地下水复习

一、名词解释

1、水资源：存在于地球表层可供人类利用的水量，包括河流、湖泊及600m深度以内含水层中的淡水。

2、地表水资源：可供利用的地表水量,多年平均径流量表示。 3、地下水资源：存在于地壳表层可供人类利用的地下水量。

4、地下水文学：是研究地下水的形成、运动、量和质、开发利用以及管理的一门学科。 5、地下水：埋藏在地表以下岩石（包括土层）的空隙（包括孔隙、裂隙、岩溶）中的各种状态的水。

6、结合水：受到固相表面引力大于其自身重力的那部分水。 7、重力水：能在重力影响下发生运动的自由水。

8、持水性：岩土在重力作用下仍能保持一定水量的性能。

9、成岩裂隙：是岩石在成岩过程中受内部应力作用而产生的原生裂隙。

10、风化裂隙：暴露于地表的岩石，在温度变化和水、空气、生物等风化营力作用下形成的裂隙。

11、潜水：是指地表以下埋藏在饱水带中第一个具有自由水面的重力水。 12、构造裂隙：是在地壳运动过程中，岩石在构造应力作用下产生。

13、给水性：含水岩土在重力作用下能自由释出一定水量的性能，称为给水性。 14、地下水：是通过补给与排泄两个环节参与自然界的水循环 。 15、补给：含水层或含水系统从外界获得水量的过程 。 16、排泄：含水层或含水系统向外界排出水量的过程。 17、土面蒸发： 潜水通过包气带耗失水分.

18、地下水径流强度 ：是指在单位时间内通过单位断面积的地下水的径流量。 19、叶面蒸腾： 通过植物根系吸收潜水或包气带水转化为叶面水而蒸发消耗。

20、地下水动态：是指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。

21、地下水均衡：某一地域在某时间段内地下水量的收支均衡状况。

22、零通量面：可作为测算陆面蒸发蒸腾量和地下水入渗补给量的分界面。该面以上，蒸发与蒸腾；该面以下，补给潜水。

23、弹性释水系数：压力水头下降一个单位时，单位面积，高位含水层厚度的柱状含水层在弹性释水条件下释放出的水量。

23、地下水动态：是指表征地下水数量与质量的各种要素随时间而变化的规律。

24、地下水均衡：是指这种在一定范围、一定时间内，地下水水量、溶质含量及热量等的补充(流入)与消耗(流出)量之间的数量关系。

25、贮水率：体积为1立方米（单位体积）的承压含水层在水头下降1米时所释放的水体体积量。

?s??g(??nβ)

*μ?μsM

26、贮水系数：对二维承压含水层，贮水系数反映整个含水层厚度的释水能力。

27、渗流：地下水在岩石空隙中的运动称为渗流或渗透。 28、渗流场：发生渗流的区域称为渗流场。

29、均质与非均质：渗流场中任一点透水能力相同（不同）。

30、各项同性与各项异性：渗流场中任一点在x、y、z方向上透水能力相同（不同）。 31、渗流的特点：渗流场中过水断面A包括地下水实际流过岩土空隙面积（ｎω）和骨架所占的面积。而流量Ｑ相同，渗流速度v和地下水实际速度ｕ： 32、水头：地下水运动可近似认为总水头在数值上等于测压管水头。 33、水力梯度I：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径长度的比值。

34、层流：当流速较小，液体质点作有秩序地，互不混杂地流动时，称为层流。 35、紊流：相反，当流速较大，液体质点运动无秩序，互相混杂时，称为紊流。 36、稳定流：是指流速场中任意点的运动要素均不随时间而变化的水流。 37、非稳定流：如果有任意一项运动要素随时间而变化，则称为非稳定流。 38、流线状态： 强透水层中流线接近于水平(接近于平行层面），而在弱透水层中流线接近于垂直层面。

39：均衡要素：指通过均衡区的边界流入和流出水量项的总称。进入的水量项称为补给项，流出的水量项称为排泄项。 40、水量均衡法适用条件？ 答：（1） 可做区域资源评价，也可用于局部资源评价；（2） 适用于山区基岩裂隙水，更适合于平原区的孔隙水；（3）可用于潜水区，也可用于承压水区， 但因均衡要素不易测准，所以目前主要用于平原潜水区。

