水文地质基础(第十章)
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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、生态环境等影响显着,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。
第一章1.水文地质学的发展大体可划分为哪三个时期?1856年以前的萌芽时期,1856年至本世纪中叶的奠基时期,本世纪中叶至今的发展时期。
3.水文循环与地质循环的区别?水文循环通常发生于地球浅层圈中,是HO 分子态水的转换,通常更替较快;地质循环发2生于地球浅层圈和深层圈之间,常伴有水分子的分解与合成,转换速度缓慢。
4.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。
5.大循环与小循环的区别?海洋与大陆之间的水分交换为大循环。
海洋或大陆内部的水分交换为小循环。
6.水循环的作用?一方面,水通过不断转化而水质得以净化;另方面,水通过不断循环水量得以更新再生。
7.地下水较地表水有哪些优点?(1)分布广泛(2)变化稳定(3)具有天然调节性(4)水质良好(5)易于开发利用8.我国水资源的特点?降水少,人均少,分布少,变化多,污染多第二章四、简答题1 简述影响孔隙大小的因素,并说明如何影响?影响孔隙大小的因素有:颗粒大小、分选程度、和颗粒排列方式。
当分选性较好时,颗粒愈大、孔隙也愈大。
当分选性较差时,由于粗大颗粒形成的孔隙被小颗粒所充填,孔隙大小取决于实际构成孔隙的细小颗粒的直经。
排列方式的影响:立方体排列比四面体排列孔隙大。
2.简述影响孔隙度大小的主要因素,并说明如何影响?影响孔隙度大小的因素有:颗粒排列情况、分选程度、颗粒形状及胶结程度。
排列方式愈规则、分选性愈好、颗粒形状愈不规则、胶结充填愈差时,孔隙度愈大;反之,排列方式愈不规则、分选性愈差、颗粒形状愈规则、胶结充填愈好时,孔隙度愈小。
水文地质重点绪论&第一章一、名词解释&填空:1、水文地质学:水文地质学是研究地下水的科学。
2、地下水:地下水是指赋存和运动于地表以下土层和岩石空隙中的水。
3、自然界的水循环包括水文循环和地质循环。
4、水文循环分为大循环和小循环。
5、小循环:是指海洋表面蒸发的水汽,又以降水形式降落入海洋;或是大陆表面蒸发的水汽,仍以降水形式降落回陆地表面。
6、大循环:是指海洋表面蒸发的水汽,随气流带到大陆上空,形成降水落在地面,再通过径流返回海洋的过程。
二、简答:地下水的功能:(1)地下水是城市供水的重要水源。
(2)工业生产需要大量使用地下水。
(3)农业生产需要有充足的水源保证。
(4)地下水是良好的载热物质,可将热能源源不断地输送到地表供人们使用。
(5)某些地区的地下水含有特殊的化学成分,并具有较高的温度,利用这些地下水可治疗某些疾病。
(6)有些地下水本身就是一种宝贵的矿产资源。
(7)利用地下水的化学成分作为找矿标志寻找某些有用矿产的工作得到了很大的发展。
第二章一、名词解释&填空:1、空隙:包括松散沉积物中的孔隙、坚硬岩石的裂隙和可溶岩的溶穴。
2、对地下水储存和运移具有重大影响的是孔隙的多少和孔隙的大小。
3、孔隙度:衡量孔隙多少的指标称为孔隙度。
它指岩石中孔隙体积和岩石总体积之比。
4、裂隙:是坚硬岩石形成时或形成之后由于各种外应力的作用,使岩体遭受破坏而形成的空隙。
5、结合水:由于静电引力作用而吸附在岩石颗粒上的水叫结合水。
可分为强结合水和弱结合水。
6、重力水:岩石空隙全部被充满,在重力作用下运动的液态水称为重力水。
7、支持毛细水:由于毛细力的作用,水沿毛细孔隙上升一定高度,形成毛细水带,其下部有地下水面支持,故称为支持毛细水。
8、容水性:是指岩石能够容纳一定水量的性能。
取决于岩石的孔隙度、裂隙率或溶穴率。
9、给水性:是指饱水岩石在重力作用下,能自由给出一定水量的性能。
取决于岩石的空隙大小,其次才是空隙的多少。
附件2
2012年度省级精品课程建设项目申报书
(本科)
推荐单位长安大学
课程学校长安大学
课程名称水文地质学基础
课程类型专业基础课
所属一级学科名称水利工程
所属二级学科名称水文与水资源工程
课程负责人马致远
填报日期2012.11.05
陕西省教育厅制二○一二年九月
填写要求
一、以word文档格式如实填写各项。
二、表格文本中外文名词第一次出现时,要写清全称和
缩写,再次出现时可以使用缩写。
三、有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申
报内容填写。
四、课程团队的每个成员都须在“2.课程团队”表格中
签字。
五、“8.承诺与责任”需要课程负责人本人签字,课程
建设学校盖章。
1.课程负责人情况
2.课程团队
3.课程建设
4.课程内容
8.承诺与责任
9.学校推荐意见
—21 —。
2)基本要求绪言学习目的与要求:通过绪言的学习,使学生掌握水文地质学的概念、研究对象及研究内容:了解水文地质学在国民经济建设中的作用及水文地质学的发展概况。
重点掌握地下水的主要作用(功能),使学生深刻理解学习本课程的意义。
