《供水水文地質(zhì)學(xué)》試題(A卷)標(biāo)準(zhǔn)答案

1、 供水水文地質(zhì)試題(卷)標(biāo)準(zhǔn)答案專業(yè)：給水排水工程一、選擇題選擇一項(xiàng)最佳答案填在括號內(nèi)(共15分，每題1)當(dāng)某種巖石由兩種大小不等的顆粒組成，且粗大顆粒之間的孔隙完全為細(xì)小顆粒所充填時，則此巖石的孔隙度(A)由粗顆粒和細(xì)顆粒單獨(dú)組成時的巖石的孔隙度的乘積。小于b.大于c.等于大氣壓力的升高有時可以引起承壓含水層鉆井或測壓孔中水位(B)。a.升高b.降低c.不變潛水含水層中的地下水流動時，通常是從(C)的地方運(yùn)動。水力梯度大的地方向水力梯度小地形坡度大的地方向地形坡度小地形高的地方向地形低決定地下水流動方向的是(C)。a.壓力的大小b.位置的高低c.水頭的大小有入滲補(bǔ)給時或蒸發(fā)排泄時潛水面可以看

2、做(C)。a.流面b.等水頭面c.既非a也非b地下水按分類，可以分為孔隙水、裂隙水和巖溶水。埋藏條件含水介質(zhì)類型化學(xué)成分的形成包氣帶巖層的滲透系數(shù)隨包氣帶含水量的降低而(B)。a.增大b.減小c.不變高礦化度地下水中的陽離子組分通常以(A)為主。a.Na+b.Mg2+c.Ca2+河流與地下水的補(bǔ)給關(guān)系沿著河流縱剖面而有所變化。一般說來，在山前洪沖積扇，A河流地下水。a.補(bǔ)給b.排泄c.既非a也非b地下水的實(shí)際流速通常地下水的滲透流速。大于等于小于接受同等強(qiáng)度的降水補(bǔ)給時，砂礫層的地下水位變幅(A)細(xì)砂層的地下水位變幅。a.大于b.小于c.等于水對某種鹽類的溶解能力隨該鹽類濃度的增加而(C。)增

3、強(qiáng)不變減弱山區(qū)地下水全部以大泉形式集中排泄時，可以認(rèn)為泉流量地下水的補(bǔ)給量。小于大于等于(14)人工補(bǔ)給地下水的目的之一是可以防止(B)。a.地下水污染b.地面塌陷c.海水入侵(15)一個地區(qū)水資源的豐富程度主要取決于(A)的多寡。a.降水量b.蒸發(fā)量c.地表徑流量二、名詞解釋(共40分，每題4分)1、地下水廣義的地下水是指賦存于地面以下巖土空隙中的水；包氣帶及飽水帶中所有含于巖石空隙中的水均屬之。狹義的地下水僅指賦存于飽水帶巖土空隙中的水。2、孔隙度孔隙度是指某一體積巖石(包括孔隙在內(nèi))中孔隙體積所占的比例。若以n表示巖石的孔隙度，V表示包括孔隙在內(nèi)的巖石體積，Vn表示巖石中孔隙的體積，貝U

4、：VnVnn=或n=100%VV3、徑流模數(shù)徑流模數(shù)（M）：系指單位流域面積F（km2）上平均產(chǎn)生的流量，以L/skm2為單位，計(jì)算式為：QM=,103（1L=10-3m3）F4、給水度地下水位下降一個單位深度時，單位水平面積飽水巖石柱體中在重力作用下給出的水的體積。給水度的大小主要取決于巖性、初始地下水位埋深以及地下水位的下降速度。5、水力梯度水力梯度（I）為沿滲透途徑水頭損失與相應(yīng)滲透途徑長度的比值。水力梯度可以理解為水流通過單位長途滲透途徑為克服摩擦阻力所耗失的機(jī)械能。也可以將水力梯度理解為驅(qū)動力，即克服摩擦阻力使水以一定速度流動的力量。6、弱含（透）水層所謂弱透水層是指那些滲透性相當(dāng)差

5、的巖層，在一般的供排水中它們所能提供的水量微不足道，似乎可以看作隔水層；但是，在發(fā)生越流時，由于驅(qū)動水流的水力梯度大且發(fā)生滲透的過水?dāng)嗝婧艽螅ǖ扔谌跬杆畬臃植挤秶?，就不能?dāng)成隔水層，這樣的巖層稱為弱透水層。7、陽離子交替吸附作用：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。8、滲透系數(shù)滲透系數(shù)為水力梯度等于時的滲透流速。滲透系鞭的因次與滲透流速相同，一般采用/d或cm/s為單位。9、總礦化度地下水中所含各種離子、分子與化合物的總量稱為總礦化度總?cè)芙夤腆w，以每公升中所含克數(shù)/表示。10、脫硫酸作用在還原環(huán)境中，當(dāng)有有機(jī)質(zhì)存在

