工程地质学基础练习题考试资料

一填空 1.埋藏在地表以下岩土空隙中的水。主要是由渗透作用和凝结作用形成的,此外还有极少量的原生水。 2.岩土中的空隙是地下水的储存空间,岩土空隙按其成因可分为孔隙、裂隙和溶隙(岩溶溶洞) 3.岩土根据透水性好坏可分为:透水岩土半透水岩土不透水岩土。 4.地下水的分类: (1)按岩石空隙性质分类的地下水:孔隙水、裂隙水、岩溶水 (2)按埋藏条件分类的地下水:上层滞水、潜水、承压水(自流水) (3)我国地下水分类:孔隙(裂隙、岩溶)—上层滞水,孔隙(裂隙、岩溶)—潜水,孔隙(裂隙、岩溶)—承压水4.存在于包气带中的水叫做包气带水,以气态水、吸着水、薄膜水和毛细管水的形式存在,农业上称为土壤水。其中局部隔水层上的重力水称为上层滞水。 5.有关潜水埋藏的术语:(1)潜水面:潜水的自由表面(2)潜水埋藏深度:潜水至地表的距离。(3)潜水位:潜水面上任一点的标高。(4)潜水含水层厚度:潜水面至隔水层顶面的距离。 6.地下水的补给来源: (1)大气降水的补给 2)地表水的补给3)凝结水的补给4)含水层之间的补给(5)人工补给。7.地下水的排泄方式: (1)泉水排泄(2)向地表水排泄(泄流) (3)蒸发排泄(土面蒸发和叶面蒸发) 4)不同含水层之间的排泄 8. 地下水径流概念:地下水在岩石空隙中的流动过程. 9. 地下水在曲折的通道中缓慢地流动称为渗透,或称渗透水流 10..结构面可分为两大类:物质分异面(如,层面、片理面、软弱夹层、岩浆侵入面等)和岩体中的不连续面(如断层、节理、风化与卸荷裂隙等)。 11.“醉汉树(林)”“马刀树”是用于判断滑坡地质现象的。 12.斜坡按组成物质分为:土质,岩质和混合类。 13.斜坡从形成开始,坡体便不断发展变化,首先变形,逐渐发展为破坏。14:按滑动面与土体层面关系,滑坡可分为,顺向,逆向,斜向。 15.滑坡变形的主要方式有:拉裂,蠕滑,弯曲倾倒。斜坡破坏的主要方式有:崩塌,滑坡。 16.边坡要素:坡角和坡高 17.边坡开挖后,坡体表部会出现一系列与坡向近于平行的陡倾斜张性裂隙,被这种裂隙切割的岩体向临空面方向松开、移动。这一过程和现象称为松驰张裂. 18.影响斜坡松动带的深度因素:坡体的岩体结构、原始应力状态、坡高、坡角等。 19.尾矿坝由两部分组成:初期坝和尾矿堆坝. 20.按坝顶轴线和初期母坝的相对位置,尾矿坝的堆积有上游法、中心线法、下游法、高浓度尾矿堆积法和水库式尾矿堆积法(尾矿库拦水坝)5种主要形式。 二、名词解释1、毛细压强:凹形弯液面产生的附加 压强。 2、毛细饱和带:在潜水面之上有一个 含水量饱和的带。 3、水文地质条件:矿床水文地质条件 是指影响矿床正常生产和建设的水文 地质因素,包括地下水或地表水的分布 及补给、径流和排泄条件。此外,还可 包括水的化学成分等。 4、地质条件:工程地质条件是与 工程建筑有关的地质因素之综合,包括 地形地貌条件、岩土类型及其工程地质 性质、地质构造与地应力、水文地质条 件、物理(自然)地质现象、以及天然 建筑材料等六个因素。 5、工程地质问题:工程建筑与工程地 质条件(地质环境)相互作用、相互制 约引起的,对建筑本身的顺利施工和正 常运行或对周围环境可能产生影响的 地质问题称之为工程地质问题。 6、岩土的水理性质:与水分的贮存运 移有关的岩石性质称为岩石的水理性 质。包括容水性、持水性、给水性和透 水性。 7、孔隙:指松散岩土颗粒与颗粒集合 体之间小孔状或细管状的空隙。(孔隙 体积多少用孔隙度(n)来量度。) 8、溶隙:可溶性岩体中的裂隙再经过 地下水流的长期溶蚀、冲刷而形成的空 隙或空洞称为溶隙或溶洞。(用溶洞(岩 溶)率(Kk)来衡量。) 9、裂隙:指固结的坚硬岩石在构造运 动以及其他各种内、外地质营力作用 下,产生于岩体中的各种扁平状空隙。 (用裂隙度(Kt)来衡量。) 10、潜水:埋藏在地表以下、第一个稳 定的隔水层以上,具有自由水面的重力 水。 11、承压水:充满两个隔水层间的重力 水,又称自流水。 12、渗透系数:表示岩土透水性能大小 的指标,用符号K 表示。 13、含水层:指能够透过并给出相当数 量水的岩层。 14、隔水层:不能透过并给出水,或透 过和给出水的数量微不足道的岩层(渗 透系数<0.001m/d) 15、承压水位:在承压层打钻孔,水位 稳定后的水位标高。 