2017年水文地质学基础B试卷及答案

东北大学继续教育学院

水文地质学基础试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号：姓名

（共页）

总分题号一二三四五六七八九十得分

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

答案D D B B C C D CD A B

1．下面对孔隙大小描述正确的是：

A) 孔隙大小主要对地下水的储容影响很大。

B) 孔隙大小主要对地下水的流动影响大，它取决于孔隙通道最宽大的部分—孔腹。

C) 孔隙大小主要对地下水的流动影响大，它取决于孔隙通道最细小的部分—孔喉。

D) 孔隙大小的影响因素就是由颗粒大小决定的。

2．描述含水层、隔水层与弱透水层错误的是：

A) 含水层、隔水层与弱透水层都含水。

B) 含水层、隔水层与弱透水层是根据透水能力来划分的。

C) 弱透水层是渗透性相当差的岩层。

D) 粘土层一定是隔水层。

3. 下面对水力梯度的描述错误的是：

A) 水力梯度可以理解为水流通过单位长度渗透途径为克服摩擦阻力所耗失的机械能。

B) 水力梯度为沿渗透途径的水头损失值。

C) 水力梯度可以理解为驱动力，即克服摩擦阻力使水以一定速度流动的力量。

D）水力梯度就是地下水在渗透过程中，不断克服阻力而消耗的机械能。

4. 下面哪类物质不是地下水中C1－的来源：

A) 沉积岩中所含岩盐或其它氯化物的溶解。

B) 大气降水。

C) 来自岩浆岩中含氯矿物。

D) 来自火山喷发物的溶滤。

5. 关于地下水补给入渗方式正确的描述是：

A)在粘性土中都是捷径式下渗。

B) 地下水补给入渗方式要么是活塞式下渗，要么是捷径式下渗。

C)活塞式下渗是年龄较新的水推动其下的年龄较老的水，始终是“老”水先到达含水层；捷径式下渗时“新”水可以超前于“老”水到达含水层；

D)对于捷径式下渗，入渗水必须先补充包气带水分亏缺，然后才可下渗补给含水层。

6. 关于地下水流动系统的正确表述是：

A)地下水流动系统中都是平面二维流。

B)地下水流动系统中的径流方向基本一致。

C)地下水流动系统中可以发育多个层次不同的径流系统。

D)地下水流动系统中的水化学特征一般不随地下水流动系统的水力特征变化而变化。

7. 水文因素影响地下水动态变化的描述正确的是：

A)地表水体补给地下水而引起的地下水位抬升是均匀的。

B)补给地下水而引起地下水位抬升与地表水体水位抬升基本同步。

C)潜水向河流排泄而引起的地下水位下降，接近河流，水位变幅大，远离河流的分水岭地段潜水位变幅最小。

D)河流对地下水动态的影响范围：一般数百米至数公里，此范围以外，主要受气候因素的影响。

8. 沉积物的粒度和分选控制：

A)孔隙水的分布。

B)孔隙水与外界的联系程度。

C)赋存孔隙水的孔隙大小。

D)孔隙水的渗透性能。

9. 对裂隙水特点的描述错误的是：

A)裂隙水多呈脉状含水系统，裂隙率要比松散岩层孔隙度大。

B)裂隙分布不均匀且具有方向性，导致裂隙水的分布多具方向性，表现为渗透的各向异性。

C)不同方向裂隙相互交切连通，可以构成连续分布的空间—裂隙网络，形成网络裂隙水。

D)有些裂隙水也可以构成具有统一水力联系的层状含水系统。

10. 关于各类碳酸盐岩中构造裂隙发育及岩溶透水性特点的描述错误的是：

A)厚层质纯灰岩发育很不均匀的稀疏、宽而长的构造裂隙。

B)中薄层灰岩发育密集、短小而均匀的构造裂隙，岩溶发育均匀而强烈。

C)泥质灰岩形成的裂隙张开宽度比较小，延伸性也比较差，不利于岩溶的发育。

D)厚层质纯灰岩有利于形成大型岩溶洞穴，但岩溶发育极不均匀。

二．填空题：（每空1分，共20分）

1. 地下水是赋存在地表以下岩石空隙中的水。

