水文地质期末复习重点讲解
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水文学与水文地质学第一章1、水文学概念:水文学是研究自然界中各种水体的形成、分布、循环和与环境相互作用的一门科学。
2、水文循环(1)水的这种既无明确的“开端”,有无明确的“终了”的无休止的循环运动过程称为水文循环。
(2)水分由海洋输送到大陆又回到海洋的循环称为大循环或外循环。
水分在陆地内部或海洋内部的循环称为小循环或内循环。
为区分这两种小循环,将前者叫做陆地小循环,后者叫做海洋小循环。
(3)内因——水的三态在常温条件下的相互转化外因——太阳辐射和地心引力(4)四个环节:水分蒸发—水汽输送—凝结降水—径流3、水文循环的时空分布变化特点(简答—扩展)(1)水循环永无止境(2)水文现象在时间上既有具周期性又具有随机性(3)水文现象在地区分布上既具有相似性又具有特殊性4、水量平衡原理概念:水量平衡是指在自然水循环过程中,任意区域在一定时间内,输入水量与输出水量之差等于该区域的蓄水变化量。
第二章1、河流基本特征(看透书P15—P17、小题)(1)河流长度(L)自河源沿主河道至河口的长度。
深泓线(中泓线):河槽中沿流向各最大水深点的连线。
(2)河流的弯曲系数(Φ)河流的弯曲系数等于河流长度与河源到河口之间的直线距离之比。
(3)河槽特征1)河流的断面河流横断面河谷河槽:基本河槽洪水河槽过水断面河流的纵断面2)河流平面形态(4)河流纵比降(J)河流纵比降指任意河段首尾两端的高程差与其长度之比河段纵断面近于直线:J=(Z1-Z2)/L河段纵断面呈折线:J=[(Z0+Z1)L1+(Z1+Z2)L2+…+(Z n-1+Z n)L n-2Z0L]/L2(5)河流分段一条河流按照河段不同的特征,沿水流方向可划分为河源、上游、中游、下游和河口5段。
2、流域的概念:流域是指汇集地表径流和地下径流的区域,是相对河流的某一端面而言。
闭合流域的概念:当流域的地面分水线与地下分水线相重合,则地面和地下集水区域也相重合,相邻的流域不发生水量交换,此种流域称为闭合流域。
⽔⽂地质期末复习重点讲解绪论1.⽔⽂地质学:⽔⽂地质学是研究地下⽔的科学。
它研究与岩⽯圈、⽔圈、⼤⽓圈、⽣物圈以及⼈类活动相互作⽤下地下⽔⽔量和⽔质的时空变化规律,并研究如何运⽤这些规律兴利除害,为⼈类服务的科学。
2.研究对象:地下⽔3.研究内容:地下⽔的形成与转化;地下⽔的类型与特征;饱⽔带及包⽓带中⽔分和溶质的运动;地下⽔动态与⽔均衡;地下⽔资源计算与评价;地下⽔资源系统管理;4.地下⽔的功能:宝贵的⾃然资源;重要的⽣态环境因⼦;灾害因⼦;活跃的地质营⼒;地球内部信息载体第⼀章地球上的⽔及其循环1.⽔循环:地球上各个层圈系统内的⽔相互联系、相互转化的过程。
包括⽔⽂循环和地质循环。
⽔⽂循环:是指发⽣于⼤⽓⽔、地表⽔和地下⽔之间的⽔循环⽔⽂循环分类:路径不同:⼤循环(海-陆)和⼩循环(海-海或陆-陆);时空尺度:全球⽔⽂循环,流域⽔⽂循环,⽔-⼟-⽣系统2.⽔系:是指汇流于某⼀⼲流的全部河流所构成的地表径流系统。
流域:是指⼀个⽔系的全部集⽔⾯积,亦即地表⽔或地下⽔的分⽔岭所包围的集⽔区域。
分⽔岭(分⽔线):是指相邻两个流域之间地形最⾼点的连线。
3.径流模数:是流域内单位⾯积单位时间产⽣的径流量,单位为L/s·km2,计算公式M=Q/F×103。
径流深度:是某⼀时段内的径流总量均匀分布于整个流域⾯积上所得到的平均⽔层深度,单位为mm,计算公式R=W/F·10-3。
径流系数:是同⼀时段内流域⾯积上的径流深度R(mm)与降⽔量P(mm)的⽐值,表⽰为b=R/P。
第⼆章岩⽯中的空隙与⽔分1、空隙:岩⽯中没有被固体颗粒占据的那部分空间,是地下⽔赋存场所和运移通道。
类型:松散岩⽯中的孔隙;坚硬岩⽯中的裂隙;可溶岩⽯中的溶⽳空隙特征的表征指标:孔隙---孔隙度(n);裂隙---裂隙率(Kr);溶⽳(溶隙)---岩溶率(Kk)2、岩⽯的⽔理性质:是与⽔的储容、运移及释出有关的岩⽯性质的总称。
水文地质学复习资料§1 绪论1、水文地质学是一门研究地下水的科学2、水文地质学的研究内容:研究地下水与周围环境(岩石圈、水圈、生物圈、大气圈)及人类活动的相互作用下,其水质、水量的时空变化规律;并研究如何运用这些规律兴利除害,造福于人类。
§2 地球中水的分布与循环1、水文循环是指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中地下水之间的水循环。
大循环是指海洋或大陆之间的水分交换。
小循环是指海洋或大陆内部的水分交换。
2、地质循环是地球浅部层圈和深部层圈之间水的相互转化过程。
3、湿度:表示空气中水汽含量或空气干湿程度的物理量,是大气中的水汽含量。
有绝对温度、相对湿度、饱和差和露点等多种表示方法。
4、绝对湿度:表示某一地区某一时刻中的水汽含量,即单位体积空气中所含水汽的质量。
用重量表示时,符号记为m,单位为g/m3;用压力表示时,符号记为e,为空气中所含水汽分压,相当于水银柱高度的mm数或mba(1mba=102Pa),表示空气中水分的不饱和程度。