16、水头高度:水头高度=承压水为-初 见水位 17、水力坡度:是一向量,方向与流向 一致,大小等于单位长度上水位下降 值。I=(H A-H B)/L 18、包气带:在重力水面以上,岩土空 隙未被水饱和,通常包气带 19、饱水带:重力水面以下属于饱水 带。 20、降落漏斗:是指在井、孔抽水时形 成的漏斗状水位下降区。 21、岩体:岩体是在地质历史时期形成 的具有一定组分和结构的地质体。 22、岩体结构:是岩体结构单元在岩体 内的排列、组合形式 23、结构面:所谓结构面,系指岩体中 具有一定方位和厚度,两向延伸的地质 界面 24、结构体:被结构面切割所形成的岩 块。 25、边坡是指一面临空的岩、土体斜 坡。 26、滑坡是指在重力作用下边坡岩土 体沿某一剪切面发生剪切滑动破坏的 现 27、原岩应力即地应力,一般是指地壳 岩体处在未经人为扰动的天然状态下 所具有的内应力,或称为初始应力。 28、地应力是重力和地壳运动等综合 作用下形成的应力,主要包括自重应力 和构造应力、变异及其他应力等几种形 式。 29、构造应力。由于地壳运动等作用在 地壳内造成的应力称为 30、尾矿是矿山选矿生产中通过对矿 石的破碎、磨细、分选,使有用矿物提 取之后剩余的排弃物,其成分为岩石的 细小颗粒; 31、水文地质学是研究地下水的科 学。它研究岩石圈、水圈、大气圈、 生物圈及人类活动相互作用下地下水 水量和水质的时空变化规律。 32、地下水的功能主要包括:资源、生 态环境因子、灾害因子、地质营力、或 信息载体。 33、包气带:地下水面以上称为包气 带。 34、饱水带:地下水面以下为饱水带。 35、含水层:能够透过并给出相当数量 水的岩层。 36、隔水层:不能透过与给出水,或者 透过与给出的水量微不足道的岩层。 37、弱透水层:指那些渗透性相当差的 岩层。 38、潜水:饱水带中第一个具有自由表 面的含水层中的水。 39、潜水面:潜水的表面。 40、潜水含水层厚度:从潜水面到隔水 底板的距离。 41、潜水埋藏深度:潜水面到地面的距 离。 42、潜水位:潜水面上任一点的高程。 43、潜水等水位线图:潜水位相等的各 点的连线构成的图件。 44、承压水:充满于两个隔水层之间的 含水层中的水。 45、承压高度:揭穿隔水顶板的钻孔中 静止水位到含水层顶面之间的距离。 46、测压水位:揭穿隔水顶板的井中静 止水位的高程。 47、等水压线图:某一承压含水层测压 水位相等的各点的连线构成的图件。 48、贮水系数: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)的水体积。 49、上层滞水:当包气带存在局部隔水 层时,局部隔水层上积聚的具有自由水 面的重力水。 50、渗流:地下水在岩石空隙中的运 动。 2.渗流场:发生渗流的区域。 3.层流运动:在岩层空隙中流动时, 水的质点作有秩序的、互不混杂的流 动。 4.紊流运动: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。 5.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。 6.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。 7.渗透流速:地下水通过某一过水断 面的平均流速。 8.有效空隙度:重力水流动的孔隙体 积与岩石体积之比。 9.水力梯度:沿渗透途径水头损失与 相应渗透途径之比。 10.渗透系数:水力坡度等于1时的渗 透流速。 12.溶滤水:富含CO2与O2的渗入成 因的地下水,溶滤它所流经的岩土而获 得其主要化学成分,这种水称之为溶滤 水。 13.沉积水:指与沉积物大体同时生成 的古地下水。 14.内生水:来自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。 15.总硬度:水中所含钙离子和镁离子 的总量。 2.入渗系数:每年总降水量补给地下 水的份额。 3.凝结作用:温度下降,超过饱和湿 度的那一部分水汽,便凝结成水,这种 由气态水转化为液态水的过程。 1.孔隙水:赋存于松散沉积物颗粒构 成的孔隙之中的地下水。 