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22、浓缩作用:
由于蒸发作用只排走水分,盐分仍保留在余下的地下水中,随着时间延续,地下水溶液逐渐浓缩,矿化度不断增人的作用。
23、脱碳酸作用:
地下水中CO?
的溶解度随温度升高或压力降低而减小,一部分CO?
便成为游离CO?
从水中逸出,这便是脱碳酸作用。
24、脱硫酸作用:
在还原环境屮,当有有•机质存在时,脱硫酸细菌能使硫酸根离子还原为硫化氢的作用。
25、阳离子交换吸附作用:
一定条件下,颗粒将吸附地下水中某些阳离子,而将其原来吸附的部分阳离了转为地下水屮的组分,这便是阳离了交替吸附作用。
26、混合作用:
成分不同的两种水汇合在一起,形成化学成分与原來两者都不相同的地下水,这便是混合作用。
27、溶滤水:
富含CO?
与02的渗入成因的地下水,溶滤它所流经的岩土而获得英主要化学成分,这种水称Z为溶滤水。
28、沉积水:
指与沉积物人体同时生成的古地下水。
29、内生水:
來H地球深部层圈物质分异和岩石变质作用过程中化学反应生成的水。
30、地下水的埋藏条件:
含水层在地质剖面中所处的部位和含水层为隔水层的相互组成关系。
31、潜水:
饱水带中第一个稳定隔水层以上具有自由水面的垂力水。
32、潜水面:
潜水中的自由水面。
33、潜水位:
潜水面的高程。
34、潜水含水层厚度:
从潜水血到隔水底板的垂直距离为潜水含水层厚度。
35、潜水埋藏深度:
潜水面到地面的垂直距离为潜水埋藏深度。
36、水力坡度:
在潜水流的渗流途径上,任意两点的水位差与该两点的距离之比。
37、承压水:
充满在二个稳定的不透水层(或弱透水层)Z间的含水层中的重力水。
38、测压水位:
钻进时,当钻孔(井)揭穿承压含水层的隔水顶板,水面上升,到一定高度后便稳定下來不再上升时该水面的高程。
39、测压水位而:
承压含水层内各点的测压水位所联成的面。
40、承压水头:
某点处由其隔水顶界面到测压水位而间的垂宜距离。
41、承压水含水层厚度:
含水层顶界面与底界面间的垂直距离。
42、承压水埋藏深度:
承压水顶界面到地面的垂直距离。
43、水文循环与地质循环的区别?
答:
水文循坏通常发主于地球浅层圈屮,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Z间,常伴有水分子的分解与合成,转换速度缓慢。
44、影响水文循环的因素?
①、气象因素:
风向、风速(水分输送);
气温、气压;
蒸发、降水;
湿度(水汽凝结)等。
2、地面因素:
地形、地质、地貌、土壤、植被等。
3、人类工程活动:
水利、农业、环境工程措施等。
岩石骨架中的水
沸石水
狡态水
气态水
45、岩石屮水的存在形式
I|强结合水|[I弱结合水I垂力水I
I毛细水I
46、潜水的特征?
答1)、潜水面不承受静水压力。
2)、潜水顺坡降由高处向低处流动。
3)、补给区一般为分布区相一致。
4)、潜水的水位、埋藏深度、水量和水质等呈现显著的季节性变化。
5)、潜水面的形状及其埋深受地形起伏的控制和影响。
6)、潜水容易受污染。
47、影响潜水面的形状和坡度的因素?
地形、含水岩性和厚度、隔水底板起伏、气象水文因素和人为因素等。
1潜水面的起伏和地表的起伏大体一致,但较地形平缓;
2当含水层变厚,透水性变好时,水力坡度也随之变小,潜水面变缓;
反之,水利坡度变大,潜水而变陡;
3隔水底板凹陷处含水层变厚,潜水面变缓;
隔水底板隆起处,潜水流受阻,含水层变薄,潜水面突起,甚至接近地表溢出地表形成泉:
4在河流上游地段,水文网下切至含水层时,潜水补给河水,潜水血向河流或冲沟倾斜;
在河流卜•游地段,河水位高于潜水,河水补给潜水,潜水面便倾向于含水层。
在河间地带,潜水面的形状取决于两河水的关系,可以形成分水岭;
也可以向一方倾斜,由高水位河流向低水位河流渗透;
5人为因素的影响町急剧地改变潜水面的形状。
48、等水位线图的用途?