5、相对湿度:大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比值,亦即绝对湿度与饱和水汽含量之比,数值上也等于实际水汽压与同温度下饱和水汽压之比值,即r(%)=e/E×100%=m/M×100%式中,f为相对湿度,以百分数表示,表示实际水汽压,单位为毫米隶柱;E为饱和水汽压、(同一温度下,水汽压的最大值)。
6、蒸发:是指常温下水由液态变为气态进入大气的过程,亦即温度低于沸点时,水分子从液态或固态水的自由面逸出而变成气态的过程或现象。
7、径流是指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的现象。
为水流的重要环节和水均衡的基本因素。
分为地表径流和地下径流。
8、水系是指汇流于某一干流的全部河流所构成的地表径流系统。
9、流域是指一个水系的全部集水面积,亦即地表水、地下水的分水岭所包围的集水区域。
10、分水线(分水岭)是指相邻两个流域之间地形最高点的连线。
水文地质与工程地质复习要点(BY:刘同亮)一:知识要点1.埋藏在地表以下岩土空隙中的水。
主要是由渗透作用和凝结作用形成的,此外还有极少量的原生水。
2.岩土中的空隙是地下水的储存空间,岩土空隙按其成因可分为孔隙、裂隙和溶隙(岩溶溶洞)3.岩土根据透水性好坏可分为:透水岩土半透水岩土不透水岩土。
4.地下水的分类:(1)按岩石空隙性质分类的地下水:孔隙水、裂隙水、岩溶水(2)按埋藏条件分类的地下水:上层滞水、潜水、承压水(自流水)(3)我国地下水分类:孔隙(裂隙、岩溶)—上层滞水,孔隙(裂隙、岩溶)—潜水,孔隙(裂隙、岩溶)—承压水4.存在于包气带中的水叫做包气带水,以气态水、吸着水、薄膜水和毛细管水的形式存在,农业上称为土壤水。
其中局部隔水层上的重力水称为上层滞水。
5.有关潜水埋藏的术语:(1)潜水面:潜水的自由表面(2)潜水埋藏深度:潜水至地表的距离。
(3)潜水位:潜水面上任一点的标高。
(4)潜水含水层厚度:潜水面至隔水层顶面的距离。
6.地下水的补给来源:(1)大气降水的补给2)地表水的补给3)凝结水的补给4)含水层之间的补给(5)人工补给。
7.地下水的排泄方式:(1)泉水排泄(2)向地表水排泄(泄流)(3)蒸发排泄(土面蒸发和叶面蒸发)4)不同含水层之间的排泄8. 地下水径流概念:地下水在岩石空隙中的流动过程.9. 地下水在曲折的通道中缓慢地流动称为渗透,或称渗透水流10..结构面可分为两大类:物质分异面(如,层面、片理面、软弱夹层、岩浆侵入面等)和岩体中的不连续面(如断层、节理、风化与卸荷裂隙等)。
11.“醉汉树(林)”“马刀树”是用于判断滑坡地质现象的。
12.斜坡按组成物质分为:土质,岩质和混合类。
13.斜坡从形成开始,坡体便不断发展变化,首先变形,逐渐发展为破坏。
14:按滑动面与土体层面关系,滑坡可分为,顺向,逆向,斜向。
15.滑坡变形的主要方式有:拉裂,蠕滑,弯曲倾倒。
斜坡破坏的主要方式有:崩塌,滑坡。
1.降雨的类型、特点;哪种类型的降雨对地下水贡献最大?细雨:持续时间长,雨势强度小,形成微弱的地表径流,无地下径流,可形成包气带水;暴雨:持续时间短,雨势强度大,对地表径流贡献较大,对地下径流贡献小;淫雨:持续时间长,雨势强度中等,能形成有效地地表和地下径流,是径流补给的主要来源;暴淫雨:持续时间长,雨势强度很大,易造成大面积的洪涝灾害。
2.重力水:固相表面结合水层以外的水分子,受重力的影响大于固相表面吸引力,在重力作用下发生运移。
3.结合水:固相表面由于分子引力而吸附的水分子,其固相表面引力大于自身的重力。
4.裂隙率的表征方式。
5.水理性质及其相互关系。
Page 21—22.6.含水层的形成条件。
(1)具有储存重力水的空间;(2)具有储存地下水的地质构造(透水—含水—隔水或隔水—含水—隔水);(3)具有充足的补给来源。
7.潜水和承压水的特点及其区别。
饱水带中第一个具有自由表面且有一定规模的含水层中的重力水,称为潜水。
充满于两个隔水层之间的含水层中的水,称为承压水。
8.稳定水位、初见水位、承压水位、含水层厚度的含义及其相互关系。
承压含水层上部的隔水层称为隔水顶板,下部的隔水层称为隔水底板,顶板和底板之间的垂直距离为承压含水层厚度;井孔揭露承压水含水层隔水顶板的底面时,瞬间测得的是初见水位;初见水位升到顶板底面以上一定稳定高度时测得的水位称为稳定水位;稳定水位的高程便是该点承压水的测压水位;稳定水位与隔水顶板高程之间的差值为承压高度,即该点承压水的测压高度。
9.天然地下水达西定律的表达方式;根据给出的图判断分水岭的位置等水文信息。
10.地下水的基本成因类型及其化学特征;地下水化学成分的形成作用。
地下水化学成分的形成作用包括:溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用、混合作用。
从形成地下水化学成分的基本组分出发,可将地下水分为三个主要成因类型:溶滤水、沉积水和内生水。
11.库尔洛夫式的应用。
(完整版)专门水文地质学复习知识重点系统性、流动性、可恢复性、可调节性:查明地下水的形成、赋存和运移特征;查明地下水水量、水质的变化规律;为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供水文地质依据。
水文地质调查的任务:1查明地下水的赋存条件;2查明地下水的运动特征;3查明地下水的动态特征;4查明水文地质调查的方法水文地质测绘(地下水资源地面调查);水文地质钻探;水文地质物探;水文地质(现场)试验;地下水动态观测;室内分析、鉴定、模拟试验和实验。