1.裂隙水:赋存并运移于裂隙基岩中 的地下水。 2.成岩裂隙水:赋存并运移于成岩裂 隙中的地下水。 3.风化裂隙水:赋存并运移于风化裂 隙中的地下水。 4.构造裂隙水:赋存并运移于构造裂 隙中的地下水。 5.等效多孔介质方法:用连续的多孔 介质的理论来研究非连续介质中的问 题。 1.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,在地下 形成大小不等的空洞,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。 2.岩溶水:赋存并运移于岩溶化岩层 中的水。 3.混合溶蚀效应:两种不同含量二氧 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。 4.地面沉降:松散沉积物区,由于大 量开采地下水,使其水头降低,致使松 散沉积物受压而产生的一种损失高程 的地面变形现象。 5.地面塌陷:由于采矿或区域地下水 位大幅下降,造成缓慢和连续的地面下 沉现象。 三简答 1.采矿工程专业人员为何要学《工程地 质与水文地质》? 工程地质学在矿山工程建设方面的作 用是确保矿山安全、持续生产,实现合 理利用地下矿产资源、提高矿山企业经 济效益(理由),其基本任务是: (1)详细查明矿山工程地质条件,为 矿山基建、生产设计和施工提供详细的 资料。 (2)紧密结合矿山生产,解决与矿床 开采有关的工程地质问题。 2、简答按埋藏条件的地下水分类及各 自的特点? a.上层滞水: (1)一般分布不广; (2)季节性存在,存在时间的长短受 其下部隔水层分布范围及包气带厚度 控制,其动态变化与气候及水文因素的 变化关系密切; (3)补给区和分布区一致; (4)一般只能作小型或暂时性供水水 源,对采矿几乎没有影响。 b.潜水 ①潜水具有自由水面,为无压水; ②潜水的分布区和补给区基本上是一 致的; ③在重力作用下,潜水可以由水位高处 向水位低处运动,形成潜水径流。 ④平原区主要以蒸发形式排泄,易形成 盐碱地;高山丘陵区则以泉、地下渗流 形式排泄于地表沟谷或地表水体。 ⑤潜水的动态如水位、水温、水质、水 量等要素随季节不同有明显变化。 c.承压水(1)承压性,为有压水,其顶面 为非自由水面;(2)承压水的分布区与补 给区不一致;(3)承压水在静水压力作用 下,可以由高水位向低水位运动,形成 承压水的径流;4) 承压水的水位、温 度和矿化度等受气候、水文因素等的影 响较小;(5)承压水的水质变化大,从淡 水直到矿化度很高的卤水都有。 3、等水位线图和等水压线图各有何作 用? 等水位线图应用 ①确定潜水的流向及水力坡度 ②确定潜水的埋藏深度、泉水出露 点和沼泽化范围 ③提供合理的取水位置 ④确定潜水与地表水的相互补给 关系 ⑤确定含水层厚度 等水压线图应用 (1)确定水流方向及水力坡度 (2)确定承压含水层的埋藏深度 (3)确定承压水位的埋藏深度 4)确定水头高度 4、岩溶发育的基本条件是有哪些? ①岩石的可溶性 可溶岩的岩性愈纯,含易溶组分就 愈多,岩溶也愈发育。 ②岩石的透水性 岩石的透水性愈好,水就愈容易进 入岩石内部进行溶蚀。 ③水的流动条件 地下水径流愈强烈,侵蚀性CO2 含量愈多,岩溶也愈发育。 5、地下水运动有何特点? ①水流通道曲折复杂;②流 速迟缓; ③一般呈层流运动,个别条件下呈 紊流运动; ④绝大多数情况下为非稳定流运 动。 6、地下水补、径、排条件的转化: a自然条件改变引起的转化 (1) 河流水位变化(2) 地下分水岭的改变 b人类活动引起的变化 (1)修建水库(2)人工开 采和矿区排水(3)农田灌溉 和人工回灌 7.矿坑充水因素的的内容和矿坑 水灾害防治的措施。 内容: (1)、矿坑充水水源分析2)、 矿坑充水通道的分析(3)、影响矿 坑充水量大小的其他因素 坑水灾害防治的措施: (1)、矿坑突水的预计 (2)、矿山一般防治水措施 a、正确选择采矿方法和合理布置坑道 系统 b、矿区地面防水措施 ①截水沟(防洪沟、排水沟);②河流 改道;③整铺河床;④水库拦洪;⑤修 防洪堤。 c、露天矿坑防治水 ①分段拦截、分段排出;②超前疏干 地下水。 