41、补偿疏干法：进行地下水评价时，应利用雨季补给充足的特点，充分利用储存量的调节作用维持开采，在旱季腾出储水空间，等雨季或丰水年得到全部补偿，这样可以大大增加地下水补给量，因而扩大了地下水的开采价值。这种方法称为补偿疏干法。

二、判断题

1、孔隙度与颗粒大小无关。 （√ ） 2、分选性愈差，大小愈悬殊，孔隙度愈小 （√ ） 3、表征岩土容水状况的水分指标，除容水度外，还有饱和度和饱和差。 （√ ） 4、决定地下水流向的是位置的高低。 （× ） 5、表征岩土容水状况的水分指标，除容水度外，还有饱和度和饱和差。 （√ ）

6、某含水层的渗透系数很大，故可以说该含水层的出水能力很大。 （ × ）

7、达西定律是层流定律。 （ × ）

8、弹性贮水系数既适用于承压含水层，也适用于潜水含水层。 （√）

9、达西定律公式中不含有时间变量，所以达西公式只适用于稳定流。 （× ）

10、在均质各向异性含水层中，各点的渗透系数都相等。（ √ ）

11、根据泰斯井流公式可知，抽取的地下水完全是消耗含水层的弹性储量。 （ √ ）

11、利用配线法求参时，为保证计算精度，必须在实测曲线与理论曲线重合的部位（线上或线外）取配合点。 （ √ ）

12、配线法和直线法比较起来，前者比后者更能充分的利用抽水实验资料。 （ √ ）

13、在泰斯井流中，无论是抽水初期还是后期各处的水头降速都不相等。 （ √ ） 三、选择题

1、决定地下水流向的是： （ C ）

A.压力的大小 B.位置的高低 C.水头的大小 D.含水层类型

2、大气降水入渗转化为地下水时，其间土壤含水率有明显降低的是：

( B ) A.饱和区 B.过渡区 C.传导区 D.湿润区 3、对地下水动态的影响起主导作用的因素是： （A ） A.气候因素 B.水文因素 C.地质因素 D.植被因素

4、在底版水平，无入渗、无蒸发的河间潜水含水层中，当渗流为稳定流，两侧河水位相等时，浸润曲线的形状为： （ B ） A.双曲线 B.水平直线 C.抛物线 D.椭圆形曲线

5、2、在有入渗补给，且存在分水岭的河间含水层中，已知左河水位标高为H1,右侧水位标

高为H2，两河间距为L，当H1>H2时，分水岭：（B） A.位于L/2处 B.靠近左河 C.靠近右河 D.不存在

6、当河渠间含水层无入渗补给，但有蒸发排泄（设其蒸发强度为ε）时，则计算任一断面的单宽流量公式只要将式： 中的W用（ 3 ）代替即可。 （1）ε； （2）0； （3）-ε； （4）ε十W 四、填空题

1、将岩土中的空隙作为地下水储存场所与运动通道来研究时，可将空隙分为三大类；包括松散岩土中__孔隙_、坚硬岩石中的__裂隙_及可溶性岩石中的 溶隙 。

2、岩石中空隙中的液态水根据水分子受力状况可分为结合水、毛细水、重力水。

3、自然界水分的转化是通过水循环实现的，而在水循环过程中__降水_、__蒸发__、_径流___是三个主要环节，称为水分循环的三要素。

4、承压水是充满于两个隔水层间的含水层中，具有_静水压力 的重力水。如未充满水则称为无压层间水。

5、地表水与地下水相互转化，互为补排关系，可以通过地下水等位线 来判明。 6、渗透系数K值的大小取决于组成含水层颗粒 大小 及_胶结密实程度。 7、达西定律是揭示水在多孔介质中渗流规律的实验规律，也称线性渗透定律。

8、由于岩土空隙的形状、尺度和连通性不一，地下水在不同空隙中或同一空隙的不同部位，其运动状态是各不相同的，地下水的运动状态可以区分为层流和__紊流 两种流态。 9、渗流场分为均质与非均质和各向同性与各向异性两类。 10、边界包括：定水头边界、隔水边界、地下水面边界。 11、边界类型：定水头边界、隔水边界、地下水面边界。