(1).确定潜水流向:
潜水流始终是沿着潜水面坡度最大的方向流动,即沿垂直等水位线的方向,由高水位向低水位运动;
(2).确定水力坡度:
相邻两条等水位线的水位差除以其水平距离即为潜水面坡度,当潜水面坡度不大时,可以视为潜水的水力坡度;
(3).确定潜水和地表水的关系:
在标有河水位的潜水等水位线图上,根据图屮地下水的流向,就能确定潜水与地表水的补排关系;
(4)、确定潜水面的埋藏深度:
等水位线•地形等高线相交Z点,二者的高程Z差,即为该点潜水的埋藏深度;
(5)、确定泉水出露位置和沼泽变化范围:
地形等高线与潜水位等高线标高相等口相交的地点,为泉水出露点,或是与潜水有联系的湖、沼等地表水体;
(6).推断含水层岩性或厚度的变化:
当地形坡度无明显变化,而等水位线变密处,表征该处含水层透水性变差,或含水层厚度变小。
反Z,等水位线变稀的地方,则可能是含水层透水性变好或厚度增大的地方;
(7)、确定含水层厚度:
当已知隔水底板高程时,可以用潜水位高程减去隔水底板高程,即得该点含水层厚度;
(8)、作为布置引水设施的依据:
収水工程最好布置在潜水流汇合的地区,或潜水集中排泄的地段。
取水建筑物的排列一般应垂直地下水流向,即与等水位线相一致。
49、承压水的基本特征?
1)、承压含水层的顶面承受静水压力是承压水的一个重要特点。
2)、承压水充满于二个不透水层之间,补给区位直较高而使该处的地卜•水具有较高的势能。
3)、分布区通常大于其补给区。
4)、承压含水层的测压水位面是一个位于其顶界面以上的虚构面。
5)、承压水由测压水位高处向测压水位低处流动。
6)、当含水层中的水量发牛变化时,其测压水位面亦因之而升降,但含水层的顶界面及含水层的厚度则不发生显著变化。
7)、不易受污染,但一旦被污染,净化极其困难。
50、等水压线图的用途?
答:
1).确定承压水的流向:
承压水流向垂直等水压线,由高水位向低水位运动;
2)、确定承压水的水力坡度、判断含水层岩性和厚度变化:
与潜水一致或相似
3)、确定承压水位埋藏深度:
地面高程减去相应点的承压水位即可;
4)、确定承压水含水层的埋藏深度:
用地面高程减去相应点含水层顶板高程即得;
5)、确定测压水位及承压水头值的人小:
承压水位减去相应点含水层顶板高程;
6)、根据图上等水压线分布的疏密悄况还可以定性地分析含水层的导水性能(含水层的厚度或其透水性能)的变化情况;
7)、确定潜水与承压水间的相互关系:
8)、通过上列分析判断可为开发承压水确定良好的开采地段,为坑道、基坑等掘进和开挖工程提供工程设计所需要的水文地质依据和必要的数据。
51、地下水的分类?