6、時，脫硫酸細(xì)菌能使還原為：結(jié)果使地下水中減少以至消失，增加，值變大，這種作用稱為脫硫酸作用。三、簡答題（共36分，每題6分）1、簡述上層滯水、潛水、承壓水的概念及其基本特征答:（1）上層滯水指賦存于包氣帶局部隔水層之上具有自由水面的重力水。其基本特征為1）無壓性2）補(bǔ)、徑、排特征，補(bǔ)給：主要接受大氣降水、地表水、凝結(jié)水的補(bǔ)給。補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致。徑流：由水位高處流向水位低處。排泄：存在流向局部隔水層邊沿的徑流排泄與蒸發(fā)排泄兩種排泄方式，且蒸發(fā)排泄較潛水更強(qiáng)，由于更接近地表。3）動態(tài)特征，受氣象、水文因素影響最大，動態(tài)最不穩(wěn)定（在潛水、承壓水與上層滯水三者之中）此外，水循環(huán)積極，易于恢復(fù)；由于規(guī)

7、模小，缺乏多年調(diào)節(jié)性。正由于上層滯水規(guī)模小，動態(tài)變化又大，難以保證穩(wěn)定供水，故只能作為暫時性供水水源。4）水質(zhì)特征：水質(zhì)最易遭受污染。（2）潛水：飽水帶中第一個具有自由表面的含水層（潛水含水層）中的水。其基本特征為1）無壓性：潛水面上無穩(wěn)定隔水層存在，直接與大氣接觸，具有自由水面，屬無壓水，即潛水的自由水面不承受大氣壓強(qiáng)以外的任何附加壓強(qiáng)（水文地質(zhì)學(xué)中衡量壓強(qiáng)的基準(zhǔn)點(diǎn)是大氣壓強(qiáng)）。2）補(bǔ)、徑、排特征,補(bǔ)給：在其分布范圍內(nèi)接受大氣降水、地表水或凝結(jié)水的補(bǔ)給，補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致。徑流：由潛水位高處流向潛水位低處。1）排泄：存在兩種排泄方式：徑流排泄：即以泉或泄流等方式排向地表或排入地表水體。蒸發(fā)排

8、泄：即以蒸發(fā)或蒸騰的形式排入大氣。3）動態(tài)特征,潛水動態(tài)不穩(wěn)定，其水位、水質(zhì)、水量等明顯受控于氣象、水文等因素，具有明顯的季節(jié)變化特點(diǎn)。潛水參與水循環(huán)積極，易于恢復(fù)。含水層較薄時往往缺乏多年調(diào)節(jié)性。（3）承壓水：充滿于兩個穩(wěn)定隔水層間含水層中的水（注意：“充滿”二字，否則叫無壓層間水），中間的含水層就叫承壓含水層。其基本特征為,1承壓性：鉆孔揭穿承壓含水層隔水頂板時，承壓水會沿鉆孔上升到高出含水層頂面某一高度才靜止下來。其產(chǎn)生的原因就是由于上覆隔水層對下部含水層中地下水施加了重壓。2補(bǔ)、徑、排特征,補(bǔ)給：主要的補(bǔ)給方式有：含水層于地表出露處直接獲得補(bǔ)給；通過連通于地表的導(dǎo)水?dāng)嗔勋@得補(bǔ)給；上下含

9、水層的越流補(bǔ)給等（補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致）。徑流：由測壓水位高處流向測壓水位低處。排泄：徑流排泄為主（以泉或泄流的方式排出地表，或排入地表水體或以越流方式排入其它含水層）。3.動態(tài)特征,由于承壓水存在上覆穩(wěn)定的隔水層使其受氣象、水文等因素影響較小，由此決定了：承壓水動態(tài)較潛水更為穩(wěn)定。此外，承壓水循環(huán)緩慢，難于恢復(fù)，常具一定規(guī)模，具多年調(diào)節(jié)性。4水質(zhì)特征,埋深淺、含水層規(guī)模越小，水循環(huán)積極，有利于形成淡水；相反埋深大，含水層規(guī)模越大，易于形成含鹽量高的水。與潛水相比，水質(zhì)更不易遭受污染。2、試述礦物與巖石的概念、相互關(guān)系和巖石按成因分類。答：礦物是地殼中各種地質(zhì)作用的自然產(chǎn)物，具有一定的化學(xué)成分