2.水文循环是发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。

3.岩石空隙可分为三类，即：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石中

的裂隙和可溶岩石中的溶隙。

4. 含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层。

5. 达西定律也叫线性渗透定律。

6. 地下水中主要阴离子成分有C1ˉ、 SO42- 和 HCO3- 。

入渗方式包括活塞式和捷径式。

8. 含水系统边界是隔水或相对隔水的岩层边界，系统的边界是不变的。

9. 正均衡是地下水水量等的收入大于支出，表现为地下水储存量增加

三．图件分析判断题：（共20分）

1.判断下面A图和B图的含水层性质并分析其原因（每图4分）

图A是各向异性非均质含水层，图B是各向同性均质含水层。

非均质各向异性含水层是指研究区域内介质的某一性质各处不同,与空间坐标有关,且渗透性等性质随方向变化的含水层。含水层参数与水流方向无关,即在同一地点不同方向上的

含水层参数都相同则称该含水层为各向同性含水层.

2. 判断下面各图中所代表的泉的类型并说明其形成原因（每图3分）

第一个是溢流泉,是在地下水流前方透水性突变，或隔水底板隆起，水流受阻涌溢于地表形成的泉。第二个是侵蚀泉,又称侵蚀下降泉，是下降泉的一种类型。是因为沟谷侵蚀无压含水层而形成的泉。第三个是断层泉,承压含水层被导水断层所切，地下水在水压作用下，沿断裂上升至地面而形成的上升泉。

第四个是接触带泉,当地形被切割到含水层下的隔水层时,地下水被迫从隔水层和含水层接触处流出地表,往往在接触带上能见到泉群,这类泉称为接触下降泉。

四．名词解释与简答题：（每题2分，共20分）

1.地下水的主要功能

1)地下水是一种宝贵的资源；

2）地下水是极其重要的生态环境因子；

3）地下水是一种很活跃的地质营力；

4）地下水是地球内部地质演变的信息载体。

2. 给水性和给水度

给水性：饱水岩石在重力作用下，能自由排出一定水量的性能；给水度：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积，即饱水岩石在重力作用下从岩石空隙中所排出的水体积与岩石总体积之比。

3. 地下水的分类依据是什么？各有哪些类型地下水？

根据地下水的赋存特征，其中最重要的是埋藏条件与含水介质类型。根据地下水的埋藏条件：含水岩层在地质剖面中所处的部位及受隔水层（弱透水层）限制的情况，将地下水分为包气带水、潜水及承压水。根据含水介质（空隙）类型将地下水分为孔隙水、裂隙水及岩溶水。

4.达西定律的表示式有几种？其各项物理含义是什么？

两种：Q= KωI和V= K I。Q-渗透流量；ω-过水断面面积；h -水头损失（即上下游过水断面的水头差）；L -渗透途径（上下游过水断面的距离）；I -水力梯度（相当于h / L ，即水头差除以渗透途径）； K -渗透系数

5.地下水化学成分的形成作用有哪些？

溶滤作用；浓缩作用；脱碳酸作用；脱硫酸作用；阳离子交替吸附作用；混合作用；人为作用。

6.地下水含水系统与地下水流动系统

地下水含水系统：由隔水或相对隔水岩层圈闭的，具有统一水力联系的含水岩系。它由若干含水层和相对隔水层（弱透水层）组成。其中的相对隔水层并不影响含水系统中的地下水呈现统一水力联系。

地下水流动系统：由源（补给区）到汇（排泄区）的流面群构成的，具有统一时空演变过程的地下水体。

7.地下水动态与均衡。

动态：含水层（含水系统）经常与环境发生物质、能量与信息的交换，时刻处于变化之中。在有关环境因素影响下，含水层各要素（如水位、水量、水化学成分、水温等）随时间的变化状况。

