水文地质学基础

水文地质学基础知识水文地质学是研究地下水活动及其与地质形态结构、岩石、土壤和水文过程之间的相互关系的学科。

它的研究对象主要是地下水的成因、分布、流动、质量及地下水与地表水之间的关系。

水文地质学对于水资源的合理利用和保护具有重要意义。

本文将介绍水文地质学的基础知识，包括地下水的形成、分布、流动及调查方法。

地下水形成的过程主要有两种，一种是通过大气降水渗入土壤和岩石中，并逐渐下渗形成地下水；另一种是通过地表水与地下水之间的相互渗透转化而来。

降水经过土壤和岩石的渗透作用，一部分被植物吸收，一部分在地表径流或蒸发散失，剩余的部分则渗透到地下形成地下水。

地下水一般分布在岩石孔隙、裂隙和含水层中，形成了地下水系统。

地下水的分布主要受岩石性质、地形和降水条件等因素的影响。

岩石的孔隙度和渗透性是影响地下水分布的重要因素。

一般来说，孔隙度越大、渗透性越好的岩石，地下水分布越广泛。

地形也对地下水分布起着重要作用，一般来说，山地地下水资源丰富，而平原地区地下水资源较为匮乏。

地下水的流动是指地下水在地层中的运动。

地下水的流动速度受渗透性、渗透压、水头差和岩石压力等多种因素的综合影响。

一般来说，渗透性高的岩石地下水流动速度较快，而渗透性差的岩石地下水流动速度较慢。

渗透压是指地下水渗透的驱动力，它主要取决于水文梯度和水的分子运动能力。

地下水的流动方向一般是由高处向低处流动。

水文地质学对地下水资源的调查至关重要。

地下水调查包括地下水位、含水层厚度、地下水化学性质等指标的测定。

地下水位是指地下水面距离地表的高度，它反映了地下水的丰度。

含水层厚度是指地下水层的厚度，它是地下水资源的重要指标。

地下水化学性质是指地下水中溶解固体和溶解气体的性质，它对地下水的使用和利用具有重要影响。

地下水的有效开采和持续利用对于水资源的可持续发展具有重要意义。

为了合理利用地下水资源，需要进行有效的管理和保护。

合理的管理包括建立地下水观测网络，及时监测地下水资源的动态变化；制定科学合理的地下水开采方案，保证地下水资源的持续利用；加强地下水资源保护，防止地下水污染和过度开采等问题。

水文地质学基础习题答案绪论(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：>>水的地质循环发生于地球浅层圈与深层圈之间，常伴有水分子的分解和合成，转换速度缓慢。

研究水的地质循环，对深入了解水的起源、水在各种地质作用过程乃至地球演化过程中的作用，具有重要意义。

水文地质学基础一、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。

第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。

它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业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。

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。

第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：2．地下水：3．矿水：4．自然界的水循环：5．水文循环：6．地质循环：7．大循环：8．小循环：9．绝对湿度：10．相对湿度：11．饱和差：12．露点：13．蒸发：14．降水：14．径流：15．水系：二、填空1．水文地质学是研究的科学。

它研究、、、及人类活动相互作用下地下水和的时空变化规律。

2．地下水的功能主要包括：、、、、或。

3．自然界的水循环分为循环和循环。

4．水文循环分为循环和循环。

5．水循环是在和作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。

6．水循环是在太阳辐射和重力作用下，以、和等方式周而复始进行的。

7．主要气象要素有、、、、。

8．在水文学中常用、、、和等特征值说明地表径流。

三、判断题1．地下水是水资源的一部分。

（）2．海洋或大陆内部的水分交换称为大循环。

（）3．地下水中富集某些盐类与元素时，便成为有工业价值的工业矿水。

（）4．水文循环是发生于大气水和地表水之间的水循环。

（）5．水通过不断循环转化而水质得以净化。

（）6．水通过不断循环水量得以更新再生。

（）7．水文循环和地质循环均是H2O分子态水的转换。

（）8．降水、蒸发与大气的物理状态密切相关。

（）9．蒸发是指在100℃时水由液态变为气态进入大气的过程。

（）10．蒸发速度或强度与饱和差成正比。

（）四、简答题1．水文地质学的发展大体可划分为哪三个时期？2．水文地质学已形成了若干分支学科，属于基础性的学科分支有哪些？3．水文循环与地质循环的区别？4．简述水文循环的驱动力及其基本循环过程？5．大循环与小循环的区别？6．水循环的作用？五、论述题自然界水循环的意义？第二章岩石中的空隙与水分一、名词解释1．岩石空隙：2．孔隙：3．孔隙度：4．裂隙：5．裂隙率：6．岩溶率：7．溶穴：8．结合水：9．重力水：10．毛细水：11．支持毛细水：12．悬挂毛细水：13．容水度：14．重量含水量：15．体积含水量：16．饱和含水量：17．饱和差：18．饱和度：19．孔角毛细水：20．给水度：21．持水度：22．残留含水量：23．岩石的透水性：24．有效应力：二、填空1．岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。