10、和內(nèi)部構(gòu)造，因而有一定的物理和化學(xué)性質(zhì)。礦物可以是單質(zhì)（自然硫、金）或化合物（鹽、石英、赤鐵礦）。礦物是地殼的基本組成部分，是礦石和巖石的組成單位。巖石按成因分為：巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。巖漿（軟流圈中的物質(zhì)）沿著地殼巖石的裂隙上升到地殼范圍內(nèi)或噴出地表，熱量逐漸散失，最后冷卻凝固而形成的巖石，就叫巖漿巖，又稱火成巖。在地表環(huán)境中已經(jīng)形成的巖石經(jīng)過風(fēng)化、剝蝕、熔解等外力地質(zhì)作用的破壞而產(chǎn)生的巖石碎屑、溶質(zhì)等物質(zhì)，在原地或經(jīng)過搬運(yùn)在適宜的環(huán)境沉積起來，再經(jīng)過成巖作用而形成的巖石。由于地殼運(yùn)動、巖漿活動等地質(zhì)作用的影響，使早期形成的巖石處于新的物理化學(xué)環(huán)境之下（溫度、壓力的改變，與化學(xué)活動性流體反

11、應(yīng)等），巖石的礦物成分及結(jié)構(gòu)，構(gòu)造就必然發(fā)生相應(yīng)變化，所形成新的巖石就稱為變質(zhì)巖。3地下水中氯離子的來源有哪些？地下水中的主要有以下幾種來源：來自沉積巖中所含巖鹽或其它氯化物的溶解；來自巖漿巖中含氯礦物氯磷灰石、方鈉石的風(fēng)化溶解；來自海水；來自火山噴發(fā)物的溶濾；人為污染：工業(yè)、生活污水及糞便中含有大量14、什么是溶濾作用？其影響因素是什么？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。溶濾作用的結(jié)果，巖土失去一部分可溶物質(zhì)，地下水則補(bǔ)充了新的組分。溶濾作用的強(qiáng)度與下列因素有關(guān)：（1）組成巖土的礦物鹽類的溶解度。（2）巖土的空隙特征。缺乏裂隙的致密基巖，水難以與礦物鹽類接觸

12、，溶濾作用便也無從發(fā)生。（3）水的溶解能力決定著溶濾作用的強(qiáng)度。總的說來，低礦化水溶解能力強(qiáng)而高礦化水弱。（4水中、等氣體成分的含量決定著某些鹽類的溶解能力。如水中含量愈高，溶解碳酸鹽及硅酸鹽的能力愈強(qiáng)。的含量愈高，水溶解硫化物的能力愈強(qiáng)。（5）水的流動狀況。流動停滯的地下水，最終將失去溶解能力，溶濾作用便告終止。地下水流動迅速，礦化度低的、含有大量、的大氣降水和地表水，溶濾作用便持續(xù)地強(qiáng)烈發(fā)育。地下水的徑流與交替強(qiáng)度是決定溶濾作用強(qiáng)度的最活躍的因素。5、試簡述山前傾斜平原區(qū)地下水的水文地質(zhì)特征。答：山前傾斜平原區(qū)形成洪積扇依，據(jù)洪積扇中地形、地質(zhì)條件的變化，洪積扇的水文地質(zhì)特征也呈現(xiàn)相應(yīng)有規(guī)

13、律的變化，可以將其從扇頂一前沿劃分為三個水文地質(zhì)分帶：深埋帶、溢出帶、垂直交替帶。（1）深埋帶，位置位于扇頂。地下水的賦存特征，顆粒粗大的卵礫石層構(gòu)成潛水含水層，下部基巖構(gòu)成隔水底板；潛水位埋深大（一般達(dá)十幾米至幾十米）主要由于地勢更高的緣故，這也是該帶叫深埋帶的原因。地下水的補(bǔ)、徑、排特征，補(bǔ)給：降水、地表水、基巖裂隙水，以地表水為主。徑流：徑流迅速（由于坡度大、滲透性好）。排泄：以徑流排泄為主，蒸發(fā)十分微弱。水質(zhì)特征，多形成低礦化度的重碳酸型水，礦化度一般小于1g/L，大多在幾十mg/L幾百mg/L左右。（2）溢出帶。位置，洪積扇中部。地下水的賦存特征，巖性多為砂礫石、砂夾粘土透鏡體，多形