均衡：某一时间段内，某一地段的地下水水量（盐量、热量、能量）的收支状况。

8.简述我国黄土地区总的水文特点。

黄土地区降水量小，且多以集中暴雨形式出现，不利于入渗，并大量消耗于厚度很大的包气带。潜水埋深大，地下径流强，地下水赋存差，因此，黄土地区多为缺水地区。黄土高原降水量不大，降水稀少，而黄土中可溶盐含量高，因此地下水矿化度也较高。

9.简述裂隙水的特点。

1）由于裂隙发育具有方向性，特别是构造裂隙，因此，裂隙水的分布多具方向性。表现为渗透的各向异性。2）由于裂隙分布不均匀，导致裂隙水极不均匀，水力联系不统一。 3）单一裂隙或同一方向若干裂隙不一定构成连续空间，只有不同方向裂隙相互交切连通，才在一定范围内构成连续分布的空间—裂隙网络，形成网络裂隙水。4）裂隙水多呈脉状含水系统，裂隙率要比松散岩层孔隙度小很多，裂隙分布不均匀且具有方向性。只有当张开裂隙密集均匀分布，构成具有统一水力联系的层状含水系统，才可近似称为层状裂隙水。

10. 简述岩溶水的总体特点。

1）演化初期的岩溶水系统与裂隙水系统基本相同；2）演化后期的岩溶水系统，管道系统发育，大范围内的水汇成一个完整的地下河系，呈现水系化特征；3）具有地表水的特征：空间分布极不均一，时间上变化强烈，流动迅速，排泄集中，多呈紊流状态。

五．问答及分析题：（每题6分，共30分）

1. 阐述潜水和承压水的主要特征。

答：潜水主要特征：1）潜水的补给：潜水的全部分布范围都可以通过包气带接受大气降水、地表水的补给。2）潜水的径流和排泄：潜水在重力作用下由水位高的地方向水位低的地方径流。潜水可以侧向流入其它含水层、以径流方式径流到地形低洼处，以泉、泄流等形式向地表或地表水体排泄以及通过土面蒸发

或植物蒸腾的形式进入大气的蒸发排泄。3）潜水的变化：潜水与大气圈及地表水圈联系密切，气象、水文因素的变动，对它影响显著。潜水动态有明显的季节变化特点，水循环交替迅速，周期短，更新恢复快。但受气候影响，其资源通常缺乏多年调节性。4）潜水的水质：取决于气候、地形及岩性条件。径流排泄，常形成含盐量不高的淡水。蒸发排泄为主，常形成含盐高的咸水。潜水易受到污染，注意对潜水水源的卫生防护。

承压水的主要特征：1）承压水的补给和排泄：可通过承压含水层出露在地表的部分（实际上已转为潜水）接受现代大气降水与地表水的入渗补给；当有足够的水头差，也可通过半隔水层从上下部含水层获得越流补给。承压水通过范围有限的排泄区，以泉或其它径流方式向地表或地表水体泄出。当顶底板为弱透水层时，除了含水层出露的补给区，它也可向上下部含水层进行越流排泄。2）承压水的变化：承压水参与水循环都不如潜水积极。因此，气象、水文因素的变化对承压水的影响较小，承压水动态比较稳定。承压水的资源不容易补充、恢复，但由于其含水层厚度通常较大，故其资源往往具有多年调节性能。当承压水接受补给或进行排泄时，主要表现为：测压水位上升或下降，但含水层厚度加大很不明显。3）承压水的水质：取决于埋藏条件及其与外界联系的程度，可以是淡水，也可以是含盐量很高的卤水。与外界联系愈密切，参加水循环愈积极，承压水的水质就愈接近于入渗的大气降水与地表水，通常为含盐量低的淡水。与外界联系差，水循环缓慢，水的含盐量就高。有的承压含水层，与外界几乎不发生联系，可以保留沉积物沉积时的水。当承压含水层中保留经过浓缩作用的古海水时，含盐量可以达到数百g/L 。由于上部受到隔水层或弱透水层的隔离，承压水与大气圈、地表水圈的联系较差，水循环也缓慢得多。承压水不像潜水那样容易污染，但是一旦污染后则很难使其净化。

