环境水文地质学
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水文与地质专业知识点总结水文学是研究水在地球上的循环、分布、地下水运动,以及水资源开发利用的学科。
而地质学则是研究地球的物质、结构、形态、地质变化和地球历史的学科。
两者都是地球科学的重要分支,在地球资源和环境管理中起着至关重要的作用。
本文将结合水文学和地质学的专业知识点,对这两个学科的理论和方法进行总结和分析。
一、水文学的基本概念与原理1.水文学的概念水文学是研究水在地球上的循环、分布、地下水运动,以及水资源开发利用的学科。
水文学主要包括水文观测、水文数据处理和水文模拟等内容。
2.水文循环水文循环是指水在地球大气圈、地表和地下的循环过程。
主要包括蒸发、降水、径流和蒸散发等过程。
水文循环是水资源形成、分布和转移的基础。
3.水文观测水文观测是指对水文要素如降水、蒸发、流量等进行实测和记录的过程。
水文观测是研究水文循环的基础。
4.地下水运动地下水是指地下岩石裂隙和孔隙中的水,地下水运动是指地下水在地下的流动过程。
地下水运动是水文学中的重要研究内容之一。
5.水文模拟水文模拟是指通过数学模型对水文循环、地下水运动等过程进行模拟和预测。
水文模拟是水资源开发利用和水灾风险评估的重要工具。
二、地质学的基本概念与原理1.地质学的概念地质学是研究地球的物质、结构、形态、地质变化和地球历史的学科。
地质学主要包括岩石学、构造地质学、地貌学、古生物学和地层学等内容。
2.地球结构地球结构是指地球的物质组成和层次结构。
地球主要包括地核、地幔和地壳三个层次,地球结构是地质学研究的基础。
3.地质过程地质过程是指地球表层和地球内部的各种地质作用和变化过程。
主要包括板块构造、火山喷发、地震活动和地貌演变等过程。
4.地层和地质年代地层是指地球表层的地质岩层序列,地质年代是指地球历史的时间序列。
地层与地质年代是地质学研究地球历史和演化的重要依据。
5.资源地质学资源地质学是研究地球资源形成、分布和开发利用的学科。
主要包括矿床成因、石油地质、矿产勘探和资源评价等内容。
第一章绪论1.地质环境:是地壳上部包括岩石、地下水、微生物、大气在内的相互联系和制约的系统,它应具有物质组成、地质结构、和动力作用这三个基本要素。
2.环境地质:是地质学的分支,是研究由于人类活动导致地质环境中的物质组成、性质和状态和地质结构变化及有关的地质现象的学科。
3.环境水文地质问题:在自然界地下水与岩石、土壤、大气、生物之间建立了平衡关系,由于人类活动(开采、疏干、充水、污染)破坏了这种平衡,使地下水的组分、性质状态和水动力条件特征发生变化,我们把这类问题统称为环境水文地质问题。
例:与天然成分变化有关的地方病和公害病;由于水质变坏、水量减少而限制了水资源的使用问题。
4.环境水文地质基本认识:1地质学中一门新兴的应用学科,是环境科学的重要组成部分2以水文地质学为基础,研究水文地质环境的基本特征、功能和自身演变规律3侧重研究人类活动与地质环境相互作用、相互影响、相互制约的关系;4为人类合理开发利用地质矿产资源和保护人类生存的地质环境,在可持续发展战略中做出贡献5.人类活动对地下水环境的影响:(1)地下水大规模开采:①水井互阻、出水量减少、停止自喷。
②含水层疏干、区域地下水位下降。
③地面沉降、海水入侵。
④地下水质污染(不同成分混合;含水层水动力条件改变;包气带金属氧化物进入;取水工程本身对水质的影响)。
(2)工业生产:废水、废气、废渣。
(3)农业生产:农药、化肥,土壤次生盐碱化。
(4)水工建筑及跨区调水:水动力条件改变、区域水循环改变。
(5)矿山开采:降落漏斗、补、径、排条件改变;矿坑水(酸性废水,重金属离子浓度增大)6.原生环境水文地质:是研究水文地质环境与人类健康关系的学科。
次生环境水文地质:是指因近代人类活动所污染的水文地质环境.7.环境水文地质学的研究内容:(1)原生:天然水文地质环境(包括地下水环境及土壤环境)与地方病的关系;研究深度较深。
