水文地质学 地表径流衰减

绪论(1)水文地质学的研究任务是什么?本课程是煤及煤层气工程专业/岩土工程专业的专业基础课，主要任务是为后续的专业课奠定有关现代水文地质学的基本概念、基本原理。

通过该课程的学习，学生能够正确理解水文地质学的基本概念、基本原理，在此基础上能够初步掌握解决工程/煤田水文地质问题的分析方法与思路。

(2)地下水的主要功能包括哪些?>>宝贵的资源①理想的供水水源②重要的矿水资源③良好的景观资源>>敏感的环境因子地下水是极其重要的环境因子。

地下水的变化往往会打破原有的环境平衡状态，使环境发生变化。

(人类活动主要通过三种方式干扰地下水，造成一系列不良后果(图14-1)：①过量开发与排除地下水→地下水位下降→地表径流衰减、沼泽湿地消失、土地沙化、海(咸)水入侵等；②过量补充地下水→地下水位升高→土地的次生盐渍化、次生沼泽化；③地下水位下降导致的粘土压密释水释放有害离子、化肥农药的不适当使用、废弃物的无序排放──地下水恶化、污染；④地下水位的变动会破坏其与周围岩土构成的统一的力学平衡，而产生某种效应──地面沉降与地裂缝、岩溶塌陷、地下洞室垮塌或突水、滑坡、岩崩、水库诱发地震、渗透变形。

)>>活跃的地质营力地下水的主要作用是传递应力、传输热量和化学组分、侵蚀(化学溶蚀、机械磨蚀和冲蚀)等。

>>重要的信息载体由于地下水是应力传递者，同时又是在流动，所以地下水水位，水量，水温，水化学等的变化或异常可以提供埋藏在地下的许多信息，如找矿、地震预报、地质演变。

(3)试分析我国地下水分区的特点，并探讨分区的自然背景。

略。

第一章地球上的水及其循环(1)试比较水文循环与地质循环。

水文循环与地质循环是很不相同的自然界水循环：>>水文循环通常发生于地球浅层圈中，是H2O分子态水的转换、更替较快；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研究的重点。

一、名词解释1、水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。

它研究地下水与岩石圈、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在时空上的变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利避害，为人类服务。

2、地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。

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。

水文循环的速度较快，途径较短，转换交替比较迅速。

2、地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。

3、径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。

1、孔隙度：松散岩土中，某一体积岩土中孔隙体积所占的比例。

2、裂隙：各种应力作用下，岩石破裂变形产生的空隙。

3、溶穴：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。

4、结合水：受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。

5、重力水：重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。

6、毛细水：受毛细力作用保持在岩石空隙中的水。

7、容水度：岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比值。

8、给水度：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水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。

9、持水度：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量。

1、包气带：地表以下一定深度的地下水面以上的部分称为包气带，其中存在气态水、结合水和毛细水。

2、饱水带：地表以下一定深度的地下水面以下的部分称为饱水带，其中的岩石空隙中充满了重力水。

3、含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层。

4、隔水层：不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。

5、潜水：埋藏于饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。

6、承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的水。

7、承压高度：揭穿隔水顶板的钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离。

8、测压水位：揭穿隔水顶板的井中静止水位的高程。

水文地质学基础复习题一、名词解释径流：孔隙概念：某一体积岩土（包括孔隙在内）中孔隙体积所占的比例。

结合水：分布在颗粒表面受静电引力大于重力，而不能在自身重力作用下发生运动的那部分水。

重力水：固体表面结合水层意外的水分子，时候重力影响大于固体表面的吸引力，在中立作用下运移。

毛细水：指的是地下水受土粒间孔隙的毛细作用上升的水分（毛细现象：在液体表面张力作用下，毛细管中水位上升一定高度的现象）容水度：岩土完全饱水时所能容纳的水的体积与岩土体积的比值。