14、成潛水含水層，局部地段有微承壓現(xiàn)象。補(bǔ)、徑、排特征。補(bǔ)給：有大氣降水，地表水及深埋帶地下水側(cè)向流入。徑流：徑流強(qiáng)度明顯減弱，蒸發(fā)加強(qiáng)。排泄：由于坡度下降與滲透性減弱，地下水多以泉或泄流形成排泄。水質(zhì)特征，多形成硫酸型或SO-HCO、SO-Cl等過渡水型，礦434化度明顯上升，一般為12g/L左右。蒸發(fā)作用增強(qiáng)的結(jié)果：水質(zhì)礦化度增高。（3）垂直交替帶（或鹽份堆積帶）位置洪積扇前沿。地下水的賦存特征，巖性為粘土細(xì)粒沉積為主，夾砂層，地下水主要存在潛水與承壓水，且往往存在多層承壓水。潛水的補(bǔ)、徑、排特征，補(bǔ)給：大氣降水、地表水。徑流：強(qiáng)度十分微弱，由于地形平緩且滲透性差。排泄：徑流排泄可以忽略，以蒸

15、發(fā)排泄為主。（水質(zhì)礦化度增高）水質(zhì)特征，蒸發(fā)濃縮作用的結(jié)果，水質(zhì)多形成C1化物型，且礦化度較高，可達(dá)10g/L。6簡述鍋爐用水中產(chǎn)生成垢作用、起泡作用和腐蝕作用的原理。答：（1）成垢作用指水煮沸時，水中所含的一些離子、化合物可以相互作用而生成沉淀，依附于鍋爐壁上形成鍋垢。鍋垢厚了不僅影響傳熱，浪費(fèi)燃料，而且易使金屬爐壁過熱融化，引起鍋爐爆炸。鍋垢的成分通常有：CaO、CaCO3、CaSO4、CaSiO4、Mg（OH）2、MgSiO4、A12O3、Fe2O3及懸浮物質(zhì)的沉渣等。這些物質(zhì)是由溶解于水中的鈣、鎂鹽類及膠體的Si02、A12O3、Fe2O3和懸浮物沉淀而成的。（2）起泡作用主要指水煮沸

16、時在水面上產(chǎn)生大量起泡的作用。如果氣泡不能立即破裂，就會在水面以上形成很厚的集不穩(wěn)定的泡沫層。泡沫太多時將使鍋爐內(nèi)水的汽化作用極不均勻和水位急劇地升級，致使鍋爐不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于水中易溶解的鈉鹽、鉀鹽，以及油脂和懸濁物，受爐水的堿度作用發(fā)生皂化的結(jié)果。鈉鹽中，促使水起泡的物質(zhì)為苛性鈉和磷酸鈉?？列遭c除了可使脂肪和油脂皂化外，還促使水中的懸濁物變成膠體狀懸濁物。磷酸根與水中的鈣、鎂離子作用也能在爐火中形成高度分散的懸濁物。水中的膠體狀懸濁物增強(qiáng)了氣泡薄膜的穩(wěn)定性，因而加劇了氣泡作用。（3）腐蝕作用指由于水中氫置換鐵使?fàn)t壁受到損壞的作用。氫離子可以是水中原有的，也可以是由于爐中

17、水溫增高，從某些鹽類水解而生成。此外，溶解于水中的氣體成分，如氧、硫化氫及二氧化碳等也是造成腐蝕作用的重要因素。錳鹽、硫化鐵、有機(jī)質(zhì)及脂肪油類也可作為接觸劑而加強(qiáng)腐蝕作用的進(jìn)行。四、論述題（9分）試通過分析碳酸鹽巖水二氧化碳體系說明巖溶作用的機(jī)理，據(jù)此討論巖溶發(fā)育的影響因素。答：碳酸鹽巖一水一二氧化碳體系涉及到固、液、氣三相復(fù)雜的化學(xué)體系，其化學(xué)過程通常以CaCO3-H2O-CO2體系進(jìn)行分析,主要的反應(yīng)如下：CaCO3溶水純水CaCO3Ca2+CO32-CO/一+HQuHCO廠+OHI正向強(qiáng)，促進(jìn)了CaCO3的溶解。由此可見，巖溶發(fā)征,C而植被和土壤又是地下水中co其它酸的主O3溶于水的生成物OH-結(jié)合，降低了CaCO3溶于水育的影響因素有如下：（1）氣候條件，其要來源。一般濕:水中C的生成決定了一個地區(qū)的植被和土壤特