(2)人为的:地下水水质恶化引起的环境问题、地下水开采引起的环境问题、废物排放引起的环境问题;研究深度较浅。
水文地质学环境工程专业水文地质学环境工程专业,是一门专注于地下水、地表水以及岩石、土壤等水文地质环境的科学和工程技术。
随着环境污染和城市化的加剧,水文地质学环境工程专业逐渐得到了广泛的关注和发展。
预计未来几年,对水文地质学环境工程师的需求将会大幅增加。
该专业的主要研究方向包括但不限于:1.地质条件分析与评价:包括地质构造、岩性、土壤等环境条件的评价和分析,为环境监测和管理提供基础数据。
2.地下水资源和环境保护:包括地下水的寻找、开采和管理,以及对地下水环境的保护和改善。
3.城市水文地质工程:针对城市化进程中所面临的地下水资源管理和环境问题,深入研究城市水文环境的变化及其影响,并针对性提出介入方案。
4.地下水污染修复:针对地下水污染问题进行修复,寻找合理的污染治理方法和技术。
5.地质灾害防治:包括地震、泥石流、山洪等地质灾害的预测、评估和防治。
学生在学习期间,需要掌握一系列必要的技能和知识,包括但不限于:1.掌握地质、地球物理、水文和环境学等多个学科的基本知识。
2.具备地下水和地质灾害预防和治理技术的实践能力。
3.掌握现场调查、实验和数据分析技能。
4.具备相关软件和工具的使用技能。
该专业毕业后的就业方向较广泛,如政府环境监测部门、地质勘探单位、矿山水文地质工程师、建筑工程和城市规划师等等。
同时,掌握水文地质学环境工程技术的人员往往还具备独立创新和判断能力,因此也有很多人选择创业,开展相关环保项目。
总之,水文地质学环境工程专业是一个高度重要的专业,未来的需求将会持续增长。
随着城市化进程的加快和环境污染问题的加剧,这个专业将会有更多的发展机会和前景,也将会产生更多的创新想法和技术。
自然(原生)环境问题:与人类活动无关,是地球环境及宇宙环境等物质交换及能量流通过程中发生的。
如地震、火山、崩塌、滑坡、泥石流以及自然环境质量恶劣所引起的地方病等。
人为(次生)环境问题:人类活动时对地球环境的干预而产生的。
乱砍滥伐引起的森林植被的破坏;过度放牧引起的草原退化;大面积开垦草原引起的沙漠化和土地沙化:滥采滥捕使珍稀物种灭绝;植被破坏引起的水土流失等。
典型的如太湖蓝藻污染,青岛浒苔侵袭等。
环境自净作用:污染物在物理化学和生物作用下,逐步消除污染达到自然净化的过程。
(1)物理净化:通过稀释、扩散、淋洗、挥发、沉降等作用将污染物净化。
(2)化学净化:环境自净的化学反应有氧化和还原、化合和分解、吸附、凝聚、交换、络合等。
(3)生物净化:生物的吸收、降解作用使污染物浓度和毒性降低或消失。
环境影响评价:在一项工程动工兴建前,对工程的选址、设计以及施工过程中,特别是建成投产后可能对环境造成的影响进行预测和估计。
主要包括对水资源、大气、生物等环境要素的影响,以及噪声影响。
环境地质学是研究地质环境与人类关系以及地质作用与人类环境关系的学科,是地质学新的分支,也是环境地学的组成部分。
它主要研究两方面的问题:地质因素引起的环境问题和人为活动改变地质环境引起的环境问题。
环境质量指数:它是依据环境标准用数学方法求得评价环境质量的数值。
是无量纲的分单要素指数与综合指数两种,前者只能作单要素对环境影响的评价,后者是多因素对环境影响的总体评价。
污染指数是依据环境背景值或对照值,用数学方法,求得得环境污染程度得的数值。
与环境质量指数一样,无量纲,分单要素指数及综合指数。
环境效应,是指自然过程或人类活动造成环境恶化,引起环境系统和功能的变化。
环境生物效应是指导致生态系统变异的效果,如生物的死亡、人类的致病、致癌、致畸、致突变及生态平衡的破坏等。
环境化学效应是指在各种环境条件下,物质之间的化学反应引起的环境效果。
如环境酸化、水污染、光学烟雾等。
一、名词解释(5*3')1、环境水文地质学:指以水文地质学,特别是水文地球化学的基本理论为基础,研究水文地质环境与环境质量关系的学科。
2、环境问题:指在人类改造环境的过程中,地球环境仍以自己固有的规律运动着,并且不断的反作用于人类,因此常常发生环境问题。
