地下水动力学课后思考题及其参考答案.ppt
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1、(1)(1)从大气圈到地壳上半部属于浅部层圈水,其中分布有大气水、从大气圈到地壳上半部属于浅部层圈水,其中分布有大气水、地表水、地下水以及生物体中的水,这些水以地表水、地下水以及生物体中的水,这些水以 自由态自由态H H2 2O O分子分子 形式存在,形式存在,液态液态 为主,也呈现为主,也呈现 固态固态 与与 气态气态 存在。存在。详见详见P6P6。(2)(2)深层圈水分布于地壳下半部直到下地幔这一范围。在地壳下深层圈水分布于地壳下半部直到下地幔这一范围。在地壳下部深约部深约15-35km15-35km处,地温高达处,地温高达400400以上,压力也非常大,这里的以上,压力也非常大,这里的水
2、不可能以普通水不可能以普通 液态液态 水或水或 气态气态 水形式存在,均是以水形式存在,均是以 非自由非自由态态 存在的水,为被压密的气水溶液。存在的水,为被压密的气水溶液。详见详见P7P7。绪绪 言言第一章第一章 地球上的水及其循环地球上的水及其循环1整理课件(3)(3)地球上水的循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及地球上水的循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围,可分为涉及层圈的范围,可分为 水文循环水文循环 和和 地质循环地质循环 。水循环的。水循环的大气过程属于大气过程属于 水文循环水文循环 。详见详见P7P7。(4)(4)名词解释:水文循环、地质循环。名词解释:水
3、文循环、地质循环。详见详见P7P7、P9P9。(5)(5)水文循环是在水文循环是在 太阳辐射太阳辐射 和和 重力重力 作用下,以作用下,以 蒸发蒸发 、降降水水 、和、和 重力重力 等方式周而复始。水文循环分为等方式周而复始。水文循环分为 大循环大循环 和和 小小循环循环 。详见详见P7P7、P8P8。2整理课件(1)(1)对比以下概念:对比以下概念:孔隙度和孔隙比;孔隙度和孔隙比;详见详见P15P15中。中。(2)(2)在一个孔隙度为在一个孔隙度为30%30%的砾石堆积体中,充填了孔隙度为的砾石堆积体中,充填了孔隙度为60%60%的粉的粉质粘土,试估算该堆积体的实际孔隙度。质粘土,试估算该堆
4、积体的实际孔隙度。P17 P17中:中:n=30%60%=18%n=30%60%=18%。(3)(3)粘性土的孔隙特点?粘性土的孔隙特点?粘性土中结构孔隙和次生孔隙粘性土中结构孔隙和次生孔隙(虫孔、根孔、裂缝等虫孔、根孔、裂缝等)的存在,的存在,使得粘性土的孔隙率超过理论最大值很多。使得粘性土的孔隙率超过理论最大值很多。第二章第二章 岩石中的空隙与水岩石中的空隙与水3整理课件(4)(4)请对以下陈述作出辨析:请对以下陈述作出辨析:含水介质的固体颗粒越粗大,孔隙度就越大?含水介质的固体颗粒越粗大,孔隙度就越大?不正确,粘土由于发育不正确,粘土由于发育结构孔隙和次生孔隙使得粘性土结构孔隙和次生孔隙
5、使得粘性土的孔隙率往往比砾石的空隙度要大!的孔隙率往往比砾石的空隙度要大!分布有裂隙的岩石中,一般不发育孔隙?分布有裂隙的岩石中,一般不发育孔隙?不正确,发育有孔隙。不正确,发育有孔隙。(5)(5)不同含水介质中空隙的连通、分布特征?不同含水介质中空隙的连通、分布特征?参见参见P17P17中。中。(6)(6)结合水区别于普通液态水的最大特征是具有结合水区别于普通液态水的最大特征是具有 抗剪强度抗剪强度 。(7)(7)岩石孔隙中毛细水的存在形式有岩石孔隙中毛细水的存在形式有 支持毛细水支持毛细水 、悬挂毛悬挂毛细水细水 、孔角毛细水孔角毛细水 。4整理课件(8)(8)两种试样:砂样、砾石样水中浸