1)遥感技术(2)同位素技术(3)GIS技术(4)核磁共振技术区域水文地质调查、专门性水文地质调查1)目的:掌握区域水文地质条件与地下水基本特征,为区域水资源规划、综合利用、水环境保护等奠定基2)任务:查明区域地下水的基本类型及各类地下水埋藏分布条件,地下水的水量与水质形成条件,地下水3)调查方法的特点:小比例尺(一般小于l:10万),注重以地下水资源与流域及行政区域单元结合划界,GIS等技术和资料,采用均衡法进行地下水量概算。
1)目的:为某项具体工程建设项目的设计提供所需要的水文地质资料,同时也可以为地下水某方面研究提2)任务:详查水文地质条件,有针对性地进行某个专门项目或具体亟待解决问题的调查,提供工程项目设3)调查方法的特点:比例尺根据工作任务而定,一般要求大于1:5万。
调查范围可大可小,并且可在大范除区域水文地质调查工作外,专门性水文地质调查工作一般分阶段进行。
我国不同部门对供水水文地质调:段冶金部供水水文地质勘察规范建设部城市供水水文地质勘察规范GJJ16-86 地矿部城镇及工矿供水水文地质勘察规范DZ44-86资源调查阶段规划阶段前期论证阶段普查阶段初勘阶段初勘阶段详查阶段详勘阶段详勘阶段勘探阶段开采阶段开采阶段开采阶段1.一般要分阶段进行;2.要采用综合手段进行:3.要按一定程序进行:4.要参5.要加强综合分析研究工作; 6.必须符合多快好省的原则。
⽔⽂地质学期末复习⽔⽂地质学期末复习第⼀章绪论1、⽔⽂地质学:⽔⽂地质学是研究地下⽔的科学。
2、地下⽔:赋存于地⾯以下岩⽯空隙中的⽔。
3、地下⽔的功能和作⽤:(1)基本功能:●宝贵的⾃然资源●重要的地质营⼒●不可忽视的灾害因⼦●活跃灵敏的⽣态环境因⼦●极有价值的信息载体(2)作⽤:作⽤根据地下⽔的功能⾃⼰解释即可。
4、⽔⽂循环:⽔⽂循环是⼤⽓⽔、地表⽔和地壳浅表地下⽔之间的⽔分交流。
5、地质循环:发⽣于⼤⽓圈到地幔之间的⽔分交换称为地址循环。
6、⽔圈:从地表到地幔带各个层圈所构成的具有⼀定⽔⼒联系的统⼀的含⽔整体。
第⼆章地下⽔的赋存条件⼩编有语:本章知识是重点。
讲述了地下⽔的赋存条件,赋存的空间类型(孔隙、裂隙、溶⽳),岩⼟中的⽔(结合⽔、重⼒⽔、⽑细⽔),同时还介绍了⼀些相关的参数,如给⽔度、含⽔量等,最后引出地下⽔的赋存(含⽔层和潜⽔等概念)。
1、岩⽯中的空隙总共分为三类:空隙、裂隙和溶⽳。
在此之前,我们先来看两个概念:(1)什么叫空隙:岩、⼟中各种类型的空洞的总称。
(2)什么叫岩⽯空隙:岩⽯空隙是地下⽔赋存场所和运移通道。
2、空隙特征的表征指标:(1)孔隙:孔隙是指颗粒及颗粒集合体之间的空隙,称为孔隙。
孔隙度(n )是描述松散岩⽯中孔隙多少的指标。
定义:某⼀体积岩⽯(包括颗粒⾻架与空隙在内)中孔隙体积所占的⽐例。
%100?=V Vnn影响因素:a. 与排列有关——紧密与疏松理想最疏松孔隙为47.64%(⽴⽅体排列),最紧密排列孔隙为25.95%(四⾯体排列)。
b. 与颗粒分选有关(颗粒均匀程度)c. 与颗粒形态(棱⾓)有关影响孔隙度⼤⼩的主要因素是试样的分选程度。
(2)裂隙:固结的坚硬岩⽯中存在的各种应⼒作⽤下产⽣的裂缝。
(3)溶⽳:可溶的沉积岩,在低下⽔溶蚀下形成的空洞。
3、岩⽯中岩⽯的⽔理性质指标及其影响因素(空隙度、持⽔度、给⽔度、含⽔量、储⽔系数;渗透性;)容⽔度:岩⽯完全饱⽔时,所能容纳的最⼤⽔体积与岩⽯总体积之⽐。
第一节:水文地质学基础1.地下水:地下水是赋存于地面以下土层和岩石空隙中的水。
地下水起源渗入水:降水渗入地下形成的水,是地下水形成的主要形式凝结水:空气中的水汽在颗粒和岩石外表凝结形成地下水初生水:岩浆中别离出来的气体冷凝形成的水埋藏水:与沉积物同时生成或海水渗入到原生沉积物的孔隙中而形成的地下水径流的定义:径流是指一个流域内的降水除去消耗于蒸发以外的全部水流。
径流流量决定于流域面积规模和降水量等。
第二节:地下水的赋存〔体积〕裂隙率:裂隙的体积〔Vr〕与包含裂隙在内的岩石的总体积〔V〕之比。
面裂隙率:裂隙的总面积与岩层面总面积之比线裂隙率:裂隙的总宽度与岩芯总长度之比。
给水性:饱水岩石在重力作用下,能自由给出一定水量的性能。
给水度:地下水下降1个单位深度时,单位水平面积的岩石柱体在重力作用下释放出水的体积。
〔单位体积在重力作用下释放出水量〕〔注意与释水率的区别透水性:透水性指岩石可以被水透过的性能。
渗透系数〔水力传导系数〕:水力坡度为1时,渗透系数在数值上等于渗流速度。
渗透系数不仅取决于岩石的性质,而且与渗透液体的物理性质有关。
渗透率〔内在透水率〕:衡量岩石透水性大小的指标称渗透率。
与渗透液体的性质无关。
一般情况下,地下水的容重和粘滞性改变不大,可用渗透系数近似当作岩层的透水性指标。
含水层:能透过水并给出相当数量水的岩层。
1.含水层形成的条件岩层具有储存重力水的空间〔孔隙、裂隙、溶隙〕2.具备储存地下水的地质结构〔透水-含水-隔水、隔水-含水-隔水〕3.具有充足的补给水源含水层与透水层的区别:含水层首先应该是透水层,是透水层中位于地下水位以下经常为地下水所饱和的部分上部未饱和的部分则是透水不含水层。
