水文地质学 地下水位埋深
水文地质学基础习题和答案
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。
水文地质学 简答论述
1．水文地质学的发展大体可划分为哪三个时期？1856年以前的萌芽时期，1856年至20世纪中叶的奠基时期，20世纪中叶至今的发展时期，21世纪的转变时期。
3．水文循环与地质循环的区别？水文循环通常发生于地球浅层圈中，是H2O 分子态水的转换，通常更替较快；地质循环发生于地球浅层圈和深层圈之间，常伴有水分子的分解与合成，转换速度缓慢。
2．简述影响孔隙度大小的主要因素，并说明如何影响？影响孔隙度大小的因素有：颗粒排列情况、分选程度、颗粒形状及胶结程度。
排列方式愈规则、分选性愈好、颗粒形状愈不规则、胶结充填愈差时，孔隙度愈大；反之，排列方式愈不规则、分选性愈差、颗粒形状愈规则、胶结充填愈好时，孔隙度愈小。
6．影响给水度的因素有哪些，如何影响？影响给水度的因素：有岩性、初始地下水位埋深、地下水位降速。
岩性主要表现为决定空隙的大小和多少，空隙越大越多，给水度越大；反之，越小。
初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水下降后给水度偏小。
地下水位下降速率大时，释水不充分，给水度偏小。
7．影响岩石透水性的因素有哪些，如何影响？影响因素有：岩性、颗粒的分选性、孔隙度。
岩性越粗、分选性越好、孔隙度越大、透水能力越强；反之，岩性越细、分选性越差、孔隙度越小，透水能力越弱。
8．简述太砂基有效应力原理？在松散沉积物质构成的饱水砂层中，作用在任意水平断面上的总应力Ｐ由水和骨架共同承担。
及总应力Ｐ等于孔隙水压力Ｕ和有效应力Ｐ' 之和。
因此，有效应力等于总应力减去孔隙水压力，这就是有效应力原理。
9．简述地下水位变动引起的岩土压密？地下水位下降后，孔隙水压力降低，有效应力增加，颗粒发生位移，排列更加紧密，颗粒的接触面积增加，孔隙度降低，岩土层受到压密。
3．地下水位的埋藏深度和下降速率，对松散岩石的给水度产生什么影响？初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水位下降，重力水的一部分将转化为支持毛细水而保持于地下水面以上，给水度偏小；在细小颗粒层状相间分布的松散岩石，地下水位下降时，易形成悬挂毛细水不能释放出来，另外，重力释水并非瞬时完成，而往往迟后于水位下降，给水度一般偏小。
水文地质学
水文地质学水文地质学是研究地下水在地质环境中的分布、流动和质量变化的学科。
它主要关注的是地下水的非饱和带、饱和带和地下水系统。
本文将从水文地质学的定义、研究对象、主要内容和应用领域等方面进行详细介绍。
水文地质学是地质学的一个分支学科，它研究的是地下水在地球内部岩石和土壤中的运动和变化规律。
地下水是指存在于地下的水资源，它是一种重要的自然资源，广泛应用于工农业生产和人类生活。
在水文地质学中，研究的对象主要包括地下水的形成与补给、地下水的动态过程、地下水和地面水的关系、地下水的化学性质和污染等。
通过研究这些对象，可以掌握地下水的分布、运动和质量变化的规律，为地下水资源的合理开发和管理提供科学依据。
水文地质学的主要内容包括地下水的水力学和地质学两个方面。
水力学是研究地下水流动规律的学科，它主要关注地下水在地下岩石和土壤中的流动速度、流动方向和流量等问题。
地下水的流动受到岩石裂隙、土壤孔隙度、压力梯度和水头差等因素的影响，因此需要利用水力学理论对其进行描述和分析。
地质学是研究地球内部岩石和土壤的形成、演化和变质的学科，它在水文地质学中主要用于解释地下水的成因和分布规律。
地下水的形成与补给主要与降水、地表径流、地下水补给和地下水补给之间的关系密切相关。
通过研究地质学，可以了解地下水的补给途径、补给量和补给速度等重要参数。
水文地质学在实际应用中有着广泛的领域，如地下水资源的勘探与评价、地下水污染与防治、地下水的灌溉利用和地下水的环境效应等。
它为地下水资源的保护、利用和管理提供科学依据。
为了更好地应用水文地质学知识，需要结合社会发展需求和其他学科成果，制定适合当地实际情况的水文地质调查方案和管理措施。
总之，水文地质学是研究地下水在地质环境中的分布、流动和质量变化规律的学科。
它的研究对象包括地下水的形成与补给、地下水的动态过程、地下水的化学性质和污染等。
水文地质学的内容主要包括地下水的水力学和地质学两个方面。
它在地下水资源的勘探与评价、地下水污染与防治、地下水的灌溉利用和地下水的环境效应等领域具有广泛的应用价值。
水文地质学基础课件中国地质大学武汉3地下水赋存