3、环境水动力学作用:指地下水动力学特征变化对周围岩土体稳定性等方面产生的环境影响作用。
4、腐殖质:指有机物在微生物的分解后转化成的一种胶体物质,具有粘结性,分子结构十分复杂,是土壤有机质的主要组成。
5、地方病:指发生在某一特定地区,同一定的自然环境有密切关系的疾病。
6、生物地球化学地方病:指因环境中某些元素的不足或过剩而引起的地方性疾病。
7、地方性甲状腺肿:指居住在特定地理环境下的居民,长期通过饮水、食物摄入低于生理需要量或过量的碘,从而引起的以甲状腺肿大为主要临床体征的地方性疾病。
8、地氟病:指由于一定地区的外环境中的氟元素过多,致使生活在该环境的居民长期摄入过量氟所引起的一种全身性慢性疾病。
9、大骨节病:指一种伴有机体改变的,进而造成四肢畸形的地方性疾病。
10、地下水污染:指在人类活动的影响下,地下水水质变化朝着恶化方向发展的现象。
11、地下水污染物:凡是人类活动导致进入地下水环境,会引起水质恶化的溶解物或悬浮物,无论其浓度是否达到使水质明显恶化的程度。
12、地下水污染途径:指污染物从污染源进入地下水所经过的路径。
13、地下水污染起始值:指在地下水开始发生恶化时污染物的起始含量,也就是某城市或某地区地下水中该种污染物的最大本底值。
14、持久性有机污染物(POPs):是指通过各种环境介质能够长距离迁移并长期存在于环境,进而对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。
二、填空题(30')1、环境水文地质学的主要研究内容包括原生环境水文地质、人为环境水文地质、和环境水文地质研究方法。
2、原生地质环境与人类健康问题在宏观方面主要与地貌、岩石、土壤、水、环境地质因素有关,在微观上与化学元素有关。
第一部分名词解释环境水文地质学环境科学自然环境问题人为环境问题地质环境环境地质问题环境水文地质问题地方病水迁移系数地球化学垒生物地球化学病带地氟病地甲病:克汀病:大骨节病微量元素:地下水污染:污染程度:水质标准地下水背景值:地下水污染方式:大气污染酸雨:拉波特效应:热岛效应:辐射损伤;环境水文地球化学作用:环境水动力作用环境水物理作用:环境水文地质生态作用弥散现象分子扩散:对流弥散:环境质量环境影响评价:环境质量评价:第二部分填空题1.地下水资源的保护问题是近代水文地质学理论与实践领域内的崭新课题它包括保护地下水资源和两方面的内容2.目前人类活动的范围它限于地壳地面和围绕的大气层的一部分,一般包括不到的海洋和高度不到的大陆表面和海岛,以及高上海平面12千米以内的大气层3.环境问题分为两类:一类是 ,另一类是4.地质环境应具有这三种基本要素5.环境地质问题是研究由人类活动及其与有关的地质作用和现象问题.6.人体组织中元素的丰度与地壳元素丰度图式相似,若人体中某种元素与明显偏离即可能与其具体生活环境的密切相关7.微量元素的营养价值及毒性取于微量元素的及组合的致病影响8.水的迁移系数公式9.元素的迁移强度决定于其本身的和10.世界上最早发现地方性甲状腺与积水有关的是唐朝的陆羽11.水为万化之源,土为万物舟,饮之于水,食之于土,饮食者,人之命脉也,是明朝李时珍关于水土环境与人类健康关系的阐述12.著名的十分之一定律是林德曼提出的.13.甲状腺素的作用14.人体内环境化学元素含量异常中所指的是指、、15.克山病病因有、、16.氟病的成因类型按地带性的分布有、17.地下水污染包括、、、、等内容18.地下水污染标准一种是采用 ,另一种是采用19.生活饮用水质标准的项目中有感官怀指标20. 是指天然状态下地下水某种化学组分的含量21.生活污水总的特点是较多22.华东地院将水污染质分为四大类12种是根据23.地下水污染方式是指在内的污染质从污染源进入地下水的规律.24.酸雨定义中把降水PH< 定义为酸雨25.大气污染物的主要成分、、、等26. 是指城市排放的微尘 ,导致降水增多的现象27.土壤的净化作用取决于土壤、、、方面的特性28.土壤的本质特性有两方面一是具有另一方面环境方面的特性是指29.