《专门水文地质学》
一、名词解释
1. 水文地质物探：利用地球物理方法查明含水介质水文地质特征的勘探
2.现场踏勘：通过踏勘应对调查区地质、水文地质条件及交通条件等有一个全面的了解，以便在编制设计书时能做到指导思想明确、重点突出、有的放矢，使工作布置和设计符合实际条件。
3. 抽水试验:通过钻孔或水井抽水，定量评价含水层富水性，测定含水层水文地质参数和判断某些水文地质条件
4. 单孔抽水试验：仅在一个试验孔中抽水，用以确定涌水量与水位降深的关系，概略取得含水层渗透系数。
5.多孔抽水试验：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。
6.群孔干扰抽水试验：在影响半径范围内，两个或两个以上钻孔同时进行的抽水试验。
7.试验性开采抽水试验：是模拟未来开采方案而进行的抽水试验。
8.过滤器：过滤器是指安装在钻孔中含水层（段）的一种带孔井管
9.地下水动态：指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。
10.地下水均衡：指在一定范围、一定时间内，地下水水量、溶质含量及热量等的补充(或流入)量与消耗(或流出)量之间的数量关系。
11.单因素曲线图：仅反映地下水的某一要素，如地下水位动态曲线图、泉水流量动态曲线图、水的矿化度或某种离子含量动态曲线图等，单因素曲线图便于分析变化的规律。
12.综合曲线图：将地下水的所有要素或几种要素以及影响因素绘制在一张图上，综合曲线图便于分析地下水要素与影响因素之间的关系。
13.地下水水质：指水和其中所含的物质组分所共同表现的物理、化学和生物学的综合特征
14.地下水水质指标：表示地下水中物质的种类、成分和数量，是衡量地下水水质的具体标准。
15细菌总数指标：指水样在相当于人体温度（37℃)下经24h培养后，每毫升水中所含各种细菌的总个数。饮用水标准规定，此数不应超过100个。
16.总大肠杆菌数指标：若在水中发现很多大肠杆菌，则说明水已被污染。饮用水标准规定，每升水中大肠杆菌数不得超过3个或100ml水中不得检出。
17.成垢作用：水煮沸时，水中的一些离子、化合物可以相互作用而生成沉淀，附着在锅炉壁上形成锅垢，这种作用叫成垢作用。
18.硬垢：主要由碱土金属的碳酸盐、硫酸盐及硅酸盐构成，附壁牢固，不易清除。
19.软垢：主要由悬浮物及胶体物质构成，易于洗涮清除。
20.起泡作用：指水在锅炉中煮沸时，在水面上产生大量气泡的作用
21.腐蚀作用：由于水中氢置换铁，使炉壁受到损坏的作用称为腐蚀作用
22.分解性侵蚀：指酸性水溶滤氢氧化钙及侵蚀性CO2溶滤碳酸钙，使水泥分解破坏的作用。
23.结晶性侵蚀: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
24.分解结晶复合性侵蚀:又称镁盐侵蚀，其侵蚀机理主要是水中弱盐基硫酸盐阳离子的侵蚀
25.灌溉系数:根据钠离子与氯离子、硫酸根的相对含量采用不同的经验公式计算的，它反映了水中的钠盐值，但忽略了全盐的作用
25.钠吸附比值法:根据水中钠离子与钙、镁离子的相对含量来判断水质的优劣
26.盐害：主要指氯化钠和硫酸钠这两种盐分对农作物和土壤的危害
27.碱害：也称苏打害，主要是指碳酸钠和重碳酸钠对农作物和土壤的危害。
28.综合危害：除盐害碱害外，水中的氧化钙，氧化镁等其他有害成分与盐害一起对农作物和土壤产生的危害，称为综合危害。
29.盐度：水质的盐害程度
30.矿泉水：泉水中的某些特殊矿物盐类，微量元素或某些气体含量达到某一标准或具一定温度时，使泉水具有特殊的用途时
31.动储量：单位时间内流经含水层（带）横断面的地下水体积，即地下水的天然径流量；
32.静储量：地下水位年变动带以下含水层（带）中储存的重力水体积；