2. 地下水化学成分分析内容有那些？现有一地下水分析结果，用库尔洛夫表示为：5.4103

.243.712.9047.20015.020178.02t Mg Ca SO M S H CO ,说出该地下水的主要化学成分特点，并定出该地下水类型。

答：分析内容：简分析、全分析、专项分析。包括物性、主要阴阳离子、硬度、酸碱度、矿化度、特殊组分分析等。

本地下水的化学成分特点：富SO42-、Ca2+、一定量Mg2+；含CO2和H2S 气体；中等矿化水，为硫酸钙型水。

3. 地下水的天然动态类型有几种？各种地下水动态类型的特点是什么？

三种，(1)蒸发型：干旱、半干旱地区地形切割微弱平原或者盆地，地下径流微弱，蒸发排泄为主，年水位变幅小，各处变幅接近，水质季节变化明

显，长期向盐化方向发展——土壤盐淡化。(2)径流型：分布于山区、山前、地形高差达，水位埋藏深，蒸发排泄弱可忽略。你那水位变幅大而不均匀，水质季节变化不明显，长期向淡化发展。(3)弱径流型：气候湿润的平原与盆地中的地下水，地形切割微弱，潜水埋藏小，由于湿润、蒸发有限，但径流微弱，年水位变幅小，各处变幅接近，水质季节性变化不明显，长期趋向于淡化。

4. 详细分析说明地下水含水系统与地下水流动系统的共同点和不同点。

答：共同点：1）不再以含水层作为基本的功能单元；a.地下水含水系统超越单个含水层而将包含若干含水层与相对隔水层的整体作为所研究的系统。b.后者摆脱了传统的地质边界的制约，而以地下水流作为研究实体。2）两者都揭示了地下水赋存与运动的系统性（整体性）；3）含水系统与流动系统都具有级次性，任一含水系统或流动系统都可能包含不同级次的子系统。

不同点：1）含水系统：a.系统性（整体性）体现在它具有统一的水力联系；含水系统中的水作为统一的整体，在含水系统的任一部分补给或排泄水量，其影响均将波及整个含水系统。b.含水系统是一个独立而统一的水均衡单元；例如：一个沉积单元或构造单元。c.含水系统边界是由隔水或相对隔水的岩层作为系统边界，属于地质零通量面（或准零通量面），系统的边界是不变的；d.含水系统是三维系统，没有时间因素。2）流动系统：a.系统性（整体性）体现在它具有统一的水流；沿着水流方向，盐量、热量与水量发

生有规律的演变，呈现统一的时空有序结构。b.流动系统边界为流面边界，属于水力零通量面边界，边界是可变的；c.流动系统加入时间因素，是时空四维系统。流动系统在人为影响下会发生很大变化，但形成的新的地下水流动系统的发育范围，不会超越大的含水系统的边界。

5. 地下水赋存和运动场所——岩土空隙有那些？各种空隙主要形成原因及其特点是什么？答：孔隙有三种：松散岩石中孔隙；坚硬岩石中裂隙；可溶岩石中溶隙

（1）孔隙：松散沉积物原始沉积时，其沉积物由于形状、颗粒大小、排列方式等不同，从而使得沉积层中布满大小不一的孔隙。其特点：孔隙大小不一，孔隙率不同，富水情况各异，控制孔隙水分布，分布面积广。

（2）裂隙：坚硬岩石由于构造应力、成岩及风化成因二产生大小不一的裂隙。其特点：裂隙大小、宽窄不一，裂隙率不同；裂隙分布不均一；连通情况各异。

（3）溶隙：由于可溶岩石的化学溶解、冲蚀、重力作用而形成大小相差悬殊的孔洞、其特点：差异溶蚀产生不均匀的溶隙系统、溶隙管道化；空间分布极不均匀。