世卞水分类我
孔僚水
包气傅水
土■水
局診帖佞土隔水咲上0节性籽《的・力水《上廉滞水)対播及恳懵花谓水及虫力水
的童力水泾毛鋼水
上和*希nn中雅节住存在的克力水
苗*
谷类松JR沉毂恂浅邹的水
*鬲亍肚衣的命掘衆卑注
碟癖于地农的老启代划烧中的水
*压水
山间益地及平朿松般说枳%洙杯的水
细战构站丘堆■向鋼恂41戒華斜斷块的被Jt事的&
奥裂求特貝中的水
组成神塗銘堆•向m梅绩或眼怎斷块的
冷化共皿中的水
第2章地下水的运动与动态
1.渗流:
地下水受重力作用在岩石空隙屮的运动称为渗透(渗流)。
2.层流:
在岩层空隙中流动时,水的质点作有秩序的、互不混朵的流动。
3.紊流:
在岩层空隙中流动时,水的质点作无秩序地、互相混杂的流动。
4.稳定流:
水在渗流场内运动,各个运动要素(水位、流速、流向)不随时间改变。
5.非稳定流:
水在渗流场中运动,各个运动要素随时间变化的水流运动。
6.水力梯度:
沿渗透途径水头损失与相应渗透途径Z比。
7.流网:
在渗流场的某一典型剖而或切面上由一系列流线和等水头线纟fl成的网。
8.流线:
流场中某一瞬时的一条线,线上各水质点的流向与此线相切。
9.迹线:
渗流场中某一•段时间内某一质点的运动轨迹。
10.完整井:
水井贯穿整个含水层,在全部含水层厚度上都安装过滤器并能全面进水的井。
11.非完整井:
井孔的进水段(过滤器)未穿透全部含水层,而只穿切含水层的一部分厚度。
12.地下水含水系统:
是指有隔水或札I对隔水岩层圈闭的,具有统一水力联系的含水岩系
13.地下水流动系统:
是指从源到汇的流面群构成的,具有统-时空演变过程的地下水体
14.地下水动态:
地下水在各种因素的影响下,含水层各耍素(水位、水量、水质、水温等)随时间的变化,称作地下水动态。
15^地卜•水均衡:
某一时间段内某一地段内地卜水水量(盐量、热量、能量)的收支状况。
16、地下水含水系统与地下水流动系统的比较?
a.两者的共同点:
突破了把单个含水层作为功能单元的传统,力求以系统的观点去考察、分析与处理地下水体。
b.两者的不同比较含水系统根本不同一一个是静态系统
流动系统1
一个是动态系统
分类依据根据储水构造划分的系统发育史共同的地质演变历史边界性质相对隔水的地质边界系统的可变性边界固定不变统一性统一的或潜茯充一的
水力联系
根据水的流动特征
共同的地下水演变历史
流面(分水线)一水力边界
边界可变,系统规模数目变
水盐热量时空演变统一的
研究意义有助于从整体上研究
水量、盐量、热量的均強
有助于研究水量、水质-i水温的时空演变(水质)
C.两者的关系:
1通常,一个大的含水系统可以包含若干个流动系统
2两者都可以进一步划分为子系统——分层次的:
子系统是不同、大的系统是一致的流动系统在人为流动影响下,规模、数量均会发牛•变化受到大的含水系统边界的、制约,通常不会越出大的含水系统边界。
17、地下水动态的类型?
第3章不同含水介质中的地下水
1.孔隙水:
赋存于松散沉积物颗粒构成的孔隙Z中的地下水。
2.裂隙水:
赋存并运移于裂隙基岩中的地下水。
3.岩溶:
水对可溶岩进行化学溶解,并伴随以冲蚀作用及重力崩塌,在地卜•形成人小不等的空洞,在地表形成各种独特的地貌以及特殊的水文现象称为岩溶。
4.岩溶水:
赋存并运移于岩溶化岩层中的水。
5.混合溶蚀效应:
两种不同含最二氧化碳的饱和碳酸钙溶液混合后会变为不饱和而重新具有侵蚀性,这种现象称为混合溶蚀作用。
6.孔隙水的特点?
(1)水量在空间分布相对均匀,连续性好
(2)孔隙水一般呈层状分布;
(3)同一含水层中的孔隙水具有密切的水力联系和统一的地下水面;
(4)孔隙水的流动人多数呈层流,符合达西定律。
7、洪积扇及洪积扇小地下水的特点?