12、在有垂直入渗补给的河渠间潜水含水层中，通过任一断面的流量 不相等 。

13、 有入渗补给的河渠间含水层中，只要存在分水岭，且两河水位不相等时，则分水岭总是偏向 高水位 一侧。如果入渗补给强度W＞0时则浸润曲线的形状为 椭圆曲线 ，当W＜0时则为 双曲线 ，当W＝0时则为 抛物线 。

14、地下水资源评价包括地下水水质评价和地下水水量评价两个方面。 五、简答题

1、水均衡原理的内容？

答：自然界的水不断运动、变化和循环着。根据物质不灭定律，任一地区，任一时段内，收入的水量与支出的水量之间的差额必等于其蓄水量的变化量，即水循环过程中保持收支平衡。

2、岩层空隙的分类？

答：松散岩层的孔隙；非溶性坚硬岩石中的裂隙；易溶性岩石中的溶隙 3、孔隙度大小的影响因素？

答：颗粒排列情况：立方体形态排列、四面体形态排列、大多介于此两者之间，但粘性土例外；2〉颗粒大小：颗粒直径不同的等粒岩土，当排列方式相同时，孔隙度完全相同；3〉颗粒分选程度：分选性愈差，大小愈悬殊，孔隙度愈小；4.>颗粒的形状：形状愈不规则，孔

隙度愈大；5〉胶结程度：被胶结充填的岩石，孔隙度降低。 4、裂隙按成因分为哪三种类型？ 答：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙

5、地下水的埋藏条件是什么？根据其埋藏条件把地下水分为哪几类？

答：1〉地下水的埋藏条件：是指含水层的空间分布状态及其环境的总称。包括含水层的岩性、产状、厚度、分布以及与上下覆岩层的关系等。2〉根据其埋藏条件把地下水分为： 包气带水、潜水、承压水。

6、地下水的水理性质是什么？ 性能 容水性 持水性 给水性 透水性 描述 指岩石容纳水的性质 岩石在重力的作用下能保存水的性质 在重力作用下能给出水的性质 岩石能透过水的性质 指标 容水度 持水度 给水度 渗透系数 7、潜水的特征？ 答：1〉潜水具有自由水面；2〉潜水的分布区和补给区基本上是一致的；3〉潜水的动态（如水位、水量、水温、水质等随时间的变化）随季节不同而有明显变化；4〉在潜水含水层之上因无连续隔水层覆盖，因此容易受到污染。 8、承压水的特征？

答：1〉具有承压性能，其顶面为非自由水面； 2〉承压水分布区与补给区不一致；

3〉承压水动态受气象、水文因素的季节性变化影响不显著； 4〉承压水的水质不易受到污染； 9、蒸发排泄的影响因素？

答：1〉气候因素： 干燥，气温高，蒸发量愈大 ；2〉地下水位埋深：超过蒸发极限深度 则蒸发→0 ；3〉包气带岩性：

10、洪积物中的地下水--分带性的作用及特征？ 答：补给 好 差

流动交替 Ｖ大，交替快 → V小，交替慢 排泄 径流排泄 → 蒸发排泄 形成作用 溶滤作用 → 浓缩作用 矿化度（TDS) 低 → 中 → 高

成分与类型 HCO3 → SO4 → Cl 动态 变幅 大 小 均衡 整体、统一的均衡区

景观（环境） 缺水区 泉，沼泽 盐渍化区 11、地下水均衡研究的基本任务？

答：(1)确定均衡区的范围、边界位置与性质；

(2)确定均衡区内地下水均衡要素组成、水量、水质均衡方程的基本形式、均衡计算时段(均衡期)；

(3)通过直接或间接方法，确定各项均衡要素值；

(4)通过均衡计算，确定地下水的均衡状态，预测水文地质条件的变化方向。 12、地下水动态成因类型？ 答： 1、气候型（降水入渗型）；2、蒸发型； 3、人工开采型； 5、水文型（沿岸型）；6、灌溉型；7、冻结型；8、越流型

