水文地质学基础习题库答案

②控制含水系统发育的，主要是地质结构；而控制地下水流动系统发育，主要是水势场。在天然条
SO
2 4
-浓度显著下降，
HCO
3
浓度则显著升高，
试回答以下问题：p60
(A) 什么样的化学作用可能引起这种变化？
脱硫酸作用可使
SO
2 4
-浓度显著下降，而使
HCO
3
浓度显著升高，
(B) 与此相对应，地下水中其它水化学组分可能发生哪些变化？
答：①脱硫酸作用可使
SO
2 4
-浓度显著下降，,出现
H2S,,而使
① 概念不同：承压含水层的储水系数（弹性给水度）是指测压水位下降（或上升）一个单位深
度，单位水平面积含水层释出（或储存）的水的体积。
② 潜水位的抬高或降低，含水层厚度加大或变薄；承压含水层测压水位下降（上升），不改
变含水层厚度。测压水位上升，含水层水密度加大及含水介质空隙增加；测压水位下降，含
水层水密度变小及含水介质空隙缩减。
D. 包气带中有结合水，而饱水带没有结合水。错
(2) 结合水与重力水的最根本的区别是结合水（ b
）。
a.不能转化为气态水； b.具有抗剪强度；
c.不能运动；
d.结合水层薄。
(3) 请根据下图中的潜水等水位线(m)图分析河流与地下水的关系？（A, B, C 为水文站）
A
60
50
40 30
20
B C
(4) 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 减少 ，而地下水蒸发强度将 增加 ，这时潜水面 否 （填“是” 或者“否”）还可以看作流面。
Q 降水强度 W
Q1
Q2
Q0
0 t0
t1
(a) 观测时期地下水与河流的关系？(p77)
Q(t)= Q2Q1 地下水泄流量 Qw(t)
t t2
答：当河流切割含水层时，地下水沿河呈带状排泄，称作地下水的泄流。观测时期，地下水泄
流补给河水，或者地下水通过河水泄流排泄。
(b) 地表、地下径流量的峰值出现时间为何不同？ （p99）
(3) 溶解了大量 CO2 的地下水在温度 升高 或压强 降低 时将发生脱碳酸作用。
(4) 由深循环地下水补给的、温度较高的泉水中，阳离子通常以 Na+为主，这是由于 （脱碳酸作用） 的结果。a.溶滤作用； b.脱硫酸作用； c.浓缩作用； d.脱碳酸作用。
(4)
在某含水层的局部地区，沿着地下水流动方向，
的平均流量为 8.0104 m3/d，而 8 月份这个地区的总降水量是 700 mm。试求出该流域 8 月份的径流
深度和径流系数，并思考以下问题：为什么径流系数小于 1.0；A 点的平均流量中是否包括地下径流。
分
水
Y QT 10-3 8.0 104 31 10-3 103.3 mm
F
24
岭
a Y 103.3 0.15
（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
小。
(d) 计算一下本次强降水的入渗补给系数。
本次降水量=w(t1-t0)A
入渗补给地下水量=
Q t2
t0 W
(t)dt
Q0 (t2
t1)
本次强降水的入渗补给系数 a=
Q t2
t0 W
(t)dt
Q0
(t2
t1)
/w(t1-t0)A
(e) 如果Q(t)<0，则意味着出现了什么情况？
答：如果Q(t)<0，河水在该河段补给地下水，而使 Q2 小于 Q1。 [第 8 章]
HCO
3
浓度显著升高，水的
pH
值升高。②
HCO
3
浓度增加和
pH
值升高，使一部分
Ca2+、Mg2+与
HCO3-作用生成
CaCO3、MgCO3
沉淀析出，Ca2+、Mg2+离子减少。③水中 Ca2+、Mg2+离子的减少，水与淤泥间阳离子吸附平衡破坏， 淤泥吸附的部分 Ca2+转入水中，水中部分 Na+被淤泥吸附。
③ 释出（储存 ）水机理不同：
水位下降时潜水含水层所释出的水来自部分空隙的排水；
测压水位下降时承压含水层所释出的水来自含水层体积的膨胀及含水介质的压密（从而与含
水层厚度无关）。
④ 数量及不同： 承压含水层的出水系数为 0.00500.00005,常较潜水含水层小 1-3 个数量级。
(7) 对于上海市的地面沉降，有人认为是抽取地下水引起的，也有人认为是高层建筑不断兴建引起的，
[第 7 章]
(1) 请对比以下概念 捷径式下渗与活塞式下渗；蒸发与蒸腾。