故一个透水层可以是含水层,如冲击沙砾含水层,也可以是透水不含水层,如坡积亚砂土层,还可以是一部分为位于水面以下的是含水层,另一部分位于水面以上的为透水不含水层含水带:是指空间延伸长度较大,而宽度有限的狭长带状地带。
概念:水文地质学简言之──研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。
地下水是水资源组成部分地下水的主要功能(functions)为:1、地下水是一种宝贵的资源(resource)2、地下水是极其重要的生态环境因子3、地下水是一种很活跃的地质营力4、地下水是地球内部地质演变的信息载体地球上水的分类:根据地球各个层圈水的分布状况及其存在状态的差别,可以区分为浅部层圈水与深部层圈水两大部分。
从大气圈到地壳上半部属浅部层圈水。
其中分布有大气水、地表水、地下水以及生物体中的水,这些水均以自由态H2O 分子形式存在,以液态为主,也呈气态与固态存在。
矿物结合水是指矿物结晶内部及其间的水,如沸石水、结晶水、结构水等地球深层圈水分布于地壳下部直到下地幔这一范围内。
在地壳下部深约15—35km 处,地温达400℃以上,压力也很大,这里的水不可能以普通液态水或气态水形式存在,而成为被压密的气水溶液。
广义的水圈应当包括地球各层圈中以各种不同状态存在且相互转化的所有的水。
水循环含义:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水构成一个系统。
这一系统内的水相互联系、相互转化的过程即是自然界的水循环。
类型:地质循环,水文循环水文循环是发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
海洋与大陆之间的水分交换为大循环。
水文循环的运动规律:海洋的蒸发量大于降水量,陆地的降水量大于蒸发量。
大陆输入水汽量与输出水量基本平衡地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程称为水的地质循环。
由地幔熔岩物质直接分异出来的水称为初生水。
所谓水量平衡,是指任意选择的区域(或水体),在任意时段内,其收入的水量与支出的水量之间差额必等于该时段区域(或水体)内蓄水的变化量,即水在循环过程中,从总体上说收支平衡。
水量平衡方程:I-Q=ΔS(P+R表+R地下)-(E+R′表+R′地下+q )=ΔS 此式即为通用水量平衡方程式,湿度分为绝对湿度和相对湿度两种。
水文地质学期末复习1、水文地质学:以地下水为讨论对象,讨论地下水在与岩石圈、地幔、水圈、大气圈、生 物圈和人类活动相互作用下,其水量与水质在时间和空间上的变化规律,以及对各个圈 层产生的影响,并且采用这些规律去兴利除害,为人类服务。
2、试概括地下水的功能及其意义地下水的功能有多种,大体上可以概括为资源因子、地质营力、质灾因子、生物环境因子 和信息载体等方面。
(然后分点写)重要的资源:地下水资源是水资源的重要组成部分,是生命之源,用于浇灌、饮用,特殊是 在我们国家北方,地下水资源是其最主要的饮水来源:地下水资源是重要的矿产资源,如含 有某些特殊元素(澳、碘、钢)的地下水,是良好的工业原料•;含水介质储存废物(温室气 体、核废料)如水封油;地下水景观是良好的旅游资源(泉水、温泉、湿地);地下水资源 是珍贵的热能资源;地下水还具有储能的功能。
(依据题目的分值适当作答)重要的地质营 力:地下水是物质与能量传输载体,是良好的溶剂,使得成矿元素迁移、聚集。
不行忽视的 致灾因子:如矿床开采过程的透水事故,地下水过度开采导致的地面沉降、地裂缝,岩体失 稳位移等。
活跃灵敏的生态环境因子:生态系统是一个特别简单的巨系统,而地下水是其中 一个特别活跃灵敏的因子,一般而言气候、土壤、水、生物处于一个相互作用的和谐动态平 衡状态,一旦地下水遭到破坏,一系列的不良生态环境将层出不穷。
如土地沙漠化、盐碱化 等极有价值的信息载体:地下水作为应力的传递者,同时又是在流淌,所以地下水水位、水量、 水温、水化学成分变化或特别可以供应埋藏在地下的很多信息。
如地震预报、地质作用与演 化等。
3、水文循环:发生于大气水、地表水与地表浅层的岩石空隙中地下水之间的水分交换。
太 阳辐射与重力为驱动,以降水、蒸发、径流而周而复始。
4、水的地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程5、水文循环与地质循环的比较地质循环随着对各种成岩、成矿地质作用 认识的深化,水参与各种地质作 用过程的意义不断被人们所认识 研究水的地质循环,对于深入了 解水的起源,水在各种地质作用 过程乃至地球演化过程中的作用, 都具有重要意义6、孔隙度大小、给水力量、透水力量的影响因素孔隙度的影响因素:松散岩石是由大小不等的颗粒组成的,颗粒或颗粒集合体之间的空隙,水文循环 通常发生于地球浅层圈中, 发生于地球浅层圈与深层圈之间,是H?O 分子态水的转换, 通常更替较快常伴有水分子的分解与合成,转换速度缓慢,过去被忽视 水文循环对地球的气候、水资源、生态环境等影响显著,与人类的生存环境有直接的密切联系水文循环是水文学与水文地质学的研究重点称为孔隙。
水文地质学复习要点第一章1.地下水:赋存于地表(严格地说应该是地下水面,地下水面之上包气带的重力水称为过路重力水)以下各种形式的重力水(可以自由流动)。
除了重力水,还有结合水、毛细水等。