包气带水的特点
包气带水的来源：大气降水的入渗，地表水体的 渗漏，由地下水面通过毛细上升输送的水分，地 下水蒸发形成的气态水。 包气带水的赋存和运移受毛细力和重力的共同影 响：重力使得水分下移，毛细力则将水分输向空 隙细小的与含水量低的地方。 包气带的水、溶质的时空分布及迁移转化规律受 边界条件影响很大：气象因素，天然和人工植被、 人类的生活和生产。
水文地质学基础
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潜水含水层的给水度和承压含水层的给水度存在很大的区别， 你知道为什么吗？ 在地下水的补给、径流、排泄上，承压含水层具有哪些特点？ 在无入渗补给而有蒸发排泄的条件下，如果潜水含水层地下水 水位逐渐下降，其上部包气带的含水量将 ，而地下水 蒸发强度将 。
水文地质学基础
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这组地层是含水层还是隔水层？
A B
为布设引水、排水工程的 位置提供依据。
水文地质学基础 15
3.5 承压水(Confined Water)
3.5.1 定义： 充满于2个隔水层（弱透水层）之间含水层中的水。
承压水 水文地质学基础 16
3.5.2 基本要素
承压含水层：赋存承压水的岩层； 隔水顶板；
隔水底板；
承压含水层厚度(M)； 承压高度(H)：含水层某点的承压高度等于该点的测压高度； 测压水位线(面)：测压水位的连线(面)，此线是虚拟的； 补给区和排泄区；
理解不同埋藏条件的地下水的相互转化。
水文地质学基础
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(1)对比概念：
毛细水带与包气带； 隔水层与弱透水层； 排泄区与补给区； 上层滞水与潜水。 (2)辨析：
思考
在排泄区，地下水不接受大气降水的补给；
只有测压水位高于地面的地下水才叫承压水； 地面的污染物可以通过包气带扩散到潜水中，但不 会影响承压水。
水文地质学(附分析题答案)
水文地质学基础复习题一、名词解释径流：孔隙概念：某一体积岩土（包括孔隙在内）中孔隙体积所占的比例。
结合水：分布在颗粒表面受静电引力大于重力，而不能在自身重力作用下发生运动的那部分水。
重力水：固体表面结合水层意外的水分子，时候重力影响大于固体表面的吸引力，在中立作用下运移。
毛细水：指的是地下水受土粒间孔隙的毛细作用上升的水分（毛细现象：在液体表面张力作用下，毛细管中水位上升一定高度的现象）容水度：岩土完全饱水时所能容纳的水的体积与岩土体积的比值。
给水度：地下水位下降单位体积时，释出水的体积和疏干体积的比值。
持水度：地下水位下降时，滞留于非饱和带中而不释出的水的体积与单位疏干体积的比值。
包气带：地下水面以上，未被水充满的岩层。
饱水带：地下水面以下。
饱水带中地下水存在形式：饱水带岩石空隙全部为液态水所充满。
含水层：定义：饱含水的透水层，或能够透过并给出相当数量水的岩层隔水层：不透水的岩层，或不能透过并给出一定水量的岩层。
潜水：赋存在地面以下，第一个区域性隔水层之上，而且有自由水面的水称作潜水。
承压水：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水。
上层滞水：当包气带存在局部隔水层(弱透水层)时，局部隔水层(弱透水层)上会积聚具有自由水面的重力水，为上层滞水。
承压高度：稳定水位与个税顶板高程指尖的差值。
测压水位:如果在某处打井那么刚渗透出水的位置叫做初见水位层，此时停止挖掘如果该处地下水存在承压水或者上层滞水那么此后井中水位不断上升，到一定高度后便稳定下来，不再上升，此时该水面的高程称为稳定水位，也即该点处承压含水层的承压水位（也叫测压水位贮水系数：是指承压水测压水位下降或上升一个单位深度时单位水平面积含水层所释放或储存的水的体积.。
渗流场：发生渗流的区域（渗流区）水力梯度：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径长度的比值。
渗透系数：岩石渗透性能的定量指标，在数值上等于单位水力梯度条件下的渗流速度流网：在渗流场中某一典型剖面或切面上，由一系列等水头线与流线组成的网格。
专门水文地质学 08 地下水水量评价
地下水允许开采量的计算方法
概述
水量均衡法
开采试验法 补偿疏干法 回归分析法
水均衡法