33.调节储量：地下水位年变动带内重力水的体积；
34.开采储量：用技术经济合理的取水工程，能从含水层中取出的水量，并要求开采期内不发生水量减少、水质恶化等不良后果。
35.补给量：指天然状态或开采条件下，单位时间内，通过各种途径进入含水层（或含水系统）的水量
36.储存量：指地下水在补给与排泄过程中，某一时间段内在含水层（或含水系统）中储存的重力水体积。
37.允许开采量: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。
38.补偿疏干法:在旱季腾出储水空间，等雨季或丰水年得到全部补偿，这样可以大大增加地下水补给量，因而扩大了地下水的开采价值。这种方法称为补偿疏干法
二、填空题
1.小比例尺一般小于l：10万，比例尺根据工作任务而定，一般要求大于1：5万
2.供水水文地质勘察工作划分为：普查阶段、详查阶段、勘探阶段、开采阶段
3.水文地质调查工作的类型可分为区域水文地质调查和专门性水文地质调查
4.地质调查主要包括：地层岩性调查、地质构造调查
5.地层岩性调查包括基岩调查、松散岩层调查和地层调查。
6.基岩调查主要调查基岩的岩石类型、可溶性、层厚和层序组合。
7.在水文地质测绘中地质构造调查包括：褶皱构造调查、断层调查、裂隙调查。
8.流量的测量方法有堰测法、容量法、断面法。堰测法有三角堰、矩形堰、梯形堰。
9. 水文地质调查应查明地下水的补给、径流和排泄条件、渗流参数
10.水文地质调查必须按照先设计后施工、先测绘后勘探的程序进行。
11.稳定流抽水试验在技术要求上主要有水位降深、抽水试验流量、稳定延续时间及水位和流量观测。
12.非稳定流抽水试验技术要求抽水流量、选择水位观测、抽水延续时间。
13.观测孔的深度一般应达到所要观测的含水层最低水位以下2～5m，其管口应高出地面0.5～1m，孔口应设置保护装置，在孔口地面应采取防渗措施。
14.岩石按力学性质可分为脆性岩石、半脆性岩石和塑性岩石三类。
15.按富水程度可将断层划分为富水断层、储水断层和无水断层，按导水性能将断层分为导水断层和阻水断层。
16.气象资料调查主要是降水量、蒸发量、气温。
17.一般要求孔深小于lOOm时，孔斜不得超过1.5度，当孔深大于lOOm时，每增加lOOm孔斜不得超过1度，并要求每50m测一次孔斜，以检查是否符合设计要求。
18.抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水、试验性开采抽水。
19.过滤器类型：骨架过滤器、包网过滤器、缠丝过滤器、填粒过滤器。
20.地下水动态观测项目主要包括水位、水温、水质、水量、水文及气象等因素。
21.一般包括四类图件：基础性图件、要素性图件、综合性图件和应用性图件。
22.地下水水质指标可划分为物理性质指标、化学性质指标和生物性质指标。
23.我国《生活饮用水卫生标准》中的水质指标项目类别分为感官性状指标、一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标和放射性指标。
24.侵蚀方式有分解性侵蚀、结晶性侵蚀和分解结晶复合性侵蚀等
25.地下水资源的特点系统性、流动性、可恢复性、可调节性
26.地下水资源划分为补给量、储存量和允许开采量三类
27.管井的成井工艺，包括从钻进开始直至下管、回填、洗井等多道工序。
28. 水文地质钻孔的基本类型有勘探孔、试验孔、观测孔、开采孔
29. 水文地质试验包括抽水试验放水试验注水试验
30. 矿井水灾害按水源划分类型有：地表水害、松散含水层水害、煤系砂岩水害、灰岩水害
31.按矿泉水的用途：可分为工业矿水，医疗矿水和饮用矿泉水。
32.地下水允许开采量的计算方法水量均衡法、相关外推法、开采试验法、补偿疏干法.