2. 地下水的功能:①作用上的重要性②补给上的有限性;③时空上的多变性④利用上的多样性。
水是一种极其活跃的重要的地质营力水(尤其是地下水)承受载荷,是应力的传递者与热量及化学组分的传输者。
水也是不可忽视的致灾因子。
水还是活跃灵敏的生态环境因子。
水是极有价值的信息载体第二章1.水循环概念:地球上各层圈的水是相互联系、相互转化的,这一过程称为水循环。
2.地球上各层圈的水也称水系统。
自然界的水循环按其循环途径长短、循环速度和涉及的圈层范围分为:水文循环、地质循环。
3.自然界的水循环:①水文循环:发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
a大循环:海洋与大陆之间的水分交换为大循环。
b小循环:海洋或大陆内部的水分交换称为小循环。
②地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程称为水的地质循环,这种由地幔熔岩物质直接分异出来的水叫初生水。
第三章1.地壳岩石中的空隙为地下水的赋存提供了必要的空间条件,是地下水存储空间和传输通道,空隙的特征(多少、大小、形状、方向性、连通程度及其空间变化等)决定着岩土储容、滞留、释出以及传输水的性能。
岩石空隙可分为三类:a. 未固结的松散岩石中的孔隙(第四纪地质学);b. 固结的坚硬岩石中的裂隙(构造地质学);c. 可溶岩石中的溶穴(隙)(岩溶地貌学)。
2.孔隙度与颗粒大小没关系,和颗粒的排列方式有关。
孔隙的最宽部分称为孔腹,最窄部分称为孔轴。
3.岩土空隙中的水有结合水、液态水(重力水、毛细水)、固态水、气态水。
4.毛细水有三种类型:将一根毛细玻璃管插入水中,毛细管内的水面即会上升到一定高度,这便是发生在固、液、气三相界面上的毛细现象。
①支持毛细水:由于毛细力的作用,水从地下水面沿着小孔隙上升到一定高度,形成一个毛细水带,此带中的毛细水下部有地下水面支持,因此称为支持毛细水。
一、名字解释1.动储量:单位时间流经含水层(带)横断面的地下水体积,即地下水的天然程流量;静储量:地下水位年变动带以下含水层(带)中储存的重力水体积;调节储量:地下水位年变动带内重力水的体积;开采储量:用技术经济合理的取水工程能从含水层中取出的水量,并在预定开采期内不致发生水量减少、水质恶化等不良后果。
2.补给量:补给量是指天然状态或开采条件下,单位时间通过各种途径进人含水系统的水量。
3.储存量:指地下水补给与排泄的循环过程中,某一时间段内在含水介质中聚积并储存的重力水体积4.允许开采量:允许开采量就是用合理的取水工程,单位时间内能从含水系统或取水地段取出来,并且不发生一切不良后果的最大出水量5.地下水系统:地下水系统是以系统的理论和方法,把地球水圈一定范围内的地下水体作为一个系统,运用系统理论分析、研究地下水的形成与运移的机理,并用系统工程的方法解决地下水资源的勘察、评价、开发利用和管理问题。
6.地下水动态:1、地下水的动态——指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。
7.地下水均衡——指在一定范围、一定时间内,地下水水量、溶质含量及热量等的补充(或流入)量与消耗(或流出)量之间的数量关系。
8.给水度:给水度(产)是表征潜水含水层给水能力或储水能力的一个指标,9.水文地质参数:表征含水介质水文地质性能的数量指标,是地下水资源评价的重要基础资料,主要包括含水介质的渗透系数和导水系数、承压含水层的储水系数、潜水含水层的重力给水度、弱透水层的越流系数及水动力弥散系数等,还有表征与岩土性质、水文气象等因素的有关参数,如降水人渗系数、潜水蒸发强度、灌溉入渗补给系数等。
10.渗透系数:渗透系数(K)又称水力传导系数,是描述介质渗透能力的重要水文地质参数,11.导水系数(T):是含水层的渗透系数与含水层厚度的乘积12.储水率:表示当含水层水头变化一个单位时,从单位体积含水层中,因水体积膨胀(或压缩)以及介质骨架的压缩(或伸长)而释放(或储存)的弹性水量13.越流系数:表示当抽水含水层和供给越流的非抽水含水层之间的水头差为一个单位时,单位时间内通过两含水层之间弱透水层单位面积的水量14.降水人渗补给系数:是降水渗人量与降水总量的比值,15.水动力弥散系数:是表征在一定流速下,多孔介质对某种溶解物质弥散能力的参数。
水文地质学重点第一章自然界中的水循环水循环分为:地质循环,水文循环水文循环的划分(1)循环路径不同:大循环(海-陆)与小循环(海-海,陆-陆)(2)时空尺度不同:全球水文循环,流域水文循环,水-土-生系统水文循环地下水起源:渗入水,凝结水,初生水,埋藏水对其有影响的气象要素:气温、气压、湿度、蒸发、降水第二章地下水的赋存1.空隙分为(1)孔隙:存在于松散的或未完全胶结的岩石颗粒与颗粒之间或颗粒集合体与集合体之间的空隙。
孔隙大多呈小孔状,彼此相互连通,在岩石中分布比较均匀,成为地下水的贮存空间和运移通道。