重点和难点:地下水和水文地质学的左义;地下水的主要作用。
第一章地球上的水及其循环学习目的与要求通过本章的学习,使学生了解自然界中水的形成和分布:掌握自然界的水循环过程:理解自然界水的统一性以及气象、水文、地质、人类活动等因素对地下水循环的影响,并深刻理解参与自然界水循环的地下水的含意。
重点和难点自然界的水循环(地质循环、水文循环、大循环、小循环)的槪念;影响自然界水循环的气象、水文要素。
教学提示从自然界水的分布及其统一性来认识地下水,重点阐明地球水分的转化是通过循环而实现的道理:蒸发、降水和径流是自然界水循环过程中的主要环节。
第二章岩石中的空隙和水分学习目的与要求通过本章的教学,使学生了解岩石空隙(孔隙、裂隙、溶穴)的概念,并掌握相应空隙度的求法:了解岩石中水的各种存在形式:牢固掌握与水分的储容及运移有关的岩右的性质(岩石的水文地质性质)及其相应的立量表达式。
深刻理解由抽水引起的地下水位下降所导致的松散岩虫的固结压密现象,使岩石的孔隙度、给水度、渗透系数等参数减小的作用机理一有效应力原理。
垂点和难点岩石的空隙性:有效应力原理。
教学提示本章应着重阐明岩石的空隙性与水的储容和运移Z间的辨证关系,为含水层和隔水层概念的理解打下基础;结合地下水位下降导致的松散土层固结压密现象阐明有效应力原理(太沙基有效应力原理),为以后学习开发利用地下水引起的地面变形问题准备理论基础。
授课时应配合实验及各种直观教学方式,加深学生对课程内容的理解。
第三章地下水的赋存学习目的与要求通过本章的教学,使学生掌握地下水在地质剖而中的分布;掌握含水层、隔水层与弱透水层的概念及它们之间的辨证关系(相对性):深刻理解地下水賦存特征对水量、水质时空分布的影响。
第1-2章思考题1、试概括地下水的功能及其意义。
(1)宝贵的资源:地下水分布广泛,变化稳定,水质良好,便于利用,是理想的饮用水源,也是工业、农业用水的重要供水水源。
含水介质储能,夏储冬用。
地源热泵。
地下水景观,如古井遗址、湿地等是良好的旅游资源。
(2)重要的地质营力:地下水是物质和热量传输(温泉)及应力传递(水库诱发地震,滑坡)的载体。
地下水是良好溶剂,成矿、找矿发挥重要作用。
(3)不可忽视的致灾因子:地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷、潜蚀管涌等。
地方病,如甲状腺病。
(4)活跃灵敏的生态环境因子:地下水是生态环境系统中一个最为活跃灵敏的子系统。
气候、水、土壤和生物,处于相互作用的动平衡,人类活动干扰天然地下水,成为生态环境恶化的重要因素。
如盐渍化(干旱-半干旱地区)、沼泽化(湿润地区)、石漠化(南方岩溶地区)、地下水污染等。
(5)极有价值的信息载体:地下水及其沉淀物、化学及微生物特征,可提供十分珍贵的环境变化信息。
可预测地震,提供不同时空尺度的环境信息,水文地质找矿,可重塑历史时期及地质时期的气候变化。
2、试比较水文循环与地质循环。
水文循环:大气水、地表水、地壳浅表地下水之间的水分交换。
(1)是直接循环,浅部层圈水分子直接交换。
(2)循环速度快,途径短,交替迅速。
(3)水文循环的驱动力是太阳辐射和重力。
(4)对于保障生态环境及人类的生存发展,至关重要。
水质持续净化,水量持续更新再生。
地质循环:大气圈到地幔之间发生的水分交换。
(1)是间接循环,与沉积岩、岩浆活动、岩石重结晶有关。
(2)循环途径长,速度缓慢,周期长。
(3)有助于分析地层浅表和深部各种地质作用,对于寻找矿产资源、预测大尺度环境变化和深部地质灾害等均有重大意义。
第3章讨论题1、孔隙度大和孔隙大有区别吗?孔隙是松散岩层中颗粒及颗粒集合体之间的空隙;孔隙度是单位体积岩土(包括孔隙在内)中孔隙所占的比例。
孔隙大表示松散岩层中颗粒及颗粒集合体之间的空隙大,孔隙度大指的是岩体中孔隙的比例大。
《水文地质学基础》试题库及参考答案?目录第一章地球上的水及其循环 (1)第二章岩石中的空隙与水分 (4)服第三章地下水的赋存 (9)暗室逢第四章地下水运动的基本规律 (15)收复失第五章毛细现象与包气带水的运动 (20)第六章地下水的化学成分及其形成作用 (22)第七章地下水的补给与排泄...........................................29QWDD 第八章地下水系统 (35)第九章地下水的动态与均衡 (37)第十章孔隙水 (40)是多少第十一章裂隙水 (42)三分法第十二章岩溶水·····················································45we 福娃第十三章地下水资源 (48)第十四章地下水与环境 (49)第二章岩石中的空隙与水分一、名词解释1.岩石空隙:地下岩土中的空间。
2.孔隙:松散岩石中,颗粒或颗粒集合体之间的空隙。
3.孔隙度:松散岩石中,某一体积岩石中孔隙所占的体积。
4.裂隙:各种应力作用下,岩石破裂变形产生的空隙。
5.裂隙率:裂隙体积与包括裂隙在内的岩石体积的比值。
6.岩溶率:溶穴的体积与包括溶穴在内的岩石体积的比值。
7.溶穴:可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。