33地下水资源评价包括地下水水质评价和地下水水量评价。
34
三、简答题
1.水文地质调查的任务及目的
任务:(1)查明地下水的赋存条件(2)查明地下水的运动特征
(3)查明地下水的动态特征(4)查明地下水的水文地球化学特征
目的:(1)查明地下水的形成、赋存和运移特征
(2)查明地下水水量、水质的变化规律
(3)为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供水文地质依据。
★2.水文地质调查包括哪些方法？
（1）水文地质测绘（2）水文地质物探（3）水文地质钻探
（4）水文地质现场试验（5）地下水动态观测（6）室内分析实验鉴定、模拟试验和实验。
3.区域水文地质调查目的、任务、特点
目的掌握区域水文地质条件与地下水基本特征，为区域水资源规划、综合利用、水环境保护等奠定基础，为国民经济远景规划或专门性水文地质调查提供具体的水文地质背景资料。
任务查明区域地下水的基本类型及各类地下水埋藏分布条件，地下水的水量与水质形成条件，地下水资源的概括数量，地下水与区域地表水的关系，以及与区域环境条件的关系。
特点小比例尺（一般小于l：10万），注重以地下水资源与流域及行政区域单元结合划界，应用区域地质、水文、气象、遥感、GIS等技术和资料，采用均衡法进行地下水量概算
4.专门性水文地质调查目的、任务、特点
目的为某项具体工程建设项目的设计提供所需要的水文地质资料，同时也可以为地下水某方面研究提供依据。
任务详查水文地质条件，有针对性地进行某个专门项目或具体亟待解决问题的调查，提供工程项目设计所要求的水文地质资料
特点比例尺根据工作任务而定，一般要求大于1：5万。调查范围可大可小，并且可在大范围进行特殊的调查，可以根据特殊的方法进行调查，掌握与常见调查相结合的方法。
5.富水断层、储水断层的特征
富水断层断裂带具有较大储水空间，能够汇集两盘岩层中的地下水，断裂带地下水丰富
储水断层断裂带透水性较好，两盘岩层透水性较差，断裂带多形成脉状含水带
6.地貌调查的任务
（1）对各种地貌单元的形态特征进行观察、描述和测量；
（2）查明地貌成因类型，形成时代及发育演变历史，分析地貌与地层岩性、构造和地下水之间的关系；
（3）分析地貌与地下水形成及分布的内在联系，从而分析水文地质条件。
7.观测点的布置原则
(1）地层界线、断层线、褶皱轴线、岩浆岩与围岩接触带、标志层、典型露头和岩性岩相变化带等；
(2）地貌分界线和自然地质现象发育处；
(3）井、泉、钻孔、矿井、坎儿井、地表坍陷、岩溶水点（如暗河出、入口）、落水洞、地下湖和地表水体等。
8.水文地质调查分哪几个阶段？
（1）准备工作:收集与整理已有的相关资料、现场踏勘、编制设计书。
（2）野外工作
（3）室内工作：测试、资料整理分析、编写报告
★9.水文地质测绘(地下水资源地面调查）的基本任务是：
（1）确定地下水的基本类型及各类型地下水的分布与相互联系；
（2）确定主要含水层（带）及其埋藏和分布情况，隔水层的特征与分布；（3）查明褶皱构造和断裂构造的水文地质特征；
（4）查明地下水的补给、径流与排泄条件；
（5）查明地下水的水化学成分及水文地球化学环境；
（6）概略评价各含水层（带）的富水性、区域地下水资源量、水化学特征及其
动态变化规律；
（7）查明与地下水有关的环境地质问题。
★10.水文地质测绘的主要观测项有哪些？
1、地质调查
2、地貌调查
3、地下水露头调查
4、地表水、植被和水文气象资料调查
5、与地下水有关的环境地质问题调
★11.泉的调查研究及意义
（1) 查明泉水出露的地质条件(特别是出露的地层层位和构造部位)、补给的含水层,确定泉的成因类型和出露的高程；
（2) 观测泉水的流量、涌势及其高度，泉水的流量及其动态变化特征，泉的物理性质(包括水温、沉淀物、色、味及有无气体逸出等)和化学性质，采集水样进行水质分析；