(2)裂隙:固结的坚硬岩石中,一般仅残存很小部分孔隙,而存在有各种内外力作用下产生的裂缝(缝隙):风化(卸荷)裂隙、成岩裂隙、构造裂隙(3)溶穴:在裂隙基础,水流对可溶岩进一步作用的结果——是扩大了的裂隙溶穴:溶蚀的裂隙,有溶孔、溶隙、溶洞等2.空隙特征的比较连通性—孔隙介质最好,其它较差空间分布—孔隙介质分布最均匀,裂隙不均匀,溶穴极不均匀孔隙大小均匀,裂隙大小悬殊,溶穴极悬殊空隙比率—孔隙介质最大,裂隙最小空隙渗透性—孔隙介质-各向同性,裂隙与溶穴-各向异性造成空隙介质上述差异的主要原因:沉积物形成和空隙形成的环境3.岩石中水的存在形式:气态水、结合水、重力水、毛细水、固态水、矿物水4.岩石的水理性质,及影响因素定义:岩石的水理性质是指与水分的存储和运移有关的岩石性质,指水进入岩石空袭后,岩石空隙所表现出的与地下水的贮存和运移有关的一些物理性质。
有关的性质包括:容水度:岩石完全饱水时,所能容纳的最大水体积与岩石总体积之比持水度:饱水岩石在重力作用下释水后,岩石中保持的水的体积与岩石总体积之比,结合持水度取决于颗粒大小。
颗粒越小,其表面积越大,表面吸附的结合水越多,持水度也越大。
给水度:当地下水位下降一个单位高度时,单位水平面积岩石柱体,在重力作用下释放出来的水体积,称为给水度。
空隙大的岩石,给水度大。
地下水的概念P1:地下水是赋存于地表以下岩石(土)空隙中各种形态的水的总称。
既有液态的水液,也有气态的水汽,也包括固态的水冰,还有介于它们之间其他形态的水。
地下水的功能属性P2:地下水的资源属性,地下水是生态因子,地下水是环境(灾害)因子,地下水是一种重要的地质营力,地下水是地球深部的信息载体。
水文地质学的研究方法P4:野外调查,野外试验,室内试验,遥感,地球物理勘察,信息技术的应用。
第一章水循环与地下水赋存1、了解地球内部圈层构P7 地球圈层构造划分表地球外部圈层:由五个大致成层分布的自然子系统组成,按照性质可以分成3类。
即3个无机子系统———大气圈、水圈、岩石圈。
1个类有机子系统———土壤圈。
1个有机子系统———生物圈。
2、地球水圈可以划分为地质水圈和水文水圈。
P93、地球上的水循环P10:地球各个圈层中的水相互联系、相互转化的过程统称为大气水的水循环,又叫做自然界的水循环。
按其循环途径的长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围,可分为地质循环和水文循环两类。
4、岩石(土)介质中水的存在形式P17页5、赋存介质的水理性质P19-20:指与水的储容和运移有关的赋存介质的性质,主要包括空隙的大小、多少、连通程度及其分布的均匀程度,这些性质的差异,会使其储容、滞留、释放以及透过水的能力不同。
表征介质水理性质的指标有容水度,给水度,持水度。
容水度:指介质能够容纳一定水量的性质。
给水性:指饱水介质在重力作用下,能够自由给出一定水量的性质持水性:指重力释水后,介质能够保持一定水量的性能。
二、地下水的基本类型及其特征1、包气带和饱水带:P212、越流P22:把两个含水层透过该弱透水层发生垂直水量交换的现象称为地下水的越流。
按照地下水的埋藏条件,可以把地下水分为潜水、承压水、与上层滞水。
其中潜水和承压水在一定条件下是可以相互转化的。
P233、潜水的概念P26:潜水是地表一下埋藏在饱水带中第一个稳定隔水层智商的具有自由水面的重力水。
水文地质知识点总结作为水文地质学的一个重要分支,水文地质知识点涉及地下水的形成和储集、地下水的运动与水文地质条件、地下水的利用及保护等方面。
下面我们将就水文地质知识点进行总结。
一、地下水的形成和储集地下水是指在地下岩石裂隙、岩洞、岩溶缝隙中的自然水源。
地下水主要由大气降水、地表水渗漏和地下岩石中的储水层组成。
地下水是地表水向地下渗漏产生,也可以是通过降水、河流渗漏、湖泊、沼泽、水库等地表水渗漏到地下所形成。
一般情况下,地下水多集聚在地下含水层中。
地下含水层是地下水运动中的一种特征变质,是由吸水能力很强的岩石层构成的一个地下水储集地。
地下水的形成和储集是受到多种因素的影响,例如岩层的渗透性、受压缩水层的特性、地下水的抬升,还有地下水循环和地下水固有的水源特性等。
二、地下水的运动与水文地质条件地下水是一种天然资源,它的运动与水文地质条件密切相关。
水文地质条件是指通过地质条件的影响,使得地下水形成与分布的状况。
地下水的运动与水文地质条件主要包括地下水的水位、地下水流动的方向、流速等。
地下水的水位是指地下水位于岩层中的位置情况。
地下水流动的方向是指地下水在地下的流动方向。
而地下水流速是指地下水流动的速度。
地下水的运动与水文地质条件是地下水资源的重要组成部分。
通过水文地质条件,可以掌握地下水的流动和分布状况,提高地下水资源的有效利用率。
三、地下水的利用及保护地下水是人类生活和生产中不可缺少的重要水资源。
地下水是一种取之不尽用之不竭的自然水源。
地下水的利用主要包括饮用水、工业水、农业水、城市供水等方面。
对地下水的利用,需要合理的开采和利用,保护地下水资源。
地下水的保护主要包括减少地下水污染和地下水补给。
地下水污染是指在地下水的运动过程中,因为人类活动或其他原因,导致地下水中的各种物质浓度增高,直接或间接影响到地下水的水质。
地下水的补给是指地下水的源头水源,减少地下水补给,会影响地下水资源。
以上是水文地质知识点的一个简要总结,希望可以帮助大家更加深入的了解水文地质知识。
绪论1.水文地质学:水文地质学是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律兴利除害,为人类服务的科学。
