水文地质学基础1.docx

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水文地质学基础1

中国地质大学（北京）

2002年硕士研究生入学考试试题

试题名称：

水文地质学基础试题代码：

610

一、名词解释（每题4分，共24分）

持水度含水层上层滞水水力梯度地下水均衡岩溶水

二、判断正误（正确打，错误打，每题2分，共10分）

1．含水层的渗透系数越大，该含水层越富水。

（）

2．并不是多孔介质的孔隙度越大给水度也越大。

（）

3．多孔介质中的渗透速度不等于地下水的实际流速。

（）

4．地下水位动态变化完全取决于地下水补给量的大小。

（）

5．所有隔水层都是不含水和不透水的岩层。

（）

三、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。

（6分）

四、

简述地下水化学成分的主要形成作用。

（15分）

五、简述地下水资源的特征。

（15分）

六、试论述地下水开发利用过程中的问题。

（30分）

试题三图（a）

试题三图（b）

试题三图（c）

中国地质大学（北京）

2004年硕士研究生入学考试试题

试题名称：

水文地质学基础试题代码：

415

一、解释概念（每题5分，共30分）

1．孔隙度

2．承压水

3．毛细水

4．溶滤水

5．溢流泉

6．岩溶

二、分析解释（每题10分，共50分）

1．达西定律

2．脱碳酸作用

3．裂隙水的基本特点

4．地下水系统

5．地下水补给资源及其供水意义

三、画出下面降雨入渗条件下河间地块剖面的流网（画出流线、等水头线，标出钻孔中的水位。

20分）

四、阐述影响降雨入渗补给地下水的因素（25分）

五、论述人类影响下地下水动态的基本类型并分析其成因（25分）

中国地质大学（北京）

2005年硕士研究生入学考试试题

试题名称：

水文地质学基础试题代码：

415

一、请指出下列相关概念的区别（每题6分，共30分）

1．孔隙度、孔隙比

2．潜水、承压水

3．蒸发、蒸腾

4．溶滤作用、浓缩作用

5．非均质性、各向异性

二、填空（每题6分，共30分）

1．含水层从外界获得补给的方式包括

，，，

，等。

2．溶解了大量CO2的地下水在温度或压强时将发生脱碳酸作用。

3．某水源地附近一口泉的流量发生衰减，可能原因是

，等

4．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的倍。

5．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，这时潜水面（填“是”或者“否”）还可以看作流面。

三、综合分析题（20分）

图2中有一个由隔水断层和弱透水层围成的均质各向同性孔隙含水层，补给区接受大气降水补给。

区域内发育泉A和B，而钻孔W1～W4的滤水管均位于孔底。

请完成

（1）比较W1和W2钻孔水位高低，比较W3和W4钻孔水位高低（可画图表示）；

（2）指出泉A和B属于上升泉还是下降泉；（3）图3中的两个泉流量曲线分别属于泉A和B，请指出哪一个（实线或虚线）属于泉A，哪一个（实线或虚线）属于泉B；（4）如果在W4中投入某放射性物质，在W1和W2中哪个孔最先观察到?

四、简述地下水向集中排泄点——泉的方向流动时，流速将如何变化（10分）

五、简述影响大气降水补给地下水的因素（10分）

六、论述裂隙含水层与孔隙含水层的不同特点（25分）

七、论述人类对地下水的利用可能引发哪些环境问题并说明原因（25分）

中国地质大学（北京）

2006年硕士研究生入学考试试题（B卷）

试题名称：

水文地质学基础试题代码：

415

一、请解释下列概念（每题6分，共30分）

1．蒸腾

2．裂隙率

3．水力梯度

4．钙华

5．下降泉

二、辨析题（每题6分，共30分）

1．沙漠地区降雨量很少，所以沙漠地区的地下水没有补给来源。

2．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。

3．潜水埋深越小，蒸发越强烈，降水入渗补给系数也越大。

4．含水层孔隙度越大，则渗透系数越大。

5．农业灌溉管理不善，导致土地盐碱化，这是溶滤作用的结果。

三、简述给水度的含义及其与岩性的关系？

（10分）

四、画出下面降雨入渗条件下河间地块剖面的流网（画出流线、等水头线，标出钻孔中的水位）（10分）

图1河间地块潜水含水层（题四）

五、简述地下水资源的可恢复性（15分）

六、论述碳酸盐岩含水层的水化学特征和地下水运动特征（25分）

七、综合分析题（30分）

图2和图3显示了某地区天然状态和人类活动影响下的地下水系统特征图，其中弱透水层为高压缩性的含砂粘土层。

（1）简述图中所反映的水文地质条件。

（2）分析人工开采地下水导致地下水系统发生了哪些变化。

（3）分析本地区开采深层地下水最可能会引发哪些环境问题。

中国地质大学（北京）

2006年硕士研究生入学考试试题（A卷）

试题名称：

水文地质学基础试题代码：

415

一、请解释下列概念（每题6分，共30分）

1．径流系数

2．上层滞水

3．结合水

4．溶滤作用

5．越流

二、填空（每题6分，共30分）

1．地下水的排泄方式包括

，，等。

2．溶解了大量CO2的地下水在温度或压强时将发生脱碳酸作用，并导致地下水矿化度，pH值。

3．某开采井在一承压含水层抽水，附近观测孔观测到该承压含水层水头下降了6m，则该处含水层有效应力将，含水层上部粘性土盖层的孔隙水压力将、密度将、渗透系数将。

（填“增大”或“减小”）

4．在一次渗流试验中，细砂（A-B段）和粉砂（C-D段）被填入断面呈圆形的水平柱形容器中，如图1所示，入口与出口流量稳定为Q，测压管水面高度分别为hA、hB、hC、hD，CD之间距离为15cm，AB之间距离为10cm，直径d2是d1的2倍，已知hAhB=3cm，hChD=9cm，则细砂渗透系数是粉砂渗透系数的倍，从B断面到C断面，渗透流速的变化趋势是。

