供水水文地質知識點總結

2021-12-25 04:01:49 字數 5016 閱讀 3292

1.自然界(地球)水的分布?自然界的水,以氣態、液態、固態形式,分布於地球的大氣圈、水圈、岩石圈中。

2. 地下水的補給源?大氣降水。冰雪融水。地表水。沉積物夾帶水。深部**水。含水層之間補給。人工補給【回灌】。

3.地下水的排洩途徑?以泉的形式排洩。

向地表水的排洩。以蒸發的方式排洩。不同含水層之間的排洩。

人工排洩【抽取地下水】以火山熱液、噴氣的形式排洩。通過植物體液迴圈排洩。

4.地下水的徑流過程、徑流成因、徑流影響因素?大氣降水、地表水等,通過包氣帶下滲,補給含水層而成為地下水;地下水,又在自重力作用下由高水位處向低水位處滲流【潛水】、或在自承壓力作用下由高水壓處向低水壓處滲流【承壓水】,並以泉的形式排出地表或直接補給地表水;如此反覆迴圈。

這就是地下水徑流的根本原因。含水層的空隙性。影響因素:

地下水的埋藏條件,如潛水、承壓水。氣候條件。地下水的補給量。

地形的坡度與高度、含水層的產狀,直接影響潛水的徑流。地下水的承壓大小,直接影響承壓水的徑流。地下水的化學成分與含懸浮物,影響地下水的重度和粘滯性,從而影響地下水的徑流。

人為因素,多種工程活動,如修建水庫、農填灌溉、礦坑排水、深井注水、抽取地下水等,影響地下水的徑流。

5.地下水補給、排洩、徑流之間轉化關係?地下水的補給、徑流、排洩之間密切聯絡、相互轉化,形成地下水迴圈的完整過程。

當自然條件發生改變時,地下水的徑流方向與流量、補給區與排洩區、補給量與排洩量等,可以發生轉化,甚至補給區變成排洩區、排洩區變成補給區。自然條件改變,如河流改道與河床抬公升、海進與海退、湖泊與沼澤蛻化、地殼公升降與分水嶺改變等,可以引起地下水的補給、徑流、排洩之間轉化。人類工程活動,如修建水庫、開挖渠道、引水灌溉、礦區排水、人工開採、深井注水、抽取地下水等,可以引起地下水的補給、徑流、排洩之間轉化。

6.含水層與隔水層的基本概念?含水層:

能夠給出並透過相當數量地下水的地層。構成含水層的條件,一是地層中含有空隙且充滿足夠數量的地下水,二地下水能夠在地層空隙中運移。隔水層:

不能給出並透過地下水的地層,或地層給出與透過地下水的數量微不足道。

7.構成含水層的基本條件?具有容納地下水的空隙條件。具有儲存與聚集地下水的地質條件,如地形坡度、滲流通道、隔水層等。具有充足的補給水源。

8.含水層的型別?包氣帶水。上層滯水。飽和帶水。潛水。承壓水。

9.包氣帶水:潛水面以上且充分包氣地帶的地下水,水量小、含水層不飽和且直接與大氣連通,包括土壤水、沼澤水、上層滯水、風化殼中季節水,主要補給源為地表徑流、次之為潛水及沉積物夾帶水,主要特徵為易被汙染、動態極不穩定,並且受控於氣候條件且隨季節變化大,雨季水量多、旱季水量少或乾涸。

10.上層滯水:包氣帶中位於區域性隔水層上的地下水,主要補給源為地表徑流、次之為潛水及沉積物夾帶水,隨季節變化且易被汙染。

11.潛水的基本概念、主要特徵?潛水:第一隔水層之上且具有自由水面的重力水。

12.承壓水的基本概念、主要特徵?承壓水:位於相鄰兩個隔水層之間且承受一定壓力的地下水【非重力水】,也稱為自流水。

13.承壓水的形成條件(含自流盆地、自流斜地)?一是構造盆地【自流盆地】;另一是單斜構造【自流斜地】。

14.地下水的運動特點?曲折、複雜的滲流通道。

遲緩的流速。一般為紊流,很少出現層流。絕大多數為非穩定流運動,極少數為穩定流運動。

天然條件下,一般均呈緩變流動,有時為非緩變流動

15.滲流?地下水在曲折、複雜的通道中緩慢流動。紊流?水質點的運動方向不一致、流線隨機交叉。層流?水質點的運動平行一致、流線無交叉現象。

16.穩定流運動?滲流場中地下水各運動要素不隨時間而變化的運動。

非穩定流運動?滲流場中地下水運動要素隨時間而變化的運動。緩變流動?