d、矿井防治水措施 矿井防治水可归纳为“查、探、放、 排、堵、截”六字诀 (3)矿区地下水疏干 8.矿区综合水文地质图是一张全面反 映矿区水文地质条件的综合性图纸,是 分析矿区充水因素,研究矿区防治水工 作的主要依据。它反映下列主要内容: (1)地层(突出矿层、顶底板隔 水层和主要含水层)的埋藏及其水文地 质特征、含蓄水构造;地下水类型及其 补给、径流和排泄情况。 (2)控制矿区地下水形成和运动 的各种断裂构造形迹及其透水与富水 特征;有关的自然地理(地形地貌及地 表水体)和构造地质现象,岩溶发育规 律及其含水情况。 9.岩体结构的基本类型有哪些? 整体状结构, 块状结构, 层状结构类 碎裂结构类散体状结构 10.结构面调查的主要内容有哪些? ①规模;②几何形态;③光滑度;④张 开度及充填物;⑤连通性;⑥密集程度 11.简述环境因素和岩体结构力学效 应? 岩体赋存于一定的地质环境之中,环境 因素的力学效应表现在两个方面:1、 对岩体力学性质的影响;2、对岩体变 形破坏机制的影响。 岩体环境因素力学效应主要是指岩体 中应力和地下水对岩体力学性质的影 响。①随着地应力的增高,其破坏机理 由脆性向塑性转化,破坏强度由低逐渐 增高,岩体结构面的力学效应由显著逐 渐向消失转化。②地下水的力学效应表 现在两个方面,即孔隙-裂隙水的压力作 用和软化作用。 岩体结构的力学效应是指岩体结构 对岩体力学性能的影响。 13.结构面成因类型: ①沉积结构面②火成结构面;③变质结 构面;④Ⅵ构造结构面;⑤表生结构 面 14.简要回答影响影响斜坡稳定性的主 要因素有哪些? (1)、地形地貌 地形地貌条件决定了边坡形态(坡 角、坡高及坡面形态),大气降水的汇 集和地下水的运动,从而影响边坡的稳 定性。 (2)、岩土类型和性质 由于各类岩石的物理力学性质不 同,所以影响边坡岩体的稳定性及所能 维持岩体稳定最大坡角的程度也不同。 (3)、岩体结构 岩体结构是控制边坡稳定性的重 要因素,岩体中各种成因的结构面类 型、产状、性质、规模及其组合关系与 斜坡稳定关系十分密切(图)。 (4)、地下水作用 地下水对斜坡稳定的影响,主要表 现为:静水压力和浮托力,动水压力, 以及水的软化与泥化作用。 ( 5)、其他因素 地应力、地震、爆破震动、气候条 件、岩石的风化程度、人类活动等。 15.不稳定边坡的防治措施 (1)、防治原则 对不稳定边坡的防治以防为主、综合治 理、及时处理的原则 (2)、边坡变形位移观测 (3)、防治措施 ①坡面防护及地表排水②阻排 地下水③削坡减荷④支 挡及加固措施 16滑坡要素: 滑坡壁、滑坡体、滑坡床、滑动面、滑 坡周界、封闭洼地、滑坡台阶、滑坡舌 等。 17简要回答围岩的变形破坏方式与岩 体结构的关系。 a.完整结构岩体的变形破坏特征:洞室 开挖后可能产生岩爆现象。 b.层状结构岩体的变形破坏特征:这类 岩体破坏形式主要有:沿层面张裂、弯 曲内鼓、折断塌落等 c.块断结构岩体的变形破坏特征:这类 结构围岩的变形破坏,主要表现为沿结 构面的滑移掉块。 d. 碎裂结构岩体的变形破坏特征:这类 围岩的变形破坏形式常表现为塌方和 滑动 e.散体结构岩体的变形破坏特征:①松 散状岩体:其变形破坏形式以拱形冒落 为主②但当围岩结构不均匀或松软岩 体仅构成局部围岩时,则常表现为局部 塌方、塑性挤入及滑动等形式. 17.什么是岩爆?岩爆的产生条件有哪 些? 岩爆系指在地下开挖过程中,围岩突然 以爆炸形式表现出来的破坏现象。 岩爆的产生需要具备两方面的条件:高 储能体(高强度、结构完整的脆性岩体) 的存在,且其应力接近于岩体强度是岩 爆产生的内因;某附加荷载的触发则是 其产生的外因。 18.简述地下建筑稳定性的影响因素。 (必考之一题目) (1)地质构造:地质构造使岩石破碎,降 低岩体强度。 (2)岩体特性及结构:岩性不同,岩石强 度和抗风化能力不同;岩体结构不同, 岩体的完整性不同。 (3)地下水:地下水对岩石的软化,膨胀, 浊蚀等作用,可加速风化,减少摩阻力。 (4)原岩应力:特别是构造应力的大小和 方向是控制地下工程围岩破坏的重要 因素。 19.简要回答保障洞室围岩稳定的措施. 保障围岩稳定性的途径有两个:一是保 护围岩原有的稳定性,使之不降低;二 是赋予岩体一定的强度,使其稳定性有 所增高。