（3) 泉水的开发利用状况及居民长期饮用后的反映；
（4) 对矿泉和温泉，还应查明其特殊组分及其出露条件，并对其开发利用的可能性作出评价；
(5）每一个泉都要现场绘制泉水出露的水文地质平面和剖面图。
意义1) 通过对泉出露条件和补给水源的分析，确定含水层的层位;
2) 根据泉的出露标高，确定地下水的埋藏条件;
3)根据泉水流量大小、涌势、水质及其动态，分析含水层的富水性及类型（是承压水还是潜水）;
4)据泉水化学成分及含量, 分析含水系统的径流条件及确定地下水的用途;
5)据泉水的出露条件，判别某些地质或水文地质条件，如断层、侵入体接触带或某种构造界面的存在，或区内存在多个地下水系统等。
★12.水井(钻孔) 调查的内容及意义
（1）调查和收集井(孔)的地质剖面和开凿时的水文地质观测记录资料；
（2）记录井(孔) 所处的地理位置、地形、地貌、地质环境及其附近的卫生防护情况；
（3）测量井(孔)的水位埋深、井(孔)深、出水量、水温以及动态变化特征，采集水样进行水质分析；
（4）查明井(孔)的出水层位，补、径、排特征，使用年限，井(孔)结构及居民长期饮用后的反映；
（5）必要时还需对井(孔)进行抽水试验，以便确定井(孔)的出水量及水文地质参数。
意义（1）调查井(孔)，可以确定含水层的埋深、厚度、出水段岩性和构造特征，分析含水层的类型；
（2）调查井(孔)，确定含水层的富水性、水质和动态特征。
★13.野外测绘中采取水样必须遵守下列规则：
（1）要从水面以下0.2～0.5 m处取样；
（2）在停滞的水体或水中采取水样，应将死水抽去后，采取新鲜水样；采取河水水祥，应在水流较缓的地段采取；
（3）在取祥前应将已洗净的水样瓶用所取之水仔细冲洗2~3次；
（4）取样时不宜把瓶装满，应留l~2 cm空隙；
（5）取好水样应立即密封，用纱布将瓶口缠好，然后再用蜡封住；
（6）取特殊要求水样时应加稳定剂另取一瓶水样，如分析水中侵蚀性CO2的含量时，则应另取一瓶水样加入大理石粉。
★14.水文地质钻探的基本任务
（1）揭露含水层，探明含水层的埋藏深度、厚度、岩性和水头(位)，查明含水层之间的水力联系；
（2）进行各种水文地质试验，确定含水层的富水性及各种水文地质参数；
(3)采取岩土样和水样，确定含水层的水质，测定岩土物理性质和水理性质；
(4)利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为开采井。
15.水文地质钻孔的布置原则
(1)以查明区域水文地质条件为目的的钻孔布置
(2)以地下水资源评价为目的的钻孔布置
(3)以供水为目的的钻孔布置（4）以排水为目的的钻孔布置
（5）钻孔的密度（6）钻孔的代表性
16.水文地质钻孔的基本类型有哪些？
（1）勘探孔—主要了解地质、水文地质条件；
（2）试验孔—完成前者任务外，尚需进行水文地质试验；
（3）观测孔—主要供水文地质观测和取样；
（4）开采孔—取得水文地质资料，开发地下水资源。
★17. 水文地质观测
1、冲洗液的观测
2、孔中水位的观测
3、钻孔涌水现象观测
4、水温观测
5、孔内现象观测
6、取水样
★18. 抽水试验的目的和任务
(1)确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力；
(2)确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、给水度μ、弹性释水系数μ*、导压系数a、弱透水层渗透系数K′、越流系数b、越流因素
B、影响半径R等；
(3)确定降落漏斗的形状及影响范围，为取水工程设计提供所需的水文地质数据，如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等，依据降深和流量选择适宜的水泵型号；
(4)直接评价水源地的允许开采量；