我国滨海型城市环境地质问题主要有、其代表城市有、、等30.酚属细胞原浆毒质, ,对各种细胞有破坏作用,对皮肤和粘膜有强烈的31.水侯病是由于金属元素,骨痛病是由于重金属元素.鸟脚病是由于微量元素在人体内过量引起的.32.辐射损伤具远期效应包括两类: \33.环境水文地球化学作用的作用实质34.环境水动力学作用的作用实质35.环境水物理学作用的作用实质36.环境水文地质生态作用的作用实质37.环境水文地球化学作用的常见的作用有 \ \ \ 等38.环境水文地质勘查方法包括、、、、、、等39.工业污染源调查应查明工业污染源的位置由废水,废气,废渣中排出的主要污染物及其浓度、、处理及综合利用情况.40.地下水监测点可分为和点水位监测频率一般或监测一次水质监测一般一年次,监测六大污染毒物指41.分子扩散是由而引起的分子(离子)扩散运动42.对流弥散是溶液在多孔介质中运动时和大小不同而引起的溶质分散43.环境质量评价按时间可分为、、44.污染物在环境介质中的分散作用包含三个内容: \ \45.污染物运动形式:、、。
第一部分名词解释1.环境水文地学:是以水文地质学为基础,研究水文地质环境与环境质量关系的一门学科。
也就是说,环境水文地质学是研究与地下水有关的在天然条件或认为因数的影响下,与人体健康或人类生活及生产活动相关的各种环境水文地质问题,进而防护、改善和治理的一门科学。
分为两大类、六个方面的内容。
两大类(一)天然(原生)环境水文地质问题——第一类环境问题。
有自然因素所形成的,如地球的运动场,地方病。
(二)人为(次生)环境水文地质问题——第二类环境问题。
由人类活动造成环境污染。
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。
六个方面1、资源环境水文地质2、污染环境水文地质3、病理(医学)环境水文地质4、工程环境水文地质5、生态环境水文地质6、区域环境水文地质2、环境科学:是研究人类环境质量及其控制问题的科学。
3、自然环境问题:是自然环境本身发展演变而引起的,主要是:地震,洪涝,干旱,台风,崩塌,滑坡,泥石流区域自然环境质量恶劣所引起的地方病等。
4、人为环境问题:(次生环境问题)一般又分为环境污染和环境破坏两大类。
环境污染是由于人为因素,使环境的构成或状态发生了变化,与原来的情况相比,环境质量恶化,扰乱和破坏了生态系统和人们正常的生产和生活。
环境破坏是人类活动直接作用与自然环境引起的。
5、地质环境:地壳上部包括岩石、地下水、微生物、天色气体在内的相互联系和制约的系统,它应具有物质组成、地质结构和动力作用这三个基本要素。
6、环境地质问题:研究由于人类活动导致地质环境中的物质组成、性质、状态和地质结构变化及有关的地质现象的问题。
7、环境水文地质问题:指人为开采、疏干、充水、污染等因素破坏了人与自然之间原有的平衡关系,导致地下水组分,性质,状态和水动力特征等变换的环境问题。
包括(1)与天然水成分变化有关的地方病和公害病(2)由于水质变坏、水量减少而限制了水资源的使用问题(3)由农田灌溉、水库和渠道渗漏、地下水人工回灌、工业废水地下储存等充水工程引起的环境水文地质问题(4)疏干工程环境水文地质问题(5)水的物理性质变化引起的环境水文地质问题(6)由水体中生物性质变化而造成的环境影响问题(7)大型工程对整个区域造成的环境影响问题第二章:1、生态学:是研究有机体及其周围环境相互关系的科学2、生态系统:由生物群落与生存环境之间构成的具有一定功能的综合体就是生态系统。
水文地质工程地质环境地质专业(水工环)考试大纲(2011年修订版)总则本大纲范围包括水文地质、工程地质、环境地质三个部分。
根据工程系列职称评定规定,要求高级技术职务任职资格申报人员必须系统学习和掌握本专业基础知识和专业知识,深入了解本专业现行的技术标准、技术规范,较全面地掌握国内外科技现状与发展趋势,并具有较强的解决实际工程技术问题的能力。
为此,每一部分由专业基础知识、专业知识、规范规程、新技术新方法四个方面构成。