前者主要是采用合理的施工和 支护衬砌,后者主要是加固围岩. a.合理施工 b.施工监控、信 息反馈和超前预报 c.支撑、 衬砌与支护 d.固结灌浆 四、简答题 水文循环的驱动力是太阳辐射和 重力。 地表水、包气带水及饱水带中浅层 水通过蒸发和植物蒸腾而变为水蒸气 进入大气圈。水汽随风飘移,在适宜条 件下形成降水。落到陆地的降水,部分 汇聚于江河湖沼形成地表水,部分渗入 地下,部分滞留于包气带中,其余部分渗入饱水带岩石空隙之中,成为地下水。地表水与地下水有的重新蒸发返回大气圈,有的通过地表径流和地下径流返回海洋。 1.简述影响孔隙大小的因素,并说明如何影响? 影响孔隙大小的因素有:颗粒大小、分选程度、和颗粒排列方式。当分选性较好时,颗粒愈大、孔隙也愈大。当分选性较差时,由于粗大颗粒形成的孔隙被小颗粒所充填,孔隙大小取决于实际构成孔隙的细小颗粒的直经。排列方式的影响:立方体排列比四面体排列孔隙大。 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。 3.裂隙率一般分为哪几种? 各自的定义? 裂隙率分为面裂隙率、线裂隙和体积裂隙率。 面裂隙率:单位面积岩石上裂隙所占比例。 线裂隙率:与裂隙走向垂直方向上单位长度内裂隙所占的比例。 体积裂隙率:单位体积岩石裂隙所占体积。 5.结合水、重力水和毛细水有何特点? 结合水束缚于固体表面,不能在自身重力影响下运动,水分子排列精密、密度大,具抗剪强度;重力水在自身重力下运动,不具抗剪强度;毛细水受毛细力作用存在于固、液、气三相界上。 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。 3.有效孔隙度与孔隙度、给水度有何关系? (1) 有效孔隙度小于孔隙度。 (2) 由于重力释水时孔隙中还保持结合水和孔角毛细水乃至悬挂毛细水,所以有效孔隙度大于给水度。 (3) 对于孔隙大的岩石三者近似相等。 4.影响渗透系数大小的因素有哪些?如何影响? 影响渗透系数的因素:岩石的孔隙性和水的物理性质。 岩石孔隙越大、连通性越好、孔隙度越高渗透系数越大;水的粘滞性越小、渗透系数越大。 5.简述汇制流网图的一般步骤? (1) 根据边界条件绘制容易确定的等水头线和流线。 (2) 流线总是由源指向汇。 (3) 根据流线和等水头线正交在已知流线和等水头线间插入其它部分。3.为什么包气带中毛细负压随着含水量的变小而负值迅速变小? 随着含水量的降低,毛细水退缩到孔隙更加细小处,弯液面的曲率增大,造成毛细负压的负值更大。 4.为什么包气带中渗透系数随着含水 量的降低而迅速变小? (1) 含水量降低,实际过水断面随 之减小 (2) 含水量降低,水流实际流动途 径的弯曲程度增加; (3) 含水量降低,水流在更窄小的 孔角通道及孔隙中流动,阻力增加。 5.毛细饱水带与饱水带有哪些区别? 毛细饱水带是在表面张力的支持 下饱水的,不存在重力水,打井时打到 毛细饱水带时,没有水流入井内;饱水 带的水主要是重力水,井打到饱水带 时,在重力作用下,水能流入井内。 6.包气带水与饱水带水运动的区别是 什么? (1) 饱水带只存在重力势,包气带 同时存在重力势与毛细势 (2) 饱水带任一点的压力水头是个 定值,包气带的压力水头则是含水量的 函数; (3) 饱水带的渗透系数是个定值, 包气带的渗透系数随着含水量的降低 而变小 6.地下水中氯离子的特点有哪些? 氯离子不为植物及细菌所摄取,不 被土粒表面吸附,氯盐溶解度大,不易 沉淀吸出,是地下水中最稳定的离子。 它的含量随矿化度的增大而不断增加, 氯离子含量常可以用来说明地下水的 矿化程度。 7.地下水中硫酸根离子和重碳酸根离 子的来源有哪些? 地下水中硫酸根离子来自:(1) 含 石膏或其它硫酸盐的沉积岩的溶解 (2) 硫 化物的氧化; (3) 人 为污染。 重碳酸根离子来自:(1) 含碳酸盐 的沉积岩的溶解; (2) 岩浆岩与 变质岩的风化溶解。 8.地下水中钠离子和钾离子的来源有 哪些? (1) 沉积岩中岩盐及其它钠钾盐的 溶解; (2) 海水; (3) 岩浆岩和变质岩含钠钾矿物的 风化溶解。 9.地下水中钙离子和镁离子的来源有 哪些? (1) 含钙镁的碳酸盐类沉积物的溶 解; (2) 岩浆岩和变质岩中含钙镁矿物 的风化溶解。 