2012年专门水文地质学试卷_(1)

石家庄经济学院2004/2005学年第2学期考试

《水文地质勘查》试题 A 卷共6 页

系：专业：班：学号：姓名：

一、概念解释（每小题2分，共10分）

1．多孔抽水试验：

答：在一个主孔内抽水，在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。

2．结晶性侵蚀：

答：又称硫酸盐侵蚀，是指水中的SO42-进入混凝土空隙，形成石膏和硫酸铝盐晶体

3．静储存量：

答：地下水位年变动带以下含水层（带）中储存的重力水体积4．允许开采量：

答：就是用合理的取水工程，能从含水系统或取水地段中取得出来，但不会引起一切不良后果的最大出水量。

5．点源（污染）：

答："点源污染"是指有固定排放点的污染源，指工业废水及城市生活污水，由排放口集中汇入江河湖泊。

二、是非题（是打√，非打×；每小题2分，共10分）（红色部分为更正）

1. 专门性水文地质调查(区域性水文地质调查时期)，调查手段：以水

文地质测绘为主，配合少量的勘探和试验工作。（×）

2．水文地质测绘通常在相同比例尺的地质图上填水文地质图。（√）

3．地下水露头的调查研究，是整个水文地质测绘的核心工作。（√）

4．地下水资源评价，应同时进行水质和水量的评价。（√）

5．稳定流（非稳定流）抽水试验只要求水位和流量其中一个稳定，用稳定流理论和公式来分析计算。（×）

三、填空（每空2分，共20分）

1．水文地质勘查，在山前冲洪积平原地区，主要勘探线应沿着冲洪积扇的

主轴方向布置；在河谷地区，主要勘探线应垂直河谷布置。

2．用于供水的钻孔，一般要求孔身斜度每100m小于 1 度。3．正式的稳定流抽水试验，一般要求进行 3 次不同水位降深（落程）的抽水，以确定Q–s间的关系。

4．为阐明区域水文地质条件的动态监测工作，主要的监测线应沿着区

域水文地质条件变化最大的方向布置。

5．饮用水标准中规定，水的总矿化度不应超过 1 g/L，每升水中大肠杆菌数不得超过 3 个。

6．在地下水资源评价中常用的数值法有两种，即有限单元法和有限差分法。

7．地下水资源评价，可分为两种主要类型：一是水源地地下水资源评价；二是区域地下水资源评价。

四、计算题（10分）

某水源地为潜水含水层，在旱季进行了抽水试验，抽水过程中水位持续下降，停抽后水位虽有所恢复，但始终恢复不到原始水位，说明抽水量大于补给量。试用开采抽水试验法确定旱季的允许开采量（观测数据见下表）。（详细做法见课本P338页）

解：

由潜水中的水均衡关系得：

Q抽= Q补+ uF*ΔS

代入表中数据可得方程：

3169=Q补+11.75 uF

2773=Q补+0.72 uF

联立解得：Q补=2747.18 m3/d

uF=35.9 m

从以上计算结果，该水源地的补给量在2747.18 m3／d，以此作为允许开采量完全有保证。

若不能满足需水量要求，可暂时动用储存量，但在丰水季节能补偿回来。

五、简答题（每小题5分，共20分）

1．写出潜水、承压水储存量的计算公式，两者有什么不同？

答：（1）潜水含水层的储存量，可用下式计算：

（V＝F M）（M含水层厚度）

式中：W––––地下水的储存量（m3）；

μ––––含水层的给水度（小数或百分数）；

V––––潜水含水层的体积（m3）。

（2）承压含水层的储存量，可按下式计算：

+μ* *F*h

式中：Wμ––––承压水的弹性储存量（m3）；

μ*––––贮水（或释水）系数（弹性给水度）（无因次）；

F––––承压含水层的面积（m2）；

h––––承压含水层自顶板算起的压力水头高度（m）。

不同点：承压含水层除了容积储存量外，还有弹性储存量，

2．抽水试验，水位观测孔的布置原则?

答：不同目的的抽水试验，其水位观测孔布置的原则是不同的。

（1）为求取含水层水文地质参数

一般应和抽水主孔组成观测线，所求水文地质参数应具有代表性。一般应根据抽水时可能形成的水位降落漏斗的特点，来确定观测线的位置。

（2）为查明含水层的边界性质和位置，观测线应通过主孔、垂直于欲查明的边界布置，并应在边界两侧附近都要布置观测孔。

（3）为地下水水流数值模拟的大型抽水试验应将观测孔比较均匀地布置在计算区域内，以便能控制整个流场的变化和边界上的水位和流量。

（4）为查明垂向含水层之间的水力联系应在同一观测线上布置分层的水位观测孔。

3．地下水资源评价中解析法和数值法的适用条件？

答：解析法适用的条件是：适用于含水层均质和各向同性、边界条件较简单、可概化为计算公式要求的模式。

数值法适用的条件是：含水层是非均匀的，变厚度，隔水底板起伏不平，边界条件和地下水补给及排泄系统较为复杂的情况。

4．地下水动态监测项目主要有哪些?