2.研究对象:地下水3.研究内容:地下水的形成与转化;地下水的类型与特征;饱水带及包气带中水分和溶质的运动;地下水动态与水均衡;地下水资源计算与评价;地下水资源系统管理;4.地下水的功能:宝贵的自然资源;重要的生态环境因子;灾害因子;活跃的地质营力;地球内部信息载体第一章地球上的水及其循环1.水循环:地球上各个层圈系统内的水相互联系、相互转化的过程。
包括水文循环和地质循环。
水文循环:是指发生于大气水、地表水和地下水之间的水循环水文循环分类:路径不同:大循环(海-陆)和小循环(海-海或陆-陆);时空尺度:全球水文循环,流域水文循环,水-土-生系统2.水系:是指汇流于某一干流的全部河流所构成的地表径流系统。
流域:是指一个水系的全部集水面积,亦即地表水或地下水的分水岭所包围的集水区域。
分水岭(分水线):是指相邻两个流域之间地形最高点的连线。
3.径流模数:是流域内单位面积单位时间产生的径流量,单位为L/s·km2,计算公式M=Q/F×103。
径流深度:是某一时段内的径流总量均匀分布于整个流域面积上所得到的平均水层深度,单位为mm,计算公式R=W/F·10-3。
径流系数:是同一时段内流域面积上的径流深度R(mm)与降水量P(mm)的比值,表示为b=R/P。
第二章岩石中的空隙与水分1、空隙:岩石中没有被固体颗粒占据的那部分空间,是地下水赋存场所和运移通道。
类型:松散岩石中的孔隙;坚硬岩石中的裂隙;可溶岩石中的溶穴空隙特征的表征指标:孔隙---孔隙度(n);裂隙---裂隙率(Kr);溶穴(溶隙)---岩溶率(Kk)2、岩石的水理性质:是与水的储容、运移及释出有关的岩石性质的总称。
含水量:是岩石空隙中所保留的水分的多少。
2.1给水度:是指地下水位下降一个单位深度、从地下水位延伸到地表面的单位面积岩石柱体在重力作用下所释放出来的水的体积。
常用小数表示,无量纲给水度的影响因素①岩性:颗粒粗大的松散岩石,空隙宽大,重力释水时持水性差,给水度大。
②地层结构:含有细颗粒夹层时给水度较小。
③空隙大小与性质:空隙宽大时给水度较大,而空隙狭小时,结合水与毛细水为主,持水性强,给水度小。
④水位埋深(在毛细带内):埋深小于最大毛细上升高度时,给水度较小。
⑤水位降速:抽水时降速过大时给水度偏小,降速很小时给水度较稳定。
2.2含水量:是岩石空隙中所保留的水分的多少。
2.3持水度(Sr):是指地下水位下降一个单位深度、单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水的体积。
常用小数表示,无量纲。
存在关系式:m + Sr = n2.4岩石的渗透性:是指岩石允许重力水透过的能力。
用渗透系数K表征影响因素有:(1)孔隙直径的大小。
透水能力很大程度上取决于最小的孔隙直径。
(2)孔隙通道:形状弯曲而变化时,渗透性较差。
(3)颗粒分选性:比对孔隙度的影响要大。
2.5空隙度、储水系数第三章地下水赋存1、包气带:是指地下水面以上至地表面之间的地带。
包气带水的垂直分带:土壤水带、中间带和毛细水带2、饱水带:是地下水面以下岩土空间全部或几乎全部被水充满的地带。
3、地下水存在形式4、含水层:是指饱水并能传输与给出相当数量水的岩层。
构成含水层的三个条件是:(1)有储存水的空间(储水构造),(2)周围有隔水岩石,(3)有水的来源,含有重力水为主。
5、隔水层:是指不能传输与给出相当数量水、或者透过与给出的水量微不足道的岩层。
具有相对性,以含有结合水为主。
弱透水层:是指本身不能给出水量、但垂直层面方向能够传输水量的岩层6、潜水:是指饱水带中第一个具有自由表面且有一定规模的含水层中的重力水。
亦即地表以下第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。
潜水的特点:1水位易受气象水文因素影响; 2与大气水、地表水联系密切,积极参与水循环,对气象、水文响应敏感,水资源易得到补充,含水层厚度有限,缺乏多年调节性;3水质受气候地形条件影响。
另外潜水的补给区通常与排泄区是一致的。
7、承压水:是指充满于两个隔水层(弱透水层)之间的含水层中的水,具有承压性质。
承压水的特点:因受上部隔水层的影响,1承压性2与大气圈、地表水圈的联系较差,不易受气象水文影响3水循环缓慢,4水资源不易补充5不易污染,但污染后不易恢复6水质受埋藏和与外界联系的限制。
8、潜水等水位线图:潜水位相等的各点连线。
作用:1 判断地下水流向;2计算水利坡度;3地形图与等水位线仪器计算水位埋深;4确定潜水与地表水补排关系9、将某一承压含水层测压水位相等的各点连线得到等水位线图,可用于确定承压水流向和水力梯度。
等水压线图:1判定地下水流向;2水力坡度3溢流区第四章地下水运动的基本规律1、渗流——具有实际水流的运动特点(流量、水头、压力、渗透阻力),并连续充满整个含水层空间的一种虚拟水流,是用以代替真实地下水流的一种假想水流。
2、层流运动:水质点做有秩序的、互不混杂的流动。
紊流运动:水质点做无秩序的、互相混杂的流动。
3、稳定流:是指水在渗流场内运动过程中各个运动要素(水位、流速、流量、流向等)不随时间改变的水流运动。
非稳定流:是指水在渗流场内运动过程中各个运动要素(水位、流速、流量、流向等)随时间变化的水流运动。
4、达西定律又称为线性渗透定律:是指流体在多孔介质中遵循渗透速度(v)与水力梯度(I)呈线性关系的运动规律,是法国H. Darcy于1856年通过砂柱渗透实验而得到的线性渗透定律。