由山前到平原有如下特征:
(1)地貌上坡度由陡变缓,岩性上由粗变细;
(2)岩层透水性rti好变差,地下水位埋深由人变小;
(3)补给条件由好变差,排泄由径流转为蒸发;
(4)水化学作用由溶滤作用为主转为浓缩作用为主,矿化度由小变大;
(5)地下水位变动由大变小。
8、洪积物的水文地质特征:
I带…盐分溶滤带(径流带):
沉积物透水性好,利于吸收降水和地表水的补给。
潜水埋藏深,水力坡度大,径流途径短而强烈;
蒸发微弱,以径流排泄为主;
溶滤强烈,常形成低矿化水;
地下水位动态变化大。
II带-■盐分过路带(溢出带):
沉积物透水性变差,径流受阻,潜水位接近地表形成泉或沼泽;
径流途径加长;
蒸发加强,水的矿化度增高;
地下水位动态变化小。
III带…盐分堆积带(蒸发带):
沉积物透水性较差,出现承压含水层,潜水埋深较II带增人,径流缓慢;
以蒸发排泄为主,水的矿化度较高,易发生盐渍化。
I带一II带一III带变化:
潜水位埋深由深变浅
径流由强变弱
透水性由好变差
补给条件由好变差
径流排泄转为蒸发排泄
溶滤作用转为浓缩作用
水位变幅由大变小
矿化度由小变大
9、冲积物的水文地质特征?
上游:
为单一的潜水,沉积物透水性强,降水补给,径流排泄,含水层分布窄,厚度小,水质好(HCO3…Ca型水),储虽小。
中游:
出现承压水,沉积物透水性强,降水、地表水补给,以径流排泄为主伴有蒸发,含水层厚度大,埋深较浅,水量丰富,多为淡水。
下游:
宽广的冲积平原,承压水和潜水互层,沉积物透水性变差,降水、地表水补给,以蒸发排泄为主,含水层单层厚度变薄,薄层的粉细砂、亚砂土、亚粘土纟ft成含水岩组。
潜水埋藏较浅(2-3m),水质变差。
河床(古河道):
沉积物透水性强,降水、地表水补给,径流排泄,溶滤作用为主,水质好。
远离河床:
沉积物透水性减弱,潜水局部具承压性,降水、地表水补给,蒸发、径流排泄,出现浓缩作用,水质变差。
河间洼地:
沉积物透水性较差,降水、地表水补给,蒸发排泄,以浓缩作用为主,水质较差(多为C1型水,矿化度>10g/L)。
10、冲积层的富水地段?
A山区河谷:
山区河流主支流交汇地段;
河谷开阔地段,呈袋状或葫芦状谷地;
河流急转变段和河弯的凸岸。
B丘陵低llllx:
低阶地和阶地前缘;
高阶地中河床砂砾石的沉积带;
河漫滩地带。
C河流下游平原:
依据利于富水的地质构造条件和岩性特征予以圈定。
11.黄土的水文地质特征
嫌地形平坦,切割微弱,利于降水入渗补给,水量较丰富,且由嫄中心向四周散流,以泉泄于沟底。
水位埋深嫄中心20--40m,嫄边60-100m,水的矿化度由嫄中心向山周增大。
梁、亂切割强烈,不利于降水入渗补给,水量较小,水位埋深10-30m,水质较差。
总之,在黄土高原区,由于岩性、地貌、气候的综和影响,水量不丰富,水位埋深大,水质较差。
12.黄土中地下水的特点?
(1)黄土的垂向渗透性比水平渗透性人
(2)黄土嫄中赋存的地下水比黄土梁、询较为丰富;
(3)黄土屮地卜•水埋深比较大;
(4)黄土中地下水水质较差,矿化度较高。
13.裂隙水与孔隙水的区别:
(1)埋藏和分布不均匀;
(2)含水层的形态多种多样;
(3)地质构造因素的控制作用非常明显;
(4)地下水运动状态复杂等。
14.裂隙水有哪些特点?
(1)水量在空间分布不均匀,连续性差
(2)裂隙水的分布形式口J呈层状,也冇的呈脉状;
(3)裂隙水的水力联系差,往往无统一的地卜•水面;
(4)裂隙流动具明显的各向异性。
成岩裂隙水特征?
