殼巖石中各種形式水所占的比例。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。習(xí)題三 地下水的賦存 一、名詞解釋 1．包氣帶：地下水面以上稱為包氣帶。3．含水層：能夠透過并給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層。5．弱透水層：指那些滲透性相當(dāng)差的巖層。7．潛水面：潛水的表面。9．潛水埋藏深度：潛水面到地面的距離。11．潛水等水位線圖：潛水位相等的各點(diǎn)的連線構(gòu)成的圖件。13．隔水頂板：承壓含水層上部的隔水層。15．承壓含水層厚度：隔水頂?shù)装逯g的距離。17．測(cè)壓水位：揭穿隔水頂板的井中靜止水位的高程。19．貯水系數(shù)：測(cè)壓水位下降（或上升）一個(gè)單位深度，單位水平面積含水層釋出（或儲(chǔ)存）的水體積。二、填空 1．包氣帶自上而下可分為 土壤水帶、中間帶和毛細(xì)水帶。3．地下水的賦存特征對(duì)其水量、水質(zhì)時(shí)空分布有決定意義，其中最重要的是 埋藏條件和含水介質(zhì) 類型。5．按含水介質(zhì)（空隙）類型，可將地下水分為 孔隙水、裂隙水和巖溶水。7．潛水接受的補(bǔ)給量大于排泄量，潛水面 上升 ，含水層厚度 增大 ，埋藏深度 變小 。9．承壓含水層獲得補(bǔ)給時(shí)測(cè)壓水位 上升 ，一方面，由于壓強(qiáng)增大含水層中水的密度 加大 ；另一方面，由于孔隙水壓力增大，有效應(yīng)力 降低 ，含水層骨架發(fā)生少量回彈，空隙度 增大 。11．承壓含水層排泄時(shí)，減少的水量表現(xiàn)為含水層中水的密度 變小 及含水介質(zhì)空隙 縮減 。（ ）2．地下水位以上不含水的砂層也叫含水層。 （ √）4．當(dāng)我們所研究的某些水文地質(zhì)過程涉及的時(shí)間尺度相當(dāng)長時(shí)，任何巖層都可視為可滲透的。2．滲流場(chǎng)：發(fā)生滲流的區(qū)域。4．紊流運(yùn)動(dòng)：在巖層空隙中流動(dòng)時(shí)，水的質(zhì)點(diǎn)作無秩序地、互相混雜的流動(dòng)。6．非穩(wěn)定流：水在滲流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，各個(gè)運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間變化的水流運(yùn)動(dòng)。8．有效空隙度：重力水流動(dòng)的孔隙體積與巖石體積之比。10．滲透系數(shù)：水力坡度等于1時(shí)的滲透流速。12．流線：流場(chǎng)中某一瞬時(shí)的一條線，線上各水質(zhì)點(diǎn)的流向與此線相切。14．層狀非均質(zhì)：介質(zhì)場(chǎng)內(nèi)各巖層內(nèi)部為均質(zhì)各項(xiàng)同性，但不同巖層滲透性不同。2．據(jù)地下水運(yùn)動(dòng)要素與時(shí)間的關(guān)系，地下水運(yùn)動(dòng)分為 穩(wěn)定流 和 非穩(wěn)定流 。4．滲透流速為定值時(shí)，滲透系數(shù) 愈大 ，水力梯度 愈小 。滲透系數(shù)愈大，巖石的透水能力 愈強(qiáng) 。7． 流線 是滲流場(chǎng)中某一瞬時(shí)的一條線，線上各水質(zhì)點(diǎn)在此瞬時(shí)的流向均與此線相切。8．在均質(zhì)各向同性介質(zhì)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(yùn)動(dòng)，因此，流線與等水頭線構(gòu)成 正交網(wǎng)格 。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(qiáng)度 ，等水頭線的疏密則說明水力梯度的 大小 。 （ ）2．達(dá)西定律是線性定律。 （ √ ）4．地下水運(yùn)動(dòng)時(shí)的有效孔隙度等于給水度。 （ ）6．實(shí)際流速等于滲透流速乘以有效空隙度。 （ ）8．決定地下水流向的是水頭的大小。（ √ ）10．滲透系數(shù)可定量說明巖石的滲透性。（ √ ）11．水力梯度為定值時(shí)，滲透系數(shù)愈大，滲透流速就愈大。 （ ）13．滲透系數(shù)只與巖石的空隙性質(zhì)有關(guān)，與水的物理性質(zhì)無關(guān)。 （ ）15．流線是滲透場(chǎng)中某一時(shí)間段內(nèi)某一水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 （ √ ）17．在隔水邊界附近，平行隔水邊界為流線。 （ √ ）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(qiáng)度，等水頭線的疏密則說明水力梯度的大小。（ √ ）21．兩層介質(zhì)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。（ ）23．當(dāng)含水層中存在強(qiáng)滲透性透鏡體時(shí)，流線將向其匯聚。 （ √ ）四、簡(jiǎn)答題1．?dāng)⑹鲞_(dá)西定律并說明達(dá)西定律表達(dá)式中各項(xiàng)物理意義？式中：Q滲透流量；w過水?dāng)嗝?；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)。 滲透流速等于實(shí)際流速乘以有效孔隙度。 (2) 由于重力釋水時(shí)孔隙中還保持結(jié)合水和孔角毛細(xì)水乃至懸掛毛細(xì)水，所以有效孔隙度大于給水度。