6、泡后,快速提出水面,砂两种试样:砂样、砾石样水中浸泡后,快速提出水面,砂样孔隙中会保留什么形式的毛细水,而在砾样孔隙中会保留样孔隙中会保留什么形式的毛细水,而在砾样孔隙中会保留什么形式的毛细水?什么形式的毛细水?砂样孔隙中会保留悬挂毛细水,而在砾样孔隙中会保留砂样孔隙中会保留悬挂毛细水,而在砾样孔隙中会保留孔角毛细水?孔角毛细水?(9)(9)将上粗下细,或上细下粗的管中滴水,在不饱水情况下,将上粗下细,或上细下粗的管中滴水,在不饱水情况下,水停留在何处?上粗下细,上细下粗哪种土层容易形成悬挂水停留在何处?上粗下细,上细下粗哪种土层容易形成悬挂毛细水?毛细水?不饱水情况下,停留在细粒土中,不饱水
7、情况下,停留在细粒土中,下粗上细组成的土层下粗上细组成的土层容易形成悬挂毛细水?容易形成悬挂毛细水?5整理课件 滴水滴水 下雨下雨 砂土砂土 黄土黄土 器皿器皿 砾石砾石(10)(10)在土层中挖个洞,在洞内放个接渗皿,能否接到水?在土层中挖个洞,在洞内放个接渗皿,能否接到水?北方地窖,北方地窖,陕北的窑洞。陕北的窑洞。题题(7)(7)图图 题题(10)(10)图图一般接不到水!一般接不到水!6整理课件(11)(11)请分析一下孔隙度与饱和体积含水量之间的关系?请分析一下孔隙度与饱和体积含水量之间的关系?参见参见P21P21中。中。(12)(12)松散岩石给水度的影响因素有哪些松散岩石给水度的
8、影响因素有哪些?参见参见P22P22中。中。(13)(13)某岩石的裂隙中,有的充填了细砂,有的充填了粘土,某岩石的裂隙中,有的充填了细砂,有的充填了粘土,有的没有充填,试分析各种情况下岩石的透水性。有的没有充填,试分析各种情况下岩石的透水性。裂隙中没有充填物的岩石的透水性最好,充填了细砂的裂隙中没有充填物的岩石的透水性最好,充填了细砂的岩石的透水性次之,充填了粘土的岩石的透水性最差。岩石的透水性次之,充填了粘土的岩石的透水性最差。7整理课件第三章第三章 地下水的埋藏地下水的埋藏(1)(1)对比以下概念:对比以下概念:毛细水带与包气带;毛细水带与包气带;参见参见P26P26。隔水层与弱透水层;
9、隔水层与弱透水层;参见参见P27P27。排泄区与补给区;排泄区与补给区;参见参见P31-32P31-32。上层滞水与潜水。上层滞水与潜水。参见参见P35P35。(2)(2)潜潜水水含含水水层层的的给给水水度度和和承承压压含含水水层层的的给给水水度度存存在在很很大大的区别,你知道为什么吗?的区别,你知道为什么吗?参见参见P33P33。8整理课件(3)(3)请对以下陈述作出辨析:请对以下陈述作出辨析:在排泄区,地下水不接受大气降水的补给;在排泄区,地下水不接受大气降水的补给;不正确,在排泄区也可接受补给。不正确,在排泄区也可接受补给。只有测压水位高于地面的地下水才叫承压水;只有测压水位高于地面的地
10、下水才叫承压水;不正确,只要不正确,只要测压水位高于隔水顶板的地下水都为承压水。测压水位高于隔水顶板的地下水都为承压水。地面的污染物可通过包气带扩散到潜水中,但不会影响承压水。地面的污染物可通过包气带扩散到潜水中,但不会影响承压水。错误,只要承压水与潜水有水力联系,就会受到影响。错误,只要承压水与潜水有水力联系,就会受到影响。(4)(4)在地下水的补给、径流、排泄上,承压含水层具有哪些特点?在地下水的补给、径流、排泄上,承压含水层具有哪些特点?参见参见P32P32中。中。(5)(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
11、位逐渐下降,其上部包气带的含水量将位逐渐下降,其上部包气带的含水量将 减少减少 ,而地下水蒸发强度将,而地下水蒸发强度将 减弱减弱 。9整理课件(6)(6)思考题思考题:A-A-粉砂岩,粉砂岩,B-B-页岩,页岩,C-C-断裂,断裂,D-D-矿道。矿道。AB大坝大坝DC10整理课件 回答下列问题:回答下列问题:回答下列问题:回答下列问题:这组地层是含水层还是隔水层?这组地层是含水层还是隔水层?粉砂岩为含水层,页岩为弱偷水层粉砂岩为含水层,页岩为弱偷水层!煤层开采,巷道煤层开采,巷道(矿坑矿坑)会否有水?会否有水?会有水会有水,因为断层和粉砂岩导水因为断层和粉砂岩导水!如果需要修水库,建坝后库水
