水文地质学第二章
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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。
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+…+(Zn-1+Zn)Ln-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。
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。
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 Vn
n
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。反映