8.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。
水文地质学基础复习题十第十章孔隙水一、名词解释1.孔隙水:赋存于松散沉积物颗粒构成的孔隙之中的地下水。
二、填空1.由山口向平原,洪积扇显示良好的地貌岩性分带:地貌上坡度由陡变缓,岩性上由粗变细。
2.由山口向平原,洪积扇岩性由粗变细,从而决定了岩层透水性由好到差额,地下水位埋深由大而小,补给条件由好到差。
3.天然状态下的洪积扇中,由山口向平原地下水排泄由径流为主转化到以蒸发为主。
4.天然状态下的洪积扇中,由山口向平原地下水的水化学作用由溶滤作用为主转化到以浓缩作用为主,矿化度由大到小。
5.在冲积平原中,由现代河道与近期古河道向两侧河间洼地,地势由高变低,岩性由粗变细,渗透性由好变差。
6.在冲积平原中,由现代河道与近期古河道向两侧河间洼地,地下水埋深由深变浅,水化学作用由溶滤作用为主变为浓缩作用为主,矿化度由小变大。
三、判断题1.洪积扇的顶部岩性粗,补给条件好,渗透性好,地下径流强烈,埋深大,是地下水取水的有利地带。
(×)2.洪积扇由顶部向边缘,地下水排泄由径流为主转化到以蒸发为主,矿化度由小到大。
(√)3.在洪积扇的溢出带,地下水位埋深最浅,有利于蒸发浓缩作用进行,所以此带矿化度最高。
(×)四、简答题1.孔隙水的特点?(1) 水量在空间分布相对均匀,连续性好(2) 孔隙水一般呈层状分布;(3) 同一含水层中的孔隙水具有密切的水力联系和统一的地下水面;(4) 孔隙水的流动大多数呈层流,符合达西定律。
2.洪积扇及洪积扇中地下水的特点?由山前到平原有如下特征:(1) 地貌上坡度由陡变缓,岩性上由粗变细;(2) 岩层透水性由好变差,地下水位埋深由大变小;(3) 补给条件由好变差,排泄由径流转为蒸发;(4) 水化学作用由溶滤作用为主转为浓缩作用为主,矿化度由小变大;(5) 地下水位变动由大变小。
3.洪积平原中地下水的特点?由河道向河间洼地有如下特征:(1) 岩性由粗变细;(2) 渗透性由好变差,水位埋深由大变小;(3) 补给条件由好变差,排泄由径流为主转化为蒸发为主;(4) 矿化度由大变小。
第一章地球上的水及其循环一、名词解释:2.地下水:地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3.矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4.自然界的水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5.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。
6.地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7.大循环:海洋与大陆之间的水分交换。
8.小循环:海洋或大陆内部的水分交换。
9.绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10.相对湿度:绝对湿度和饱和水汽含量之比。
11.饱和差:某一温度下,饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12.露点:空气中水汽达到饱和时的气温。
13.蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14.降水:当空气中水汽含量达饱和状态时,超过饱和限度的水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面。
14.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。
15.水系:汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16.水系的流域:一个水系的全部集水区域。
17.分水岭:相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18.流量:单位时间内通过河流某一断面的水量。
19.径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面的水量。
20.径流模数:单位流域面积上平均产生的流量。
21.径流深度:计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22.径流系数:同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空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、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。
3.自然界的水循环分为水文循环和地质循环。
4.水文循环分为大循环和小循环。
5.水循环是在太阳辐射和重力作用下,以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。