1)达西定律的数学表达式为:其中Q-----为渗透流量(出口处流量),亦即通过过水断面(砂柱各断面)A 的流量(m3/d);K----多孔介质的渗透系数(m/d);是水力梯度等于1时的渗透流速,它是描述含水层介质透水能力的重要水文地质参数。
A,w----过水断面面积(m2) ;h ——水头损失(h=H1-H2,为上下游过水断面的水头差); L ——渗透途径; I----为水力梯度(I = h/L ),等于两个计算断面之间的水头差除以渗透途径,亦即渗透路径中单位长度上的水头损失2)渗流速度(v )是假想渗流的速度,是假设水流通过包括骨架与空隙在内的断面(A )上的平均流速,等于通过实际过水断面的实际流速u 与岩石的有效孔隙度之积。
3、渗透4、流网:是指在渗流场的某一典型剖面或切面上,由一系列等水头线和流线所组成的网络。
特点:a 、在各项同性介质中,流线与等水头线正交;在各向异性介质中,流线与等水头线斜交;b 、是按一定规则绘制的,等水头线(等水头差绘制),流线(等流量宽,单宽流量相等)5、流线:是渗流场中某一瞬时的一条线,线上各个水质点在此时刻的流向均与此线相切。
迹线:是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。
流线可看作水质点运动的摄影,迹线则是对水质点运动所拍的电影。
在稳定流条件下,两者重合。
6、均质岩层:渗流场中所有点都具有相同参数(K )的岩层。
非均质岩层:渗流场中所有点不都具有相同参数的岩层,渗透系数K=K(x,y,z),为坐标的函数。
7、各向同性岩层:渗流场中某一点的渗透系数不取决于方向,即不管渗流方向如何都具有相同渗透系数的岩层。
各向异性岩层:渗流场中某一点的渗透系数取决于方向,渗透系数随渗流方向不同而不同的岩层。
8、层状非均质介质是指介质场内各岩层内部渗透性为均质各向同性,但不同层介质的渗透性不同。
第五章地下水的理化性质及其形成作用1、地下水中气体: O2、N2、 H2S 、CH4、 CO2、Rn 等;离子:H+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Fe2+ , OH-, Cl-, SO42-, NO2-, HCO3-, CO32-, SiO32-, PO42-;2、氧(O2)和氮(N2)来源: 主要起源于大气:(大气降水+地表水入渗补给);生物:水生植物的光和作用释放氧气;生物化学作用:微生物分解有机物与矿物盐类 ;变质作用:岩石在高温高压下影响下可生成 O2 主要来源于大气; N2 三个来源:大气、生物成因、变质成因。
CH4和H2S 封闭、还原环境,在有机质与微生物参与的生物化学过程中形成,其中H2S 为SO42-的还原产物。
H2S 来源:硫酸盐还原; 硫化矿物分解; 火山喷发 CO2 来源:(1) 大气 (2)生物 (3)变质 (4)人类活动3、溶解性总固体(TDS):溶解在水中的无机盐和有机物的总称。
mg/L 、g/L矿化度(M ):是指地下水中各种离子、分子与化合物的总量,单位g/l 。
地下水中主要离子成分随总溶解固体的变化而变化。
溶解度由大而小的顺序是Cl->SO42->HCO3-。
① 低矿化水(<1)中HCO3-, Ca2+, Mg2+为主;② 高矿化水(10-30)中Cl-, Na+为主;③ 中等矿化水(1-10)中阴离子SO42-为主,阳离子以Na+, Ca2+为主。
④ 卤水中以CaCl2为主。
硬度:总硬度 暂时硬度 永久硬度4、地下水化学成分的形成作用类型:溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用 、混合作用。
SO22- + 2C + 2H2O → H2S + 2HCO3-5、简分析:物理性质(温度、颜色、透明度、嗅味、味道等)、HCO3-, SO42-, Cl-, CO32-;Ca2+, Mg2+, Na+, K+;总硬度、pH 值;NO3-, NO2-, NH4+, Fe2+, Fe3+, H2S 、耗氧量、矿化度。
单位为mg/l, mmol/l 。
dl dh KA Q -=IK L hK Q ωω==全分析:化学成分HCO3-, SO42-, Cl-, CO32-, NO3-, NO2-;Ca2+, Mg2+, Na+, K+ , NH4+, Fe2+, Fe3+, Mn2+;H2S 、CO2、耗氧量;总硬度、pH 值、干涸残余物。
某些微量元素、有毒组分;研究水的侵蚀性时需分水的侵蚀性CO2。
单位为mg/l, mmol/l 6、库尔洛夫式7、地下水化学成分的表示:TDS/M ;含盐量;酸碱度;硬 度 8、地下水化学类型的表示方法 (一)单项组分的表示1.重量浓度单位%,g/g ,ppm (10-6g/g ),ppt (10-9g/g )2.体积浓度单位g/L ,mg/L ,ug/L3. 离子毫克当量/升(mgN/L )表示单位4. 离子毫克当量百分数 (二)库尔洛夫式表示第六章 地下的补给与排泄1、补给:含水层或含水系统从外界获得水量的过程,水量增加的同时,盐量、能量等也随之增加2、排泄:含水层或含水系统向外界排出水量的过程,减少水量的同时,盐量和能量等也随之减少。