(5) 查明某些手段难以查明的水文地质条件
19.抽水孔的布置要求（某一条）
1、为查明区域水文地质条件，则抽水孔应布置在有控制意义的典型地段，采用单孔抽水试验孔；
2、为解决某项供水任务，则抽水孔应布置在有供水意义的地段或在未来开采井位置，采用用群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验。
3、为查明边界性质或评价径流补给量时，则抽水孔应布置在靠近边界的地方，以便能观测到边界两侧水位差异变化或查明边界两侧的水力联系程度，采用多孔抽水试验孔；
4、为求取水文地质参数，抽水孔应远离含水层的透水和隔水边界，布置在含水层的导水及贮水性质、补给条件、厚度和岩性条件等有代表性的地方，采用多孔抽水试验孔；
5、在布置带观测孔的抽水孔时，要考虑尽量利用已有水井作为抽水时的水位观测孔；当无现存水位观测井时，应考虑附近有无布置水位观测井的条件；
6、抽水孔附近不应有其它正在使用的生产水井或地下排水工程；
7、抽水孔附近应有较好的排水条件，即抽出的水能无渗漏地排到抽水孔影响半
径区以外，特别应注意抽水量很大的群孔抽水的排水问题；
20.对过滤器的要求
（1）有较大的孔隙率和一定直径以减小过滤器阻力（2）有足够的强度
（3）有足够的抗腐蚀能力及耐用（4）成本低廉
21.地下水动态与均衡的关系
（1）地下水均衡是导致地下水动态变化的原因；
（2）地下水动态则是地下水均衡的外部表现，即动态变化的方向与幅度是由均衡的性质和数量所决定的。
22.观测点线的布置要求（某一条）
1、地下水动态观测点，应尽量利用已有的勘探钻孔、水井和泉。
2、为了查明区域地下水补、径、排条件及不同地区水质、水温、水位和水量变化情况，
3、地下水补给边界处要控制一定数量的观测孔，而且要布置在有代表性的边界地段。
4、为查明两个水源地的相互影响或附近矿区排水对水源地的影响，应在连接两个开采漏斗中心线方向上布置观测线，在开采漏斗内应适当加大观测点密度。
5、在多层含水层分布地区，为查明各含水层之间的水力联系，应布置分层观测孔组。
6、为查明污染源对水源地地下水水质的影响，观测孔应沿污染源至水源地的方向布置，并使观测线贯穿水源地各个卫生防护带。
7、为查明地下水与地表水之间的补排关系，应垂直地表水体的岸边布置观测线，并对地表水水位、流量、水温、水质进行观测。
8、为查明咸水与淡水分界面动态特征，应垂直咸水与淡水的分界面布置观测线。
9、为查明水源地在开采过程中下降漏斗的发展情况，通过漏斗中心布置相互垂直的两条观测线。
10、基岩地区应在主要构造富水带、岩溶大泉、地下河出口处及地下水与地表水相互转化处布置观测点。
11、为获得计算地下水径流量用的水位动态资料，观测线应垂直和平行计算断面布置。
12、为获得计算地区降水入渗系数用的水位动态资料，观测孔应布置在有代表性的不同地段。
23.水文地质图的特点
1、多变性
2、复杂性
3、水文地质图系
4、图件的内容与图幅的数量
24.综合性水文地质图
1、地层及构造特征
2、地下水类型
3、地下水天然露头和人工露头
4、地表水系和地表水体
5、与地下水有关的地貌现象
6、地下水系统划分
7、地下水化学特征 8、地下水运动特征 9、岩层富水程度
10、剖面图及镶图
25.水文地质报告
一、序言二、自然地理及地质条件三、水文地质条件
四、地下水资源评价五、地下水开发利用与保护六、结论和建议
★26.抽水试验最大水位降深值
①潜水含水层，Smax=1/3—1/2潜水含水层厚度；
②承压含水层，Smax≤承压含水层顶板的高度。
③当进行三次不同水位降深抽水试验时，其余两次试验的水位降深，应分别
等于最大水位降深值的2／3和l／2。
④当抽水设备达不到上述要求时，要求Smax等于水泵的最大扬程(或吸程)
即可，相邻两次水位降深之间的水头差值也不应小于lm。