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(zhì)。 5．簡(jiǎn)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。 (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。 (2) VI曲線不通過原點(diǎn)，水力梯度小于某一值I0時(shí)無滲透；大于I0時(shí),起初為一向I軸凸出的曲線，然后轉(zhuǎn)為直線。五、論述題1．?dāng)⑹隽骶W(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(qiáng)滲透性透鏡體時(shí)，流線將向其匯聚；存在弱透水性透鏡體時(shí)，流線將繞流 ?3．在等厚的承壓含水層中，實(shí)際過水?dāng)嗝婷娣e為400m2的流量為10000m3/d，試求含水層的實(shí)際速度和滲透速度。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(jì)算其水力梯度。6．考慮一個(gè)飽和、均質(zhì)、各向同性、長方形、垂向剖面ABC。BC和DC是不透水的。AD被分為兩個(gè)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。7．已知一等厚、均質(zhì)、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(cè)孔A、B間距L=1200m，其水位標(biāo)高分別為Ha=，Hb=3m。8．已知一等厚、均質(zhì)、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。 習(xí)題五 毛細(xì)現(xiàn)象與包氣帶水的運(yùn)動(dòng) 一、名詞解釋 1．毛細(xì)壓強(qiáng)：凹形彎液面產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)。二、填空1．由于表面張力的作用，彎曲的液面對(duì)液面以內(nèi)的液體產(chǎn)生附加表面壓強(qiáng)，而這一附加表面壓強(qiáng)總是指向液體表面的 曲率中心 方向；突起的彎液面，對(duì)液面內(nèi)側(cè)的液體，附加一個(gè) 正的 表面壓強(qiáng)；凹進(jìn)的彎液面，對(duì)液面內(nèi)側(cè)的液體，附加一個(gè) 負(fù)的 表面壓強(qiáng)。3. 包氣帶毛細(xì)負(fù)壓隨著含水量的變小而負(fù)值 變大 。三、判斷題 1．毛細(xì)現(xiàn)象是在固、液兩相界面上產(chǎn)生的。 （ √ ）3．凹進(jìn)的彎液面，對(duì)液面內(nèi)側(cè)的液體附加一個(gè)正的表面壓強(qiáng)。（ √ ）5．包氣帶中毛細(xì)負(fù)壓隨著含水量的變小而負(fù)值變大。 （ ）7．包氣帶水的運(yùn)動(dòng)也可以用達(dá)西定律描述。 （ ）9．顆粒較細(xì)時(shí)，由于滲透性差，所以毛細(xì)上升高度小。2．當(dāng)液面為凸形、凹形和水平時(shí)，實(shí)際表面壓強(qiáng)各如何計(jì)算？ 液面為凸形時(shí)，P=Po+Pc； 液面為凹形時(shí)，P=PoPc ； 液面水平時(shí)，P=Po 。3．為什么包氣帶中毛細(xì)負(fù)壓隨著含水量的變小而負(fù)值迅速變??？ 隨著含水量的降低，毛細(xì)水退縮到孔隙更加細(xì)小處，彎液面的曲率增大，造成毛細(xì)負(fù)壓的負(fù)值更大。5．毛細(xì)飽水帶與飽水帶有哪些區(qū)別？ 毛細(xì)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(shí)打到毛細(xì)飽水帶時(shí)，沒有水流入井內(nèi)；飽水帶的水主要是重力水，井打到飽水帶時(shí)，在重力作用下，水能流入井內(nèi)。2．變溫帶：受太陽輻射影響的地表極薄的帶。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。6．溶濾作用：在水與巖土相互作用下，巖土中一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)入地下水中，這就是溶濾作用。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。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(zhuǎn)為地下水中的組分，這便是陽離子交替吸附作用。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(xué)成分，這種水稱之為溶濾水。14．內(nèi)生水：來自地球深部層圈物質(zhì)分異和巖石變質(zhì)作用過程中化學(xué)反應(yīng)生成的水。16．暫時(shí)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(jié)合的硬度。二、填空1．地下水中含有各種 氣體、離子、膠體物質(zhì)、有機(jī)質(zhì) 以及微生物等。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。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。7．地下水化學(xué)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。