答：地下水动态监测的基本项目应包括地下水的水位，水温，水化学成分和井，泉流量，以及有关气象要素的观测。此外，还要监测与地下水有水力联系的地表水水位，流量和水温，以及矿山井巷和其他地下工程的出水点的排水量，水位及水质情况。

六、论述题（1小题10分，共30分）

1．地下水资源评价的原则？

答：

（1）“三水”联系，互相转化，统一评价的原则。地下水是与大气降水和地表水密切联系的，地下水与地表水在一定条件下可以相互转化。开采地下水时，使这种转化更为明显和加强。因此，在评价区域地下水资源时，特别是在总的水资源不够丰富的地区，应注意评价在含水层开采条件下，地表径流的变化值，最好是将该区地表水与地下水统一评价，统一规划，合理使用。

（2）以丰补欠，调节平衡的原则。在以降水为主要补给源的地区，地下水量有季节性和多年性的变化。有的地区，这种变化幅度可能很大。取多年平均补给量作为允许开采量。

（3）考虑人类活动增加或减少的补给量及排供结合的原则。评价地下水资源时，应考虑评价区内有无人工水利工程建设。

（4）安全开采，防止产生环境地质等不良后果的原则。开采地下水使水位下降，可能引起一些不良的后果，如土壤干旱、农作物受损、地面沉降、水质恶化等。因此，在评价地下水资源时，必须对环境地质等不良后果发生的可能性作出评价。对可能产生的不良后果，要作出

预测和提出防治措施，以达到安全生产为原则。

2．开采量由哪三部分组成？写出其水量均衡方程，讨论如何按这三部分量来确定允许开采量。

答：在开采状态下，可以用下面水均衡方程表示：

式中：Q补––––开采前的天然补给量（m3／d）；

ΔQ补––––开采时的补给增量（m3／d）；

Q排––––开采前的天然排泄量（m3／d）；

ΔQ排––––开采时天然排泄量减少值（m3／d）；

Q开––––人工开采量（m3／d）；

μ––––含水层的给水度；

F––––开采时引起水位下降的面积（m2）；

Δt––––开采时间（d）；

Δh––––在Δt时间段内开采影响范围内的平均水位降（m）。

由于开采前的天然补给量与天然排泄量在一个周期内是近似相等

的，即Q补≈Q排，所以上式可简化为：

明确了开采量的组成，就可以按各个组成部分来确定允许开采量。讨论：

（1）允许开采量中补给增量部分，只能合理地夺取，不能影响已建水源地的开采和已经开采含水层的水量；地表水的补给增量，也应从总的水资源考虑，统一合理调度。

（2）允许开采量中减少的天然排泄量，应尽可能地截取，但也应考虑已经被利用的天然排泄量。例如，有的大泉是风景名胜地。由于增加开采后泉的流量可能减小，甚至枯竭，破坏了旅游景观，这也是不允许的。截取天然补给量的多少与取水构筑物的种类、布置地点、布置方案及开采强度有关。如果开采方案不佳，则只能截取部分天然补给量。只有选择最佳开采方案及开采强度，才能最大限度地截取天然补给量。因此，在计算允许开采量时，只要天然排泄量尚未加以利用，就可以用天然补给量或天然排泄量作为开采截取量。

（3）允许开采量中可动用的储存量，应慎重确定。首先要看永久储存量是否足够大，再看现时的技术设备最大允许降深是多少，然后算出从天然低水位至区域允许最大降深动水位这段含水层中的储存量，按100年或50年平均分配到每年的开采量中，作为允许开采量的一部分。。

3．非稳定流抽水试验对抽水流量和水位的观测要求？

答：当进行定流量的非稳定流抽水时，要求抽水量从始至终均应保持定值，而不只是在参数计算取值段的流量为定值。

①同稳定流抽水试验要求一样，流量和水位观测应同时进行；

②观测的时间间隔应比稳定流抽水为小，并由密到疏，要求在开泵的头10–20min内尽可能准确记录较多的数据，一般观测时间间距（min）为：1、2、2、5、5、5、5、5、10、10、10、10、10、20、20、20、30、30、……；

《供水水文地质勘察规范》（中华人民共和国国家标准，GB50027-2001）：抽水开始后第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120min各观测一次，以后可每隔30min 观测一次。

③停抽后恢复水位的观测，观测时间间距，应按水位恢复速度确定，一般为（min）1、3、5、10、15、30、……，直至完全恢复。