★27.地下水资源评价的精度与分级
A级提交的成果精度要求一般为1：1万或1：2.5万的比例尺。对应于开采阶段的供水水文地质调查
B级提交的成果精度要求一般为1：1万或1：2.5万的比例尺。对应于勘探阶段的供水水文地质调查。
C级提交的成果精度要求一般为1：2.5万或1：5万的比例尺。对应于详查阶段的供水水文地质调查。
D级提交的成果精度要求一般为1：5万或1：20万的比例尺。对应于普查阶段的供水水文地质调查。
E级提交的成果精度要求一般为1：50万的比例尺。对应于区域调查阶段
★28.水源地的选择
（1）水源地应尽可能选在含水层透水性好、厚度大、层数多、分布较广地段上：（2）水源地应尽可能选择在能最大限度拦截区域地下径流的地段，或接近补给水源、能充分夺取各种补给量的地段
（3）应尽量远离原有的取水或排水点，减少互相干扰，避免新旧水源之间、工业和农业用水之间、供水和矿山排水之间产生矛盾；
（4）水源地应选在不易引起地面沉降、塌陷、地裂、滑坡等有害地质作用的地段上。
（5）选择在不易引起水质污染或恶化的地段上
（6）从经济、安全和扩建前景方面加以考虑。
29.相关外推法
（1）S-Q散点图（2）求出待定系数A和B （3）求相关系数
（4）相关系数显著性检验（5）预报精度，即求剩余标准差δs
★30. 水文地质勘探工作程序应遵偱的原则？
答：（1）工作范围由大到小，工作要求由粗到精
（2）按测绘—勘探—试验—长期观测的顺序安排
（3）根据具体条件由少到多，由点到线，进一步控制到面
（4）每一勘查阶段按准备工作、野外施工和室内总结三段时期进行
31.区域地下水位持续下降危害及防治措施
危害：（1）取水工程出水量不断减少，必须更换抽水设备，严重时，甚至使水井报废。
（2）由于区域地下水位下降，可引起地面下沉、地裂及地面塌陷等严重环境地质问题。
（3）在沿海地区，由于区域地下水位的大幅度下降，破坏了咸、淡水的天然平衡条件，引起海水入侵，使开采含水层水质恶化。
（4）由于区域地下水位下降，使一些著名的岩溶大泉干枯，破坏了以泉源景观为特色的旅游资源。
防治措施
（1）关闭某些水源地或减少开采井数，把开采量压缩到水源地地下水补给量所允许的范围内。
（2）调整开采布局
（3）加强地下水管理，建立合理的开采制度
（4）对含水层进行地下水的人工补给，增加地下水总的可开采量。
（5）建立和健全地下水动态监测网，加强水情监测和预报，尽可能早地发现问题，及时采取防患补救措施。
四、计算题
1.某水源地位于基岩裂隙水的富水地段。在0.2km2面积内施工了12个钻孔，最大孔距不超过300m，在其中3个钻孔中进行了4个多月的开采抽水试验，观测数据列于下表中（P144）。
解：①3169＝Q补＋0.47μF ②2773＝Q补＋0.09μF
③3262＝Q补＋0.94μF ④3071＝Q补＋0.54μF
⑤2804＝Q补＋0.19μF
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。
2.旱季试验抽水量为1761.7 m3／d，抽水10 d后井中水位降深S0＝5m，并开始等幅下降，再延续抽水140 d，水位降降至14.53m，随后抽水流量变为1900 m3／d，再延续抽水49d，水位升至2.83m（雨季）（p148图9.11）。
勘察年的旱季时间为T旱＝253d，雨季补给时间T雨＝112d。根据当地条件，允许降深Smax＝23m，请计算该水源地的允许开采量。
解;（1）按旱季抽水资料，求出μF
（2）计算旱季开采量， Smax ＝23m ， S0＝5m ， T 旱＝253d
（3）求雨季补给量 （4）允许开采量评价
Q 补大于Q 旱开，所以Q 旱开＝1841.2（ m3／d ）作为允许开采量是有保证的。
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