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。10．當(dāng)含鈣為主的地下水，進(jìn)入主要吸附有鈉離子的巖土?xí)r，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。12．地殼表層有兩個(gè)主要熱能來源：一個(gè)是 太陽的輻射 ，另一個(gè)是來自 地球內(nèi)部的熱流 。三、判斷題1．地下水的化學(xué)成分是地下水與環(huán)境長期作用的產(chǎn)物。（ √ ）3．地下水中含有硫化氫和甲烷時(shí)，所處的地球化學(xué)環(huán)境有利于還原作用進(jìn)行。（ √ ）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。（ √ ）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。（ √ ）9．因?yàn)殁涬x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。 （ ）11．正常條件下，地溫梯度的平均值約為3度/100米。 （ ）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(shí),溶解度降低。 （ √ ）15．氯化物易溶于水，所以地下水常常以氯化物為主。（ √ ）17．濃縮作用的結(jié)果是地下水的礦化度不斷增大。（ √ ）19．脫硫酸作用一般發(fā)生在氧化環(huán)境中。（ √ ）21．離子價(jià)愈高，離子半徑愈大，水化離子半徑愈小，則吸附能力愈大。 （ √ ）23．在簡(jiǎn)分析項(xiàng)目中，鉀離子和鈉離子之和通常是計(jì)算求得。 變溫帶，下限深度一般1530m，此帶地溫受氣溫影響而發(fā)生晝夜和季節(jié)變化。 增溫帶，常溫帶以下，隨深度增大地溫有規(guī)律地升高。3．地下水中氧氣和氮?dú)鈦碓从谀膬?？如何通過地下水中氮?dú)夂推渌鼩怏w的含量來判斷地下水是否屬于大氣起源？ 來源于大氣、生物起源或變質(zhì)起源。否則，為其他起源。5．地下水中氯離子的主要來源有哪些？ (1) 來自沉積巖中所含巖鹽或其它氯化物的溶解 (2) 來自巖漿巖中含氯礦物的風(fēng)化溶解； (3) 來自海水； (4) 來自火山噴發(fā)物的溶濾； (5) 人為污染。它的含量隨礦化度的增大而不斷增加，氯離子含量?？梢杂脕碚f明地下水的礦化程度。 重碳酸根離子來自：(1) 含碳酸鹽的沉積巖的溶解； (2) 巖漿巖與變質(zhì)巖的風(fēng)化溶解。 9．地下水中鈣離子和鎂離子的來源有哪些？ (1) 含鈣鎂的碳酸鹽類沉積物的溶解； (2) 巖漿巖和變質(zhì)巖中含鈣鎂礦物的風(fēng)化溶解。11．簡(jiǎn)述利用庫爾洛夫式反映水的化學(xué)特點(diǎn)的方法？ 將陰陽離子分別標(biāo)示在橫線上下，按毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)自大而小順序排列，小于百分之十不予表示。12．影響溶濾作用強(qiáng)度的因素有哪些？ (1) 組成巖土的礦物鹽類的溶解度 (2) 巖土的空隙特征； (3) 水的溶解能力； (4) 水的流動(dòng)狀況。14．產(chǎn)生濃縮作用必須具備哪些條件？ (1) 干旱或半干旱的氣候 (2) 地下水位埋深淺； (3) 有利于毛細(xì)作用的顆粒細(xì)小的松散巖土； (4) 地下水流動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)匯。16．地下水簡(jiǎn)分析的項(xiàng)目有哪些？ 物理性質(zhì)、重碳酸根離子、硫酸根離子、氯離子、鈣離子、總硬度、pH值。18．混合作用一般有哪兩種可能的結(jié)果？ (1) 可能發(fā)出化學(xué)反應(yīng)而形成化學(xué)類型完全不同的地下水 (2) 不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，混合水的礦化度與化學(xué)類型取決于參與混合的兩種水的成分及其混合比例。隨著溶濾作用延續(xù)，巖層含有的氯化物由于不斷轉(zhuǎn)入水中并被水流帶走而貧化，相對(duì)易溶的硫酸鹽成為遷入水中的主要組分。3．溶濾水的化學(xué)成分受哪些因素影響？如何影響？ 溶濾水的化學(xué)成分受巖性、氣候、地貌等因素的影響。5．?dāng)⑹龅叵滤瘜W(xué)成分舒卡列夫分類的原則? 命名方法? 及優(yōu)缺點(diǎn)？6．某地地面標(biāo)高為100m，多年平均氣溫為10℃，常溫帶距地面20m，增溫帶的地溫梯度為4℃/100m，試計(jì)算地面下2000m的地溫。8．某一由第四紀(jì)沉積物覆蓋下的花崗巖中出露的溫泉，其庫爾洛夫式為：其補(bǔ)給區(qū)地下水的庫而洛夫式為： 試分析由補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)地下水可能經(jīng)受的化學(xué)成分形成作用。（有關(guān)元素的原子量為：K=39，Na=23，Ca=40，Mg=，Cl=，S=32，C=12，O=16，Br=，H=1）。 (1) 油田水中含H2S，NH4濃度高；SO4和NO3含量很低； (2) 某供水井抽出的地下水進(jìn)入水池后，開始為透明無色，不久出現(xiàn)土紅色絮狀懸浮物； (3) 灰?guī)r地區(qū)泉口出現(xiàn)鈣華。2．入滲系數(shù)：每年總降水量補(bǔ)給地下水的份額。4．越流：相鄰含水層通過其間的弱透水層發(fā)生水量交換。6．泉：地下水的天然露頭。8．下降泉：由潛水或上層滯水補(bǔ)給形