13、潜水储存量变化量 的测定给水度u的测定？ (1)室内参数测定法；

(2)根据抽水前后包气带土层天然湿度的变化来确定； (3)根据潜水水位动态观测资料用有限差分法确定； 14、地下水的均衡：水量均衡、水质均衡和热量均衡。 15、达西定律为什么不适用所有的层流状态？

答：随着渗流速度的变大，惯性力的作用不断增长，但液流以较大的速度沿孔隙运动时，液体质点运动速度的数值和方向也因孔隙的变曲性和过水断面的变化而剧烈改变，流速的巨大变化意味着大的惯性力的出现，从而破坏了达西定律。 16、地下水动态均衡的研究意义？

答：1.在天然条件下，地下水的动态是地下水埋藏条件和形成条件的综合反映。

2.地下水动态是均衡的外部表现，可利用地下水动态资料计算地下水的某些均衡要素。 3..地下水动态资料是地下水资源评价和预测时必不可少的依据。 4.计算的地下水允许开采量，必须能经受地下水均衡计算的检验。 5.研究均衡状态，预测地下水水量、水质及与地下水有关的环境地质作用的变化及发展趋势。 17、地下水均衡研究的基本任务？

答：(1)确定均衡区的范围、边界位置与性质；

(2)确定均衡区内地下水均衡要素组成、水量、水质均衡方程的基本形式、均衡计算时段(均衡期)；

(3)通过直接或间接方法，确定各项均衡要素值；

(4)通过均衡计算，确定地下水的均衡状态，预测水文地质条件的变化方向。 18、地下水动态成因类型？

答：气候型、蒸发型、人工开采型、径流型、水文型、灌溉型、冻结型、越流型。 19、地下水动态监测项目？

答：地下水水位、水温、水化学成分和井、泉流量、地表水水位与流量、矿山出水点、排水量、水位标高等。

20、达西定律为什么不适用所有的层流状态？

答：随着渗流速度的变大，惯性力的作用不断增长，但液流以较大的速度沿孔隙运动时，液体质点运动速度的数值和方向也因孔隙的变曲性和过水断面的变化而剧烈改变，流速的巨大变化意味着大的惯性力的出现，从而破坏了达西定律。

21、区域内部等水位线和流线的画法（必须遵守两条原则）？

答：a.始终保持相邻两流线的流函数以及相邻两等水头线的势函数的差值都相等； b.保持画出的流线与等水头线正交，使画出的流网为曲边正方形网格（均质岩层中）。 22、假设水流必须符合下列条件？

答：对于同一过水断面，假想水流的流量等于通过该断面的真实水流流量；作用于任一面积上的假想水流的压力等于真实水流的压力；假想水流在体积内所受的阻力和真实水流所受的阻力相同。

23、达西定律的实质是什么？

答：水流在流动过程中消耗的能量与流速和渗流长度成正比，与含水层的渗透系数成反比。

24、潜水给水度μ的意义和弹性释水系数μ*的意义？

答：潜水位上升(下降)一个单位时,从单位面积含水层增加(减少)的水量；水平面为一个单位面积，高为含水层全厚度M 的含水层柱体中，当水头降低一个单位时弹性释放出来的水量 25、潜水给水度与弹性释水系数的区别

答：释水机理：潜水释水过程完全是重力释水；而承压水是由于含水层骨架压缩和地下水体膨状共同作用的释水。 26、渗流特点？

27、渗流场中过水断面A包括地下水实际流过岩土空隙面积（ｎω）和骨架所占的面积。

Qu?Q?1vv?nAnA；而流量Ｑ相同，渗流速度v和地下水实际速度ｕ：

28、承压含水层中单井定流量抽水的数学模型是在下列假设条件下建立的？

答：(1) 含水层均质各向同性，等厚，侧向无限延伸，产状水平； (2) 抽水前天然状态下水力坡度为零； (3) 完整井定流量抽水，井径无限小； (4) 含水层中水流服从Darcy定律；