陆地喷发的玄武岩和熔岩流裂隙发育地带,水的连通性好,水虽丰富,常形成强人的潜水流,径流较强,水质好。
侵入岩体边缘的裂隙,多为闭仑裂隙,一般不含水或微含水。
15.风化裂隙水有哪些特点?
(1)风化裂隙水一般为潜水;
(2)分布较均匀且无方向性,具有统一的地下水位,水位埋深浅,含水层水量不人;
(3)补给源为大气降水,水动态季节变化明显,就地补给就地排泄;
(4)风化裂隙水水质好,为低矿化的重碳酸型水。
16.构造裂隙水有哪些特点?
(1)构造裂隙水往往分布不均匀,具各向异性
(2)应力集屮部位富水条件好,导水、透水能力随深度增加而减弱。
(3)构造裂隙水可层状也可脉状;
(4)构造裂隙水可以是潜水,也可以是承压水;
(5)局部流向与整体流向不一致。
17.断裂带的富水特征:
断裂带本身富水,导水能力强
张性断裘
I断裂带两侧増强带富
I水,导永益力强
严身富水醱
断裘带两侧増强带导水不良,富水性差
压性断裂
发肓于脆嘴层
断裂带本身透水性差
断裂带两侧増强带导水.富水性较好
发肓于塑性岩层
断裂带不透水
断裂带两侧増强带通常隔水
扭性断层导水性介于张性断裂与压性断裂之间
同一断层,由于两盘岩性和力学性质的变化,导水能力发生变化。
断裂带的水文地质意义:
(1)具有储水空间、集水廊道的作用
(2)具有导水通道的作用
(3)具有阻水作用
18.岩溶发育的基本条件:
(1)可溶岩的存在
(2)可溶岩必须透水
(3)具有侵蚀性的地下水
(4)地下水是流动的
19.岩溶水的特征
(1)、岩溶含水介质的特征:
岩溶含水介质实际上是尺寸不等的空隙构成的多级次孔隙系统。
细小孔隙与裂隙,是主要的贮水空间。
大的岩溶管道与开阔的溶蚀裂隙构成主要导水通道。
规模介乎两者Z间的裂隙网络兼具贮水空间与导水通道的作用。
(2)、岩溶水的分布特征:
富水性空间分布极不均匀,具有明显的方向性。
(3)、岩溶水的运动特征:
层流与紊流共存。
溶孔、溶隙中的岩溶水为层流运动;
溶洞、暗河中的岩溶水为紊流运动。
(4)、岩溶水的补给特征:
通过落水洞、岩溶漏斗等直接流入或灌入补给岩溶水;
时间短、途径短、速度快。
(5)、岩溶水的排泄特征:
集屮的人流量排泄。
(6)、岩溶水的动态特征:
由于岩溶水吸水能力强、径流快、排泄集中,故与其他类型地下水相比动态变化幅度大,反应快(潜水尤为明显),岩溶水水位随季节变化大。
(7)、岩溶水的水质特征:
多为低矿化度的,璽碳酸钙型水。
20.泉:
地卜-水的犬然露头。
21.上升泉:
由承压含水层补给形成的泉,在出露处水自下向上运动。
。
22.下降泉:
山潜水或上层滞水补给形成的泉,水自出口自由泄流。
23.侵蚀(下降)泉:
当沟谷切割揭露含水层时形成的泉。
24・接触泉:
地形切割达到含水层隔水底板时,地下水被迫从两层接触处形成的泉。
25.溢流泉:
潜水流前方透水性急剧变弱,或隔水底板隆起,潜水流动受阻而涌溢于地表形成的泉。
26.断层泉:
地下水沿导水断层上升,在地面高程低于水位处涌溢地表形成的泉。
27.接触带泉:
岩浆或侵入体与围岩的接触带,常因冷凝收缩而产生隙缝,地F水沿此类接触带上升形成的泉。
28.泉的分类?