(2) 请对以下陈述作出辨析： A. 降雨强度越大，地下水入渗补给强度也越大；× B. 河流中的水分除了降雨直接转化而来外，还有地下水的贡献；× C. 溢流泉属于上升泉；× D. 潜水埋深越小，蒸发越强烈，降水入渗补给系数也越大；× E. 入渗系数只对潜水含水层有意义。× F. 在地下水的排泄区，发育的泉数量越多，说明含水层的透水性越强，补给条件也越好。×
A. 地层介质的固体颗粒越粗大，孔隙度就越大；不一定
B. 分布有裂隙的岩石中，一般不发育孔隙；对 p17
C. 毛细水不受重力作用，只受表面张力作用；错
D. 松散岩层的给水度虽然经验上被认为是固定的参数，但实际上也随时间变化，并且总是
小于孔隙度；对
(4) 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？
(B) 某抽水井抽出的地下水进入水池后，开始为透明无色，不久出现红色絮状悬浮物；
答：氧化作用，水中的 Fe2+氧化形成红色的 Fe(OH)3 絮状悬浮物。
(C) 灰岩地区的泉口出现钙华。
答：灰岩地区的泉水流出泉口时，由于压力降低，CO2 气体逸出，发生脱碳酸作用，在泉口形
成 CaCO3、MgCO3 沉淀，即钙华。
(5) 试用掌握的地下水化学知识解释以下现象：
(A)
油田储层地下水中
H
2S,
NH
4
浓度较高，而
SQ
24
,
NO
3
含量很低；
答：油田储层是封闭的地质构造，是产生脱硫酸作用、反硝化作用的有力还原环境。由于脱硫酸作
用、反硝化作用的发生，使得油田储层地下水
SQ
24
,
NO
3
含量很低，而
H
2
S,
NH
4
浓度较高。
试分析这些论断所依据的原理和可能的论证方法。
有效应力原理与松散岩土压密
(8) 请分析一下孔隙度与饱和体积含水量之间的关系？
相等
[第 3 章] 和 [第 5 章]
(1) 请对以下陈述作出辨析：
A. 在排泄区，地下水不接受大气降水的补给；不一定
B. 只有测压水位高于地面的地下水才叫承压水；错
C. 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；错
H=23 cm
(4) 地表水（河、渠等）的横断面的湿周必定是一条（ a
）。
a.等水头线； b.流线； c.零通量线； d.最大通量线。
[第 6 章]
(1) 请对比以下概念 溶滤作用、浓缩作用、混合作用；溶滤水、沉积水、内生水；水溶液的酸度、硬度和矿化度。
(2) 请对以下陈述作出辨析： A. 地下水中的氧气和二氧化碳主要来源于补给地下水的降雨； 二氧化碳应该为 氮气 B. 通常深部地下水处于还原环境，而浅部地下水由于氧气较为丰富，处于氧化环境； C. 当含有 NaCl 和 MgSO4 的地下水发生浓缩作用时，NaCl 首先析出；×（参考表 6-1 ,MgSO4 的溶解度比 NaCl 小） D. 农业灌溉管理不善，导致土地盐碱化，这是溶滤作用的结果。×(溶滤作用应为蒸发作用) E. 盐类在水中的溶解度都是随着温度的增加而增加。×
[第 4 章] (1) 达西定律有哪些适用条件，分析一下该定律在裂隙含水层中应用时需注意哪些问题？ 均质各向同性介质，稳定流，一维流；应用条件：Re<1~10 的层流 (2) 以下图（a）、（b）、（c）所示为三个含水层剖面示意图，假定地下水为稳定运动，试绘出各自的
地下水位（水头）曲线示意图。
（a）
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。
(1) 请对比以下概念
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
含水层、透水层；透水层、隔水层
(2) 在某些地区，穿越潜水含水层的水井也出现自流现象，请分析其原因。P88
答：①势能包括位能与变形能（压能）两部分。地下水在向下流动时，除了释放势能以克服粘
《水文地质学基础》习题库
[第 1 章]
(1)一个地区的年降水量，是用什么表示的，包括哪些组成部分？ 答：以 雨量计降雨量，以某一地区某一时期的降水总量平铺于地面得到的水层高度 mm 数表示。 (2)某山区的地表水系如下图所示，由分水岭圈闭的流域面积为 24 km2, 在 8 月份观测到出山口 A 点