水均衡法也称为水量平衡法，是全面研究某一地区 （均衡区）在一定时间段（均衡期）内的地下水的补给量、 储存量和消耗量之间的数量转化关系，通过平衡计算，评 价地下水的允许开采量。它是根据物质（质量）守恒定律 和物质转化原理分析地下水循环过程，计算地下水量。实 际上，它不仅是地下水资源计算与评价方法主要类型之一， 在某些情况下，它又是其他类型计算与评价方法的指导思 想与验证的依据。
补给量 天然补给量 开采补给量
排泄量 天然排泄量 允许开采量
储存量 容积储存量 弹性储存量
天然补给量
• 天然补给量：在开采扰动以前，在天然条件下存在的补给 量，包括：垂向补给和侧向补给两个方面。
入渗量 流入量
流入量
越流量
蒸发量
流出量 流出量
开采补给量
• 开采补给量：地下水在开采条件下夺取过来的额外补给量。
地下水资源量评价的原则
（2）以丰补欠，调节平衡的原则。含水层具有强大的调蓄功 能，合理调控地下水位可以减少甚至避免蒸发损失。在旱 季或旱年，可借用储存量来满足开采；到雨季或丰水年， 又可将借用的储存量补偿回来。这样开采，在旱年可能出 现水位持续下降的趋势，而到丰水年又可以回升，从而达 到多年平衡。利用这一原则，必须注意区域水资源综合平 衡，合理截取雨洪水，以达到充分利用水资源的目的。
D级：①初步查明含水层（带）的空间分布及水文地质特征； ②初步圈定可能富水地段；③概略评价地下水资源，估算地 下水允许开采量。提交的成果精度要求一般为1：20万或1： 5万的比例尺。
水文地质学基础习题库答案
降泉由局部流动系统补给，流程短，水循环交替迅速，矿化度低；上升泉由区域流动系统补给，流
程长，水循环交替缓慢，矿化度高。
(4) 试论人类对地下水的开采行为，会对地下水含水系统和流动系统产生什么影响。
答：①地下水含水系统是指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。 地下水
流动系统是指由源到汇的流面群构成的，具有统一时空演变过程的地下水体。
(3) 发育在同一含水层中的上升泉与下降泉，矿化度一高一低，试用地下水流动系统理论说明其机理。
P92
答：①同一含水层或含水系统的水，可以分属于不同的流动系统或不同级次流动系统。水动力
特征不同，水化学特征自然也不相同。
②一个承压含水层，在补给区为潜水，适当部位形成由潜水补给的下降泉；承压区，存在
导水断层，沿着导水断层会出现由承压水补给的上升泉。在同一含水层发育有上升泉和下降泉。下
（b）
(3) 某土柱渗流试验如下图所示，土样 A 和 B 被透水石隔开，土柱顶部水位保持恒定，当底部排水
流量稳定为 Q 时，所测得的测压管水位 H 已经在图中标出，用 KA 和 KB 分别表示 A 和 B 的渗透
系数，则 KB 是 KA 的
4
倍。
L
A
H=70 cm H=60 cm
H=53 cm
2L B Q
(3) 承压含水层中地下水的补给和排泄主要有哪些方式？ 答：承压水则是依靠大气降水与河湖水通过潜水补给的。承压水则转化为潜水，主要以
泉水的形式排泄。 (4) 简述影响大气降水补给地下水的因素。P66
(5) 分析：黄河作为地上悬河，与周围潜水的补给和排泄关系如何？如果在黄河两侧开采地下水， 将引起这种补排关系如何变化？p80 答：
水文地质基础实习报告--编制潜水等水位线图及潜水位埋藏深度图
二
实
习
内
容
5.总结潜水等水位线图上所揭示的各种水文地质信息。（空间不够可另附纸）
实习II编制承压水等水压线图
一、实习目的
1.掌握绘制承压水等水压线图的基本方法。
2.学会读承压水等水压线图。
二
实
习
内
容
1．根据图Ⅱ─1资料,绘制龙泉镇地区中寒武统承压含水层等水压线图(等水压线间距取5m)。
2、主大纯、张人权等, 1995,《水文地质学基础》地质出版社。
3、任天培等, 1986,《水文地质学》地质出版社。
4、于开宁、刘金峰, 1998,《水文地质学》石家庄经济学院。
5、沈照理, 1986,《水文地球化学基础》地质出版社。
6、国家地质总局, 1975,《区域水文地质普查规程及规范》地质出版社。
Al3+
合计
阴
离
子
Cl-
SO42-
HCO3-
NO2-
NO3-
合计
总计
水化学类型:
分析审核
水样编号:12取样地点:河北某地
分析编号:012钻孔或井编号:W15
自地面到水面:5m取样日期:2000年3月15日
取样深度
自水面到取样处:1m分析日期:2000年3月16日
物理性质
其它项目
水温(℃) 41.5气温(℃) 8
2.用舒卡列夫分类法确定这两个水样的水化学类型。
说明：以上内容均表示在表III—1和表III—2中。要求表格填写整洁、清楚。对计算结果要进行检验。
III—1水化学分析报告表
水样编号:10取样地点:河北某地
分析编号:010钻孔或井编号:W13