10.地下水中的总溶解固体与各离子含 量有什么关系? 低矿化水中常以重碳酸根离子及 钙离子、镁离子为主;高矿化水中则以 氯离子及钠离子为主;中等矿化的地下 水中,阴离子常以硫酸根离子为主,主 要阳离子则可以是钠离子,也可以是钙 离子。 11.简述利用库尔洛夫式反映水的化学 特点的方法? 将阴阳离子分别标示在横线上下, 按毫克当量百分数自大而小顺序排列, 小于百分之十不予表示。横线前依次表 示气体成分、特殊成分和矿化度,三者 单位均为g/L,横线以后字母t为代号 表示以摄氏度的水温。 12.影响溶滤作用强度的因素有哪些? (1) 组成岩土的矿物盐类的溶解度 (2) 岩土的空隙特征; (3) 水的溶解能力; (4) 水的流动状况。 13.为什么高矿化水中以易溶的氯离子 和钠离子占优势? 随着地下水矿化度上升,溶解度较 小的盐类在水中相继达到饱和而沉淀 吸出,易溶盐类的离子(如氯化钠)逐渐 成为水中主要成分。 1.地下水含水系统与地下水流动系统 有哪些共同点? (1) 两者都摆脱了长期统治水文地 质界的含水层思维,不再以含水层作为 基本的功能单元; (2) 力求用系统的观点去考查、分 析与处理地下水问题。 2.地下水含水系统与地下水流动系统 有哪些不同点? (1) 地下水含水系统的圈定,通常 以隔水或相对隔水的岩层作为系统边 界流动系统以流面为边界。 (2) 流动系统受人为因素影响比较 大;含水系统受人为影响小。 (3) 控制含水系统发育的,主要是 地质结构;控制地下水流动系统发育 的,是自然地理因素。 1.影响地下水动态的因素主要有哪几 类? 影响地下水动态的因素分为两类: 一类是环境对含水层(含水系统)的信 息输入,如降水、地表水对地下水的补 给,人工开采或补给地下水,地应力对 地下水的影响等;另一类则是变换输入 信息的因素,主要涉及赋存地下水的地 质地形条件。 2.影响地下水动态的气象因素主要有 哪些?如何影响? 降水的数量及其时间分布,影响潜 水的补给,从而使潜水含水层水量增 加,水位抬升,水质变淡。气温、湿度、 风速等与其它条件结合,影响着潜水的 蒸发排泄,使潜水水量变少,水位降低, 水质变咸。 3.影响潜水动态的地质因素有哪些? 如何影响? 影响因素有:包气带厚度与岩性、 给水度。 包气带岩性细,厚度大时,相对于 降水,地下水位抬升的时间滞后与延迟 愈长;反之,地下水位抬升的时间滞后 与延迟小。给水度愈小,水位变幅愈大, 反之,给水度愈大,水位变幅愈小。 4.影响承压水动态的地质因素有哪些? 如何影响? 影响因素有:含水层的渗透性和厚 度、给水度、补给区范围、隔水顶底板 的垂向渗透性。 离补给区近时,水位变化明显;远 离补给区,水位变化微弱,以至于消失。 补给范围越大,含水层的渗透性越好, 厚度越大,给水度越大,则波及的范围 愈大;反之,波及范围小。隔水顶底板 的垂向渗透性越好,地下水位变幅越 大;反之,越小。 1.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) 孔隙水的流动大多数呈层流, 符合达西定律。 1.裂隙水有哪些特点? (1) 水量在空间分布不均匀,连续 性差 (2) 裂隙水的分布形式可呈层状, 也有的呈脉状; (3) 裂隙水的水力联系差,往往无 统一的地下水面; (4) 裂隙流动具明显的各向异性。 2.风化裂隙水有哪些特点? (1) 风化裂隙水一般为潜水; (2) 风化裂隙含水层水量不大; (3) 就地补给就地排泄; (4) 风化裂隙水水质好。 3.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) 构造裂隙水可层状也可脉状; (3) 构造裂隙水可以是潜水,也可 以是承压水; (4) 局部流向与整体流向不一致。 4.为什么说风化裂隙水一般为潜水? 在什么条件下可形成承压水? 风化营力决定着风化裂隙层呈壳 状包裹于地面,一般厚度数米到数十 米,未风化的母岩往往构成相对隔水底 板,故风化裂隙水一般为潜水,被后期 沉积物覆盖的古风化壳可赋存承压水。 5.等效多孔介质方法研究裂隙水应具 有的应用条件是什么? (1) 等效时含水系统的补、径、排 条件不能改变 (2) 等效是两种介质在特定功能上 的等效。 3.