hA

hC

hB

Q

hD

Q

D

C

B

A

d1

d2

图1细砂（左）和粉砂（右）串联渗流试验图

5．承压含水层出现自流井的条件是；发育在风化裂隙带的泉属于（填“上升泉”或“下降泉”）；地表水（河、渠等）横断面的湿周是（填“等水头线”或“流线”）。

三、综合分析题（20分）

根据云南永仁地质队的调查，云南省永仁三叠纪煤系地层的岩性，自南向北由砾岩、粗砂岩渐变为细砂岩，岩层的裂隙率、裂隙宽度及钻孔涌水量也相应的由大变小，如下图所示。

图2永仁砂岩的岩相变化与裂隙率及单位涌水量关系图

请根据这些信息对以下问题进行分析：

（1）含裂隙砂岩地层的空隙类型有哪些？

地下水在其中赋存具有什么特征？

（2）单位涌水量、裂隙率、岩石颗粒大小以及砂岩地层透水性之间，是什么关系？

四、简述流网图的要素和用途（10分）

五、简述大气降水入渗系数的含义和野外确定方法（10分）

六、论述承压水的补给类型及其补给条件对地下水水位动态和上升泉流量动态的影响（25分）

七、从含水层的性质、补给和排泄条件等角度，对地下水资源的可调节性进行论述（25分）

中国地质大学（北京）

2007年硕士研究生入学考试试题（B）

试题名称：

水文地质学基础试题代码：

415

一、简述下列基本概念：

（每小题5分，共20分）

1、地下水系统2、流网3、地下水动态4、越流

二、简述我国水文循环概况。

（20分）

三、某中生代碎屑沉积地层的岩性分为泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩5种，请分别按它们的孔隙度、富水性、渗透系数、给水度值的相对大小，对上述5种岩性进行由大到小的排序。

（每序列5分，共20分）。

四、在某区域地下水流动系统内，地下水的水质类型（按阴离子分类）分为：

（A）Cl-、（B）HCO3-、（C）HCO3---SO42-、（D）SO42-四种，请根据地下水从补给区到排泄区的径流顺序，将上述水质类型排序，并说明理由。

（20分）

五、某均质各向同性潜水含水层的隔水底板水平，稳定地下水运动的垂向速度分量忽略不计，沿地下水流线切一条剖面，边界条件如题5图所示，已知观测孔水位h1、h2和观测孔间距l，单宽流量为q。

试建立微分方程，并推导渗透系数K的计算公式。

（20分）

题5图

六、绘出典型地下水流动系统与岩溶发育垂直分带示意剖面图，并说明地下水循环特征。

（25分）

七、请论述，为什么“潜水与承压水由于排泄方式及水交替程度不同，动态特征也不同。

”？

（25分）

中国地质大学（北京）

2008年硕士研究生入学考试试题（A卷）

标准答案及评分参考

试题名称：

水文地质学基础试题代码：

834

一、名词解释（每条5分，共40分）

水文循环：

地球上各种形式的水，在太阳辐射和重力的共同作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。

给水度：

地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出水的体积。

含水层：

是指能够透过并给出相当数量水的岩层。

潜水：

饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。

地下水动态：

含水层个要素（如水位、水量、水化学成分、水温）随时间的变化。

含水系统：

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。

阳离子交替吸附作用：

岩土颗粒表面带有负电荷，能够吸附水溶液中的阳离子。

在一定的条件下，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子转为地下水中的组分，该作用即为阳离子交替吸附作用。

储存资源：

含水系统在地质历史时期积累保存下来的水量。

二、推导题（20分）

设一假想的河间地块承压水稳定运动，该含水层水平等厚，已知几何尺寸（如图所示），两条河流的水位分别为h1和h2，渗透系数K1/K2=0.5，试求出：

（1）含水层的单宽流量表达式；

（2）承压含水层的压力线表达式。

题二图

图中的符号：

K1、K2—承压含水层的渗透系数（m/d）；M—承压含水层的厚度（m）；q—承压含水层的单宽流量（m2/d）；h1、h2—分别为两河流的稳定水位标高（m）。

解：

设在1/2L处，承压含水层的水位为h，根据达西定律该含水层的单宽流量q为：

整理得：

则：

在等厚均值承压含水层中，地下水位线为直线，设h为随x方向变化的承压含水层水位线，并注意到如下三个点出的地下水位值：

h=h1，在x=0

h=（h1+2h2）/3，在x=0.5L

h=h2，在x=L

由此可以得到：

评分标准：

作对

（1），15分；

（2）5分。

如果思路正确而答案有误，则适当减分。

三、简答题（每题15分，共60分）

1.简述岩石中水的作用力以及水分存在的形式

岩石中的水主要受到分子力、毛细力和重力的作用，相应以结合水、毛细水和重力水的的形式存在于岩石的空隙之中。

岩石表面带有电荷，而水分子又是偶极体，由于静电吸引，岩石表面具有吸附水分子的能力，这种作用力称为分子力，所吸引的水分称为结合水。

越靠近固体表面，吸引力越大，其水分称为强结合水（吸着水）；而远离固体表面吸引力减弱，其水分称为弱结合水（薄膜水）。

强结合水由于受到巨大的分子吸力，其物理化学性质与常压下的水有很大区别，一般不易流动，弱结合水水膜在一定的压力下可以变化。

在固、液、气三相界面处，由于液体表面张力而产生的附加表面压力称为毛细力，被毛细力而吸附的水分称为毛