给水度：地下水位下降单位体积时，释出水的体积和疏干体积的比值。

持水度：地下水位下降时，滞留于非饱和带中而不释出的水的体积与单位疏干体积的比值。

包气带：地下水面以上，未被水充满的岩层。

饱水带：地下水面以下。

饱水带中地下水存在形式：饱水带岩石空隙全部为液态水所充满。

含水层：定义：饱含水的透水层，或能够透过并给出相当数量水的岩层隔水层：不透水的岩层，或不能透过并给出一定水量的岩层。

潜水：赋存在地面以下，第一个区域性隔水层之上，而且有自由水面的水称作潜水。

承压水：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水。

上层滞水：当包气带存在局部隔水层(弱透水层)时，局部隔水层(弱透水层)上会积聚具有自由水面的重力水，为上层滞水。

承压高度：稳定水位与个税顶板高程指尖的差值。

测压水位:如果在某处打井那么刚渗透出水的位置叫做初见水位层，此时停止挖掘如果该处地下水存在承压水或者上层滞水那么此后井中水位不断上升，到一定高度后便稳定下来，不再上升，此时该水面的高程称为稳定水位，也即该点处承压含水层的承压水位（也叫测压水位贮水系数：是指承压水测压水位下降或上升一个单位深度时单位水平面积含水层所释放或储存的水的体积.。

渗流场：发生渗流的区域（渗流区）水力梯度：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径长度的比值。

渗透系数：岩石渗透性能的定量指标，在数值上等于单位水力梯度条件下的渗流速度流网：在渗流场中某一典型剖面或切面上，由一系列等水头线与流线组成的网格。

绪论一、名词解释1、水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。

它研究地下水与岩石圈、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在时空上的变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利避害，为人类服务。

2、地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。

二、填空题1、水文地质学是研究地下水的科学。

它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈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。

2、地下水的功能主要包括：资源、地质营力、致灾因子、生态环境因子、和信息载体。

三、问答题1、水文地质学的研究对象答：（1）地下水赋存条件；（2）地下水资源形成条件及运动特征；（3）地下水的水质；（4）地下水动态规律；（5）地下水与环境的相互关系；（6）地下水资源的开发利用。

第二章地球上的水及其循环一、名词解释：1、水文循环：发生于大气水、地表水和地壳浅表地下水之间的水文交换。

水文循环的速度较快，途径较短，转换交替比较迅速。

2、地质循环：发生于大气圈到地幔之间的水分交换3、径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。

4、海陆之间的水分交换称为大循环，海陆内部的循环称为小循环。

二、填空1、自然界的水循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及圈层的范围，分为水文循环和地质循环。

2、太阳辐射和重力水循环是水文循环的一对驱动力，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。

3、主要气象要素有气温、气压、湿度、蒸发、降水。

三、问答题1、简述水文循环的驱动力及其基本循环过程？水文循环的驱动力是太阳辐射和重力。

地表水、包气带水及饱水带中浅层水通过蒸发和植物蒸腾而变为水蒸气进入大气圈。

水汽随风飘移，在适宜条件下形成降水。

落到陆地的降水，部分汇聚于江河湖沼形成地表水，部分渗入地下，部分滞留于包气带中，其余部分渗入饱水带岩石空隙之中，成为地下水。

地表水与地下水有的重新蒸发返回大气圈，有的通过地表径流和地下径流返回海洋。

2、水循环对于保障生态环境以及人类发展的作用：一方面：通过不断转换水质得以净化。

中国地质大学（北京）2002年硕士研究生入学考试试题试题名称：水文地质学基础试题代码：610一、名词解释（每题4分，共24分）持水度含水层上层滞水水力梯度地下水均衡岩溶水二、判断正误（正确打7，错误打x，每题2分，共10分）1．含水层的渗透系数越大，该含水层越富水。

（）2．并不是多孔介质的孔隙度越大给水度也越大。

（）3．多孔介质中的渗透速度不等于地下水的实际流速。

（）4．地下水位动态变化完全取决于地下水补给量的大小。

（）5．所有隔水层都是不含水和不透水的岩层。

（）三、以下图（a）、（b）、（c）所示为三个含水层剖面示意图，假定地下水为稳定运动，试绘出各自的地下水位（水头）曲线示意图。

（6分）四、简述地下水化学成分的主要形成作用。

（15分）五、简述地下水资源的特征。

（15分）六、试论述地下水开发利用过程中的问题。

（30分）//ZZ//Z/Z/Z/ZZZZ/ZZZZ/Z/////////ZZ/Z/ZZZ/Z试题三图（a）%%么«%;“*Hi用//////////,///////////////////////////////oo°01%。