为什么两种不同含量二氧化碳的饱 和碳酸钙溶液混合后或其它离子加入 可增加水的侵蚀性? 两种不同含量二氧化碳的饱和碳 酸钙溶液混合或易溶盐离子的介入可 以降低钙离子、碳酸根离子的活度,从 而使本来饱和的碳酸钙水溶液重新具 有侵蚀性。 4.地下水获得二氧化碳有哪几种形 式? (1) 大气中的二氧化碳以分子扩散 的形式通过潜水面进入地下水中; (2) 土壤中微生物分解有机质使之 氧化以及植物根系呼吸作用产生的二 氧化碳。 5.为什么说地下水径流条件是控制岩 溶发育最活跃最关键的因素? 可溶岩、水、二氧化碳体系的能量 输入通过地下水不断的入渗补给来实 现。这一体系的物质输出即溶解碳酸钙 的排出也必须依靠水的径流和排泄来 完成。因此地下水的循环交替是保证岩 溶发育的充要条件。 7.裸露区碳酸盐岩层中,地下水的流 动系统可以划分为几个系统? 各个系 统的岩溶发育状况如何? 分为:非饱和流动系统、局部流动 系统和区域流动系统。 非饱和流动系统,以垂直岩溶发育 为主; 局部流动系统,以水平岩溶发育为 主,水交替强烈,岩溶最发育; 区域流动系统,径流弱,岩溶发育 弱。 1.与地表水污染相比,地下水污染有 哪些特点? (1) 污染物质进入地下含水层及在 其中运移的速度都很缓慢; (2) 已经进入地下水的污染物质, 将在含水层中长期滞留; (3) 随着地下水流动,污染范围还 将不断扩展; (4) 已经污染的含水层自然净化, 往往需要很长的时间。 2.地下水污染的主要途径有哪些? (1) 雨水淋滤堆放在地面的垃圾与 废渣中的有毒物质进入含水层; (2) 污水排入河湖坑塘,再渗入补 给含水层; (3) 利用污水灌溉浓田; (4) 止水不良的井孔; (5) 废气溶解于大气降水,形成酸 雨,也可补给污染地下水。 五、论述题 2. 自然界水循环的意义? 水通过不断循环转化使水质得以净化; 水通过不断循环水量得以更新再生;维 持生命繁衍与人类社会发展;维持生态 平衡。 1.岩石空隙是地下水储存场所和运动 通道。空隙的多少、大小、形状、连 通情况和分布规律,对地下水的分步和 运动具有重要影响。 2.岩石空隙可分为松散岩石中的孔 隙、坚硬岩石中的裂隙、和可溶岩石 中的溶穴。 3.孔隙度的大小主要取决于分选程度 及颗粒排列情况,另外颗粒形状及胶 结充填情况也影响孔隙度。 4.岩石裂隙按成因分为:成岩裂隙、 构造裂隙、风化裂隙。 5.地下水按岩层的空隙类型可分为: 孔隙水、裂隙水、和岩溶水。 6.毛细现象是发生在固、液、气三 相界面上的。 7.通常以容水度、含水量、给水度、 持水度和透水性来表征与水分的储容 和运移有关的岩石性质。 8.岩性对给水度的影响主要表现为空 隙的大小与多少。 9.松散岩层中,决定透水性好坏的主 要因素是孔隙大小;只有在孔隙大小 达到一定程度,孔隙度才对岩石的透 水性起作用。 1.岩石空隙分为哪几类,各有什么特 点? 岩石空隙分为:孔隙、裂隙和溶穴。 孔隙分布于颗粒之间,连通好,分布均 匀,在不同方向上孔隙通道的大小和多 少都很接近;裂隙具有一定的方向性, 连通性较孔隙为差,分布不均匀;溶穴 孔隙大小悬殊而且分布极不均匀。 2.为什么说空隙大小和数量不同的岩 石,其容纳、保持、释出及透水的能力 不同? 岩石容纳、保持、释出及透水的能力与 空隙的大小和多少有关。而空隙的大小 和多少决定着地壳岩石中各种形式水 所占的比例。空隙越大,结合水所占的 比例越小,则容纳、释出及透水能力越 强,持水能力越弱;反之,空隙度越小, 结合水所占的比例越大,则容纳、释出 及透水能力越弱,持水能力越强。所以 说空隙大小和数量不同的岩石其容纳、 保持、释出及透水的能力不同。 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。 2.氯化物最易溶解于水中,而为什么 多数地下水中检出的是难溶的碳酸盐 和硅酸盐成分? 开始阶段,氯化物最易于由岩层转 入水中,而成为地下水中主要化学组 分。随着溶滤作用延续,岩层含有的氯 化物由于不断转入水中并被水流带走 而贫化,相对易溶的硫酸盐成为迁入水 中的主要组分。溶滤作用长期持续,岩层 中保留下来的几乎只是难溶的碳酸盐 及硅酸盐,地下水的化学成分当然也就 以碳酸盐及硅酸盐为主了。 3.溶滤水的化学成分受哪些因素影 响?