(1)根据补给源分类:
上升泉、下降泉
(2)根据泉的出需原因分类:
侵蚀泉、接触泉、溢出泉、断层泉
29.研究泉的意义
泉的特征的研究可以反映地下水的一•系列特征:
1泉涌水虽大小反映富水程度;
2泉出露标高代表地下水位的标高;
3泉水运动特征及动态,反映地下水的类型;
4泉的分布反映含水层补给和排泄区的位登;
5泉水化学特征代表含水层的水质特点;
6泉水温度可反映地下水的埋藏条件;
7此外泉的出露特征有助于判断地质构造等。
第4章地下水资源
1、地下水资源;
能够长期稳定地供出一定数虽的地下水量。
2、地下水资源量由补给最、消耗最和贮存最组成。
3、补充量:
补给量指单位时间内汇入含水层的水量。
4、开采补给量:
指开采条件下,除取天然补给量,尚能夺取的额外补给量,故也称补充补给量(简称补充量)。
5、侧向补给量:
指上游区地下水以地下径流形式流入计算区的水量
6、允许开釆量;
利用合理的取水工程,在不会引起一切不良后果的前提下,能从含水层中収出的水量。
7、可变贮存量(乂称调节储量):
指潜水含水层最高水位与最低水位之间的重力水体积。
8、不变贮存量:
指在可变贮存量底界面(一般为多年最低水位)以下的,漫长的地质历史时期积累起来的不变重力水量。
9、地下水少地表水比较?
作为资源,地下水具有一系列较地表水优越Z处。
(1)空间分布:
地表水的分布局限于稀疏的水文网。
地卜•水则在广阔的范围里普遍分布。
(2)时间调节性:
地表水:
循环迅速,其流量与水位在吋间上变化显箸,干旱半干旱地区的地表水往往在急盂用水的旱季断流;
为了利用它往往盂要筑坝建库以进行时间上的调节。
地下水:
受到含水介质的阻滞,循环速度远较地表水为缓慢,再加上有利的地质结构能够储存地下水;
因此,含水系统实际上是具有天然调节功能的地下水库。
(3)水质:
容易受到污染使水质恶化,水温变化大,有时还可能结冰。
地下水:
水质比较洁净,水温恒定,不容易被污染;
当然,地下水一旦遭受污染后,再度净化要比地表水困难得多。
(4)可利用性:
利用地表水的一次性投资大。
地下水分布广,把地下水提升到地表要消耗能量,运用费用较高;
不适当地开发利用地下水会造成严垂的环境问题;
地下水的管理较地表水为困难。
10、地下水资源的特点?
地下水资源的特点冇:
(1)系统性:
地下水资源也是按系统形成与分布的,这个系统就是含水系统。
存在于同一含水系统中的水是个统一的整体,在含水系统的任一部分注入或排除水量,其影响均将波及整个含水系统。
而某一含水系统可以长期持续作为供水水源利用的地下水资源,原则上等于它所获得的补给量。
(2)可调节性:
地下含水系统是具冇时间上调节水量功能的天然的“地下水库”。
“地下水库”不必依靠修坝筑库蓄贮水量,它或者利用有利的地质结构蓄存水,或者利用含水介质滞留水,更多情况下则是上述两者的结合。
含水系统的贮存水量可维持枯水季节或年份的供水,并在丰水季节或年份得到补偿。
(3)可恢复性:
地下水资源周期性的恢复其原有水量的特征称为可恢复性。
因此,只要合理开采,开采Z后被消耗的部分地下水资源可以得到补充,就不会造成资源枯竭。
但是,过虽开采,又得不到相应的补偿,势必会出现亏空。
11、不同赋存条件的含水系统滞薔水量的能力也不同?
(1)包气带中局部隔水层上的上层滞水,一般只能在雨季与融冻期后的短时间内季节性地滞水。
(2)潜水含水层通常厚度不人,储存水量有限,一般只具有年内或隔年调节能力,遇到连续T•旱缺水,供水往往
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