12、是否渗漏?如果需要修水库,建坝后库水是否渗漏?会会 渗渗 漏漏,粉粉 砂砂 岩岩 透透 水水 性性 好好!如供水的需要是否为含水层?如供水的需要是否为含水层?粉砂岩为含水层粉砂岩为含水层!11整理课件第四章第四章 地下水的运动地下水的运动(1)(1)请对比以下概念请对比以下概念 渗透流速与实际流速。渗透流速与实际流速。P37P37中。中。渗透系数与渗透率。渗透系数与渗透率。渗透系数不仅与岩石的物理性质有关,而且还与流体的物理性渗透系数不仅与岩石的物理性质有关,而且还与流体的物理性质有关。渗透率仅与岩石的物理性质有关,不受流体的物理性质的质有关。渗透率仅与岩石的物理性质有关,不受流体的物理性质的
13、影响。影响。水头与水位。水头与水位。水头表示含水层中某一点的能量的大小,具有长度单位。水头表示含水层中某一点的能量的大小,具有长度单位。水位表示某一点地下水水面所处的高程。水位表示某一点地下水水面所处的高程。12整理课件(2)(2)请对以下陈述作出辨析请对以下陈述作出辨析 潜水面如果不是流线,则流线可能向下穿越潜水面,也可潜水面如果不是流线,则流线可能向下穿越潜水面,也可能向上穿越潜水面;能向上穿越潜水面;正确。正确。地下水总是从高处往低处流;地下水总是从高处往低处流;错误,地下水总是从能量高的地方流向能量低的地方。错误,地下水总是从能量高的地方流向能量低的地方。含水层孔隙度越大,则渗透系数越
14、大;含水层孔隙度越大,则渗透系数越大;错误,粘土的孔隙度很大,但其渗透系数很小。错误,粘土的孔隙度很大,但其渗透系数很小。当有入渗补给或蒸发排泄时,潜水面可以看作一个流面。当有入渗补给或蒸发排泄时,潜水面可以看作一个流面。P39P39中。中。13整理课件(3)(3)一般情况下,可以用渗透流速除以孔隙度得到实一般情况下,可以用渗透流速除以孔隙度得到实际流速,这个实际流速与水质点的流动速度有什么际流速,这个实际流速与水质点的流动速度有什么联系?联系?P37P37中。中。(4)(4)达西定律有哪些适用条件,分析一下该定律在裂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?隙
15、含水层中应用时需注意哪些问题?P38 P38中。中。14整理课件(5)(5)隔水底板水平的均质各向同性河间地块,两河完全切割含水隔水底板水平的均质各向同性河间地块,两河完全切割含水层至隔水底板,均匀稳定入渗,两河排泄地下水,两河水位相等层至隔水底板,均匀稳定入渗,两河排泄地下水,两河水位相等且保持不变。请绘制其流网。且保持不变。请绘制其流网。15整理课件(1)(1)当潜水水位下降时,支持毛细水和悬挂毛细水的运动有什么不当潜水水位下降时,支持毛细水和悬挂毛细水的运动有什么不同特点?同特点?当潜水水位下降时,支持毛细水随水位向下运动,悬挂毛细水当潜水水位下降时,支持毛细水随水位向下运动,悬挂毛细水
16、不运动。不运动。(2)(2)对于特定的均质包气带,其渗透系数随着岩石含水量的增加而对于特定的均质包气带,其渗透系数随着岩石含水量的增加而增大直至为一常数,所以渗透系数是含水量的函数;增大直至为一常数,所以渗透系数是含水量的函数;正确。参见正确。参见P48P48中。中。第五章第五章 包气带水的运动包气带水的运动16整理课件A A B B C C5 5cmcm7 7cmcm(3)(3)当细管毛细上升高度为当细管毛细上升高度为1010cmcm,粗管毛细上升高度为粗管毛细上升高度为5 5cmcm时,时,A A管、管、B B管、管、C C管管毛细上升高度各为多少?毛细上升高度各为多少?0OO17整理课件
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