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•…・・J・・・•**•*试题三图（b）中国地质大学（北京）2004年硕士研究生入学考试试题试题名称：水文地质学基础试题代码：415一、解释概念（每题5分，共30分）1．孔隙度2．承压水3．毛细水4．溶滤水5．溢流泉6．岩溶二、分析解释（每题10分，共50分）1．达西定律2．脱碳酸作用3．裂隙水的基本特点4．地下水系统5．地下水补给资源及其供水意义三、画出下面降雨入渗条件下河间地块剖面的流网（画出流线、等水头线，标出钻孔中的水位。

20分）四、阐述影响降雨入渗补给地下水的因素（25分）五、论述人类影响下地下水动态的基本类型并分析其成因（25分）中国地质大学（北京）2005年硕士研究生入学考试试题 试题名称：水文地质学基础试题代码：415一、请指出下列相关概念的区别（每题6分，共30分）1．孔隙度、孔隙比2．潜水、承压水3．蒸发、蒸腾4．溶滤作用、浓缩作用5．非均质性、各向异性二、填空（每题6分，共30分）1．含水层从外界获得补给的方式包括2. ___________________________________ 溶解了大量CO 2的地下水在温度或压弓时将发生脱碳酸作用。

第七章地下水的补给与排泄补给：recharge径流：runoff排泄：discharge补给、径流、排泄是地下水参与自然界水循环的重要环节。

径流7．1 地下水的补给补给––––含水层或含水系统从外界获得水量的过程。

1．大气降水（precipitation）入渗机理：1）活塞式下渗（piston type infiltration）→Green–Ampt模型：求地表处的入渗率（稳定时v→K）（P49,公式5–14；P65，图7–3），累积入渗量。

2）捷径式下渗（short-circuit type infiltration），或优势流（preferential flow）。

降水→地下水储量增加→地下水位抬高→势能增加。

降水转化为3种类型的水：①地表水，地表径流（一般降水的10 ~ 20%产生为地表径流）；②土壤水，腾发返回大气圈（一般大于50%的降水转为土壤水，华北平原有70%的降水转化为土壤水）；③地下水，下渗补给含水层（一般20 ~ 30%降水渗入地下进入含水层）。

渗入地面以下的水：①滞留于包气带→土壤水，通过腾发ET（evapotranspiration）→返回大气圈；②其余下渗补给含水层→地下水。

因此，落到地面的降水归结为三个去向：（1）地表径流；（2）土壤水（腾发返回大气圈）；（3）下渗补给含水层。

入渗补给地下水的水量：q x=X-D-∆S式中：q x ––––降水入渗补给含水层的量；X ––––年降水总量； D ––––地表径流量；∆S ––––包气带水分滞留量。

单位：mm 水柱。

降水入渗系数（α）––––补给地下水的量与降水总量之比。

Xq x=α （小数或%表示） 一般α =0.2 ~ 0.5。

定量计算（入渗系数法）：Q=α·X ·F （注意单位统一，X ：mm/a ，F ：km 2，Q ：m 3/a ） 影响降水入渗补给的因素：① 降水量大小：雨量大，α大；雨量小，α小；② 降水强度：间歇性的小雨，构不成对地下水的有效补给（如华北平原，一次降水<10mm 的为无效降雨）；连绵小雨有利于补给；集中暴雨→一部分转化为地表径流→不利于补给；③ 包气带岩性：K 大，有利于入渗；K 小，不利于入渗；④ 包气带厚度：厚，入渗量小，河北平原存在“最佳埋深”，一般4 ~ 6m ，地下水位在“最佳埋深”时，入渗补给量最大，入渗系数α也最大；⑤ 降雨前期土壤含水量：含水量高，有利于补给；含水量低，不利于补给；⑥ 地形地貌：坡度大→地表径流量大→不利于补给；地势平缓，有利于补给； ⑦ 植被覆盖情况：植被发育，有利于拦蓄雨水和入渗；但浓密的植被，尤其是农作物，蒸腾量大，消耗的土壤水分多，不利于补给。

水文地质学考试试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1. 水文地质学是研究（）的地质学分支。