(5) 水头下降引起的地下水从贮存量中的释放是瞬时完成的。 29、泰斯公式应用—求参 答：1、配线法

2、Jacob直线图解法 3、周文德法（1953） 4、水位恢复试验

30、考虑迟后疏干的Boulton模型假设条件？ 答：（1）均质、各向同性、隔水底板水平，无限延伸的潜水含水层； （2）抽水初始，潜水面为水平面；

（3）完整井，井径无限小，降深s<

（5）抽水时，水位下降，含水层中的水不能瞬时排出，存在滞后现象。 31、泰斯公式假设条件 ？ 答：（1）承压含水层平面上无限延伸，均质等厚，各向同性，水平埋藏。（2）含水层和水为弹性体，弹性释水瞬时完成。（3）无垂向越流补给和水平补给。 （4）井径无限小，定流量抽水。（5）承压水面水平。（6）渗流满足达西定律。

32、河渠间地下水（潜水）稳定运动的假设条件？应用及特点？ 答：（1）含水层均质各向同性，底部隔水层水平，垂向交换W为常数；河渠基本上彼此平行，潜水流可视为一维流；潜水流是渐变流并趋于稳定。（2） 33、裘布依假设条件？

答：① 含水层均质各向同性，底部隔水层水平；② 河渠基本上彼此平行，潜水流可视为一维流；③ 潜水流是渐变流并趋于稳定。 34、地下水资源的特点？

答：地下水资源，既不同于固体矿产资源，也不同于地表水资源，有它自己的特点。可以概括为系统性、流动性、可恢复性、可调节性等四个方面的特点。 35、地下水资源的分类 ？

答：动储量：单位时间内流经含水层（带）横断面的地下水体积，即地下水的天然径流量； 静储量：地下水位年变动带以下含水层（带）中储存的重力水体积；

调节储量：地下水位年变动带内重力水的体积；

开采储量：用技术经济合理的取水工程，能从含水层中取出的水量，并要求开采期内不发生水量减少、水质恶化等不良后果。 36、地下水允许开采量的计算方法？ 答：较广泛的计算方法主要有水量均衡法、解析法、数值法、相关外推法、开采抽水法和“黑箱法”等。

37：水量均衡法基本原理？

答：补给量Q补和排泄量Q排的组成项目很多，要根据具体条件来确定它们的组成，从而建立水均衡方程。

38、水量均衡法计算步骤？

答：划分均衡区、确定均衡期、确定均衡要素，建立均衡方程、计算和评价 39、补偿疏干法适用范围和使用条件？ 答：（1） 补偿疏干法适用于含水层分布范围有限，但有较大储存量可充分调节，地下水补给在时间上分配不均的北方地区。（2）?是可借用的储存量必须满足旱季开采；?是雨季的补给量除了满足当时开采外，多余的补给量能把旱季借用的储存量全部补偿回来。

六、计算题

1、一分布面积为15km2的含水层，年地下水径流量为20000m3,年降水总量为500mm，求该面积上年平均地下水径流模数度和径流系数。

2、某无限均质等厚的承压含水层，已知K=10m/d，含水层厚度M=30m，弹性给水度μ*=5×10-5。

（1）已知一完整井的流量Q=5000m3/d，试计算当抽水时间分别为1，2，5，10，20，50，100，200，500d时，离开此井r=100m处的水头下降值s。 时间（d） 1 2 5 10 20 50 100 200 500 降深（m）

（2）若抽水100d，要使r=100m处的水头下降到s=50m，问：该抽水井的流量要多大？ （3）若抽水量为10000m3/d，需要多少时间，才能使r=50m处的水位下降到40m。 解：（1）由题意，可知：

a?T?e?KM?e?10?306?6.0?105?10?5m2/d

r21002u???4.2?10?4?0.0164at4?6?10?1

s(r,t)?时间(d) 降深(m) Q2.25atln4?tr2适用。由此式计算的降深见下表。

1 9.56 2 5 10 12.61 20 13.53 50 14.75 100 15.66 200 16.58 500 17.80 10.48 11.69 Q?（2）

4?Ts4??10?30?50??15956.5862.25at2.25?6?10?100lnlnr21002

4?TsQr2t?0.445ea（3）

502?0.445e6.0?1064??10?30?4010000?656.38

3、在某承压含水层中有一完整井，以涌水量Q=0.0058m3/s进行抽水试验，在距抽水井10m处有一观测孔，其观测资料如表。试用配线法求该承压含水层的导水系数T，和贮水系数μ*

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