为便于复习,对有关考试范围的知识内容用“掌握”、“熟悉”和“了解”三种层次来规定各自的考试要求。
“掌握”是指必须具备的基本知识;“熟悉”指应熟练运用的知识;“了解”是指一般需具备的概念和相关专业知识。
三个部分考试占的权重为:水文地质40%、工程地质40%、环境地质20%。
一、水文地质(一)专业基础知识1、了解气象、水文要素对地下水的影响。
2、了解岩石中水的存在形式,以及容水度、含水量、给水度、持水度、透水性的概念。
3、熟悉地形地貌的分类,及其与地下水的埋藏、补给、径流、排泄的关系。
4、掌握岩浆岩、沉积岩、变质岩的结构与构造特征,以及我省三大岩类的富水特征。
5、掌握地质构造的类型、性质及水文地质意义。
6、掌握地下水的分类,各类地下水的水力特征;了解潜水与承压水的相互转化;掌握泉的类型、特征及出露条件。
7、掌握达西定律及其适用条件,以及渗透流速、水力坡度、渗透系数、渗透率的概念;了解各岩类水文地质参数的经验值。
8、掌握流网的概念,会绘制各类边界条件下的流网图;掌握河间地块流网的分布特征。
9、熟悉地下水的水化学特征及化学成分表示式;了解地下水化学成分的形成作用及基本成因类型。
10、了解地表水、大气降水、地下水的相互转化方式;熟悉地下水的补给来源、径流特征和排泄方式。
11、了解影响地下水动态的因素;掌握地下水均衡方程式,以及地下水均衡分析方法。
12、熟悉孔隙水、裂隙水、岩溶水的赋存特征。
13、熟悉岩溶水的富集规律,即地貌、水文、岩性、地质构造等要素对岩溶发育的控制作用;了解我国南北方岩溶发育及岩溶水的差异。
《环境水文地质学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:260379课程名称:《环境水文地质学》英文名称:Hydrology课程类别:专业选修课学时:27学时学分:1.5学分适用对象:环境工程专业考核方式:考试(闭卷考试,平时成绩占总成绩的30%)先修课程:《工程力学》、《高等数学》二、课程简介《环境水文地质学》是一门应用广泛、实用性强的学科,是研究地球上各种水体的形成、运动变化规律以及地理分布的科学。
通常所说的水文学是指陆地水文学,而陆地水文学又包括水文学及水文调查、河流动力学、水文学原理、水文地理学、水文预报、水文分析与计算、工程水文学、城市水文学,而课程主要是工程水文学的内容。
本课程的总学时为30学时,课堂教学都是按环境工程专业的专业特点而设定的,而与环境工程专业关系不为紧密的则建议自学。
《环境水文地质学》是研究水文现象的变化规律及其在环境工程和给水排水工程上应用的学科,本课程主要讲授与城市供水系统的取水和雨、污水收集排放相关的水文学知识。
结合专业需要,使学生了解水文现象的基本特点,掌握水文学的基本原理,学会水文分析计算的基本方法,熟悉水文资料的搜集、整理与应用,以完成专业培养计划要求的有关基本业务训练,为后续专业课程的学习和以后从事专业工作解决水文问题打下良好的基础。
三、课程性质与教学目的(一)课程的性质《环境水文地质学》课程作为环境工程专业的一门专业选修课,它与《水资源利用与保护》、《环境监测》、《环境影响评价》构成一个课程系列。
其重点是介绍水文学的基本知识、水文资料的收集和整理方法、水文资料的应用、水文分析计算的基本原理和方法。
(二)课程的任务1.为学习排水管网、水工程施工、水源工程、环境保护等后续知识打好基础,为本专业学生拓宽知识面、扩大就业范围做好知识储备。
2.使学生应掌握水循环、水运动的基本规律及数理统计的基本方法,具备资料收集、整理及统计分析的基本能力。
3.使学生具备应用水文学及供水水文地质的知识解决取水构筑物设计、施工中的技术问题的能力;4.能应用水文、气象和水文地质知识解决工作中的实际问题;5.能制定水资源合理开发利用规划,有效保护水资源,科学实施用水管理;6.通过本课程所奠定的知识基础,学好后续专业课,从而进一步构成本专业系统完整的知识体系;应培养收集、整理水文学及水文地质资料的能力,并应用数学工具,通过对数据的统计,对现象的分析,总结出规律性的东西。