A. 水沉积物B. 水资源C. 地下水D. 水文循环2. 地下水通过（）而重新进入大气层。

A. 蒸发作用B. 降雨C. 河流补给D. 表层水文循环3. 地下水位下降的原因主要包括（）。

A. 天然排泄B. 人为开采C. 水文建设D. 污染4. 地下水流动的速度主要取决于（）。

A. 地下水位B. 地下水压力C. 渗透系数D. 孔隙度5. 地下水与地表水的交互作用可以通过（）来研究。

A. 水文循环B. 地下水位观测C. 水文地质调查D. 地下水污染监测6. 地下水的补给主要来自（）。

A. 大气降水B. 河流水体C. 地表径流D. 蒸散发作用7. 大规模开采地下水可能导致的问题包括（）。

A. 城市地面沉降B. 地震C. 水文断层破裂D. 地球轨道变化8. 以下哪项不属于地下水的贮存形式？A. 地下河流B. 地下湖泊C. 地下岩石裂隙D. 地下土壤孔隙9. 水文地质调查常用的方法包括（）。

A. 钻孔B. 遥感技术C. 地震勘探D. 水样分析10. 地下水流动的方向一般是（）。

A. 由低到高地势B. 由高到低地势C. 横向流动D. 纵向流动11. 以下哪个因素不会影响地下水的质量？A. 岩石类型B. 地下水位C. 地下水流速D. 水体温度12. 地下水的利用包括（）。

A. 城市供水B. 农田灌溉C. 工业用水D. 以上答案都正确13. 地下水的危害主要包括（）。

A. 水灾B. 地下空洞C. 沉降D. 以上答案都正确14. 以下哪个因素对地下水的影响最大？A. 地下水位B. 地下水温度C. 地下水含盐量D. 地下水流速15. 地下水资源管理的目标是（）。

A. 充分利用地下水B. 保护地下水质量C. 实现地下水可持续开发利用D. 以上答案都正确二、填空题（每题2分，共20分）16. ( 1 )是水文地质学的基础。

17. 地下水位下降可能引发地( 2 )沉降。

水文学导论3000字心得水文地质设计摘要：环境水文地质问题复杂多样，生态环境脆弱且具有不可逆性，矿山环境水文地质问题防治难度大。

总结归纳了矿山在生产过程中易发生的环境水文地质问题，以水文地质学、环境地质学、生态环境学等为指导，分析了产生此类问题的具体原因，揭示了环境水文地质问题的危害，提出了防治及治理意见。

水文地质学的一个分支。

其主要任务是研究确定矿床的水文地质条件，预测矿坑涌水量以及由于开采可能引起的地下水动态变化．为矿床的顺利开采提供有关的水文地质资料。

矿山地下水防治利用、矿床水文地质条件研究一直以来都是现代矿山开发与建设中的重点。

矿山水文地质设计是矿山地质工作的一个部分，其任务是依据矿山的开采深度、开采范围、开采方法以及相关技术要点等数据，深入探明导致矿床充水的因素，对矿井的涌水量与相关参数进行验证，为地下水的防治利用方案提高修改的依据以及探究地下水的治理前后排泄、溢流等情况的变化量。

关键词：矿山;环境；水污染防治;水文地质；设计0 前言环境水文地质问题是指地下水在天然条件或人为因素的影响下，产生与人体健康或人类生产及生活活动相关的各种环境、水文、地质问题，进而进行防护、改善和治理的综合性问题。

主要包括两方面：一是天然(原生)环境水文地质问题，是由自然因素所形成的，如地方【】病等。

二是人为(次生)环境水文地质问题1。

由人类活动造成环境破坏，包括人类活动引起的地下水污染及水质恶化；开发(疏干)地下水引起环境水文地质问题；废物排放引起的环境水文地质问题等。

贵州矿产资源丰富，分布广、种类多，成矿地质条件好，矿业经济一直是贵州经济的支柱产业。

矿业经济的飞速发展，对矿山环境造成了巨大的破坏。

生态环境恶化、水土流失、水资是当前关注的重点。

1 水文地质问题对矿山的影响环境水文地质问题在矿山生产中的表现矿山生产对环境的不利影响主要通过5个方面产生：过量排除(疏干)地下水，过量补充地下水，污染物进入地下水，大量废弃矿渣及尾矿堆放，矿山粉尘及废气排放。