如何影响? 溶滤水的化学成分受岩性、气候、 地貌等因素的影响。 (见书) 4.海相淤泥沉积与海水有什么不同? (1) 矿化度高; (2) 硫酸根离子减少乃至消失; (3) 钙的相对含量增大,钠相对含 量减少; (4) 富集溴、碘; (5) 出现硫化氢、钾烷、铵、氨; (6) pH值增高。 1.影响大气降水补给地下水的主要因 素有哪些? 如何影响? 影响因素有:年降水总量、降水特 征、包气带的岩性和厚度、地形、植被 等。 降水总量大,降水强度适中,包气 带岩性粗和厚度小,地形平缓,植被较 茂盛时,降水补给地下水的量大;反之, 降水总量小,降水强度太小或太大,包 气带岩性细或厚度大,地形较陡,植被 较稀疏时,降水补给地下水的量少。 2.影响河水补给地下水的主要因素有 哪些? 如何影响? 影响因素有:透水河床的长度与浸 水周界的乘积、河床透水性、河水位与 地下水位的高差、河床过水时间。 透水河床的长度与浸水周界的乘 积越大,河床透水性愈强,河水位与地 下水位的高差愈大,河床过水时间愈 长,补给量愈大;反之,愈小。 3.平原区确定入渗系数的常用方法有 哪几种? 各方法的使用条件是什么? 地中渗透仪法,适用范围较广; 天然潜水位变幅法,适用于研究区 地下水水平径流及垂向越流与蒸发都 很微弱,不受开采影响的地段里。 4.画图说明泉的分类? 1-透水层;2-隔水层;3-坚硬基岩; 4-岩脉;5-风化裂隙;6-断层; 7-潜水位;8-测压水位;9-地下水流向; 10-下降泉;11-上升泉 5.影响地下水蒸发的因素有哪些? 如 何影响? 影响因素有:气候、潜水埋深、包 气带岩性、地下水流动系统的规模。 气候愈干燥,潜水埋深愈浅,粉质 亚砂土、粉砂等组成的包气带,地下水 流动系统的排泄区,蒸发作用强烈;反 之,蒸发作用弱。 6.有一潜水含水层,潜水位为100m, 其下部有一承压含水层,测压水头为 80m,二含水层之间有一层10m厚的弱 透水层,其垂向渗透系数为0.001m/d, 试计算单位时间水平面积上的越流量。 7.一潜水含水层,潜水位为80m,其 下部有一承压含水层,测压水头为 70m,二含水层之间有一层5m厚的弱 透水层,测得单位水平面积上的越流量 为0.01 m3/d,试计算弱透水层的垂向 渗透系数。 2.潜水动态分几种类型? 各类型有何 特征? 潜水动态分:蒸发型、径流型、弱 径流型。特点如下: 蒸发型:年水位变幅小,各处变幅 接近,水质季节变化明显,长期中地下 水向盐化方向发展,并使土壤盐渍化。 径流型:年水位变幅大而不均,水 质季节变化不明显,长期中则不断趋于 淡化。 弱径流型:年水位变幅小,各处变 幅接近,水质季节变化不明显,长期中 向淡化方向发展。 1.岩溶发育的快速演化阶段,介质场 与流速场发生哪些变化? (1) 地下水流对介质的改造由化学 溶蚀变为机械侵蚀与化学溶蚀共存机 械侵蚀变得愈益重要。 (2) 地下出现各种规模的洞穴。 (3) 地表形成溶斗及落水洞,并以 它们为中心形成各种规模的洼地,汇集 降水。 (4) 随着介质导水能力迅速提高, 地下水位总体下降,新的地下水面以上 洞穴干枯。 (5) 通道争夺水流的竟争变得更加 剧烈。 (6) 不同地下河系发出袭夺,地下 河系不断归并,流域不断扩大。 2.岩溶水的特征? (1) 空间分布极不均匀 (2) 岩溶水具各向异性; (3) 岩溶水的运动,通常是层流和 紊流共存; (4) 局部流向和整体流向常常不一 致; (5) 岩溶水的补给,通常以垂直岩 溶通道为主,排泄常以泉的形式排泄; (6) 岩溶水水位随季节变化大。 1.过量开采地下水引起的环境问题? (1) 开采条件恶化,资源枯竭 (2) 破坏了原有的水文循环,如泉 水干枯等; (3) 沼泽、湿地被疏干; (4) 造成土地砂化、植被衰退; (5) 地面沉降; (6) 岩溶地面塌陷; (7) 海水入侵; (8) 水质恶化。 3.一个完整的水文地质研究包括哪几 个步骤? (1) 收集与提取信息; (2) 将信息加工组织成一个反应所 研究系统本质的概念模型; (3) 建立物理模型或数学模型; (4) 利用数学模型进行仿真模拟; (5) 经过检验后的数学模型可用来 模拟系统未来的行为(预测),或者求 解采取不同人为措施时系统的响应(决 策模拟)。