流線彎曲度很小而近似直線、相鄰流線間夾角很小而近似平行、各過水斷面近似平面、同一過水斷面上各點水頭近似相等的地下水流動。過水斷面?滲流通過的含水層橫斷面,垂直於流線方向

17.採用充滿整個含水層的假想水流代替僅在地層空隙中運動的實際水流的前提條件?假想水流通過任一過水斷面的流量必需等於實際水流通過同一過水斷面的流量。

假想水流在任一過水斷面上的水頭必需等於實際水流在同一過水斷面上的水頭。假想水流在流動過程中所受的阻力必需等於實際水流在滲流過程中所受的阻力。

18.達西定律基本假設?達西定律計算式?地層的岩土屬於多孔介質。地下水在地層中運移表現為滲透或滲流。自然條件下,地下水在地層中運移的阻力較大,因而為層流運動。

19.水頭梯度標量。滲流單位長度的水頭損失)。滲透係數當水頭梯度i=1時,滲透速度

20.地下水取水構築物的基本型別?垂直取水構築物:潛水完整井,潛水非完整井,承壓水完整井,承壓水非完整井水平取水構築物;滲水管,滲渠

21.裘布依潛水(承壓水)完整井公式的推導簡化假設條件?抽水前,含水層天然水力坡度為零。

含水層為各向同性的均質體。含水層底板為隔水層。影響半徑範圍內,無滲入、無蒸發,各過水斷面上流量不變。

影響半徑範圍外,流量為零。影響半徑圓周上為定水頭。井內及其附近為二維流,即井內不同深度的水頭降均相同。

井附近的水力坡度不大於1/4。推導過程?實際應用?

計算含水層的滲透係數k。q、h、r、s、r由抽水試驗測出。**含水層的抽水量q。

k、h、r、s、r由設計給出。

22.裘布依公式的若干討論?

23.水躍及其物理意義【表示方法】、實際意義。當水位降低較大時,井內水位明顯低於井壁水位。

水位差△h。只有存在水躍,才能使井壁總有一定高度的過水斷面,而保證流量q滲入井內。

24.裘布依型單井穩定流公式的適用範圍?有充足的地下水就地補給水源,並且補給水源的水頭穩定。

地下水補給充足、滲流穩定、周轉快、調節能力強、儲存消耗不明顯。抽水時,能夠較快形成新的動態平衡,影響半徑和下降漏斗穩定。在抽水量小於補給量地區,可以先由抽水井附近觀測井的資料計算含水層的滲透係數,再採用裘布依型單井穩定流公式**不同抽水量條件下抽水井內及其附近的地下水位下降值。

25.地下水流向井非穩定流理論的工程應用?評價地下水開採量。預報地下水位下降。確定含水層水文地質引數。

26.越流?若抽水含水層的頂板、底板為弱透水層,當從抽水含水層抽水時,由於水頭降低而使抽水含水層與相鄰含水層之間形成水頭差,相鄰含水層便通過弱透水層與抽水含水層之間建立水力聯絡。

27.第一類越流系統?主含水層抽水時,不考慮弱透水層的彈性儲量,補給層的水頭不變。

第二類越流系統?主含水層抽水時,考慮弱透水層的彈性儲量,補給層的水頭不變。第三類越流系統?

主含水層抽水時,考慮弱透水層的彈性儲量,補給層的水頭不斷變化。

28.泰斯承壓水(潛水)完整井非穩定流運動基本方程建立簡化假定條件?含水層為各向同性的均質體且等厚度、側向無限延伸、產狀水平。

抽水之前,含水層水力坡度為零【初始條件】。對含水層定流量抽水。抽水過程中,含水層中水的滲流服從達西定律。

抽水時,因水頭下降而引起含水層釋放彈性水量是瞬時完成的【線彈性行為】。

29.供水水文地質勘察的定義?以尋找地下水源為目標所開展的各項工作統稱為供水水文地質勘察。

目的?為地下水源地尋找、取水工程設計與施工、地下水資源開發與保護提供必要的水文地質資料。任務?

查明水文地質條件,選擇與圈定地下水源。根據用水要求,評價地下水源的水質與水量。提出取水工程的選取與布置的技術、經濟方案。

對地下水資源的合理開發和有效保護提出具體建議。內容?地下水的儲量、允許開採量。

地下水的徑流、調節能力。地下水的補給條件。地下水的邊界條件。

地下水的水質、物理化學性質。地下水的汙染狀況與汙染源、汙染途徑。地下水的開採現狀。

開採條件下的地下水的動態過程。與地下水開採有關的環境地質問題、不良地質現象。

30.供水水文地質勘察的階段及其內容、任務?初步勘察階段。

主要任務是選取與圈定地下供水水源地。在查明區域水文地質條件基礎上,對可利用的地下水源進行初步的水質與水量評價,以確定擬建的地下供水水源地,並為詳細勘察和取水工程初步設計提供初步的水文地質資料。詳細勘察階段。

主要任務是對擬建的地下供水水源地進行詳細的水質與水量評價且充分獲得取水構築物附近範圍的水文地質資料,並理定最佳的開採方案,為給水工程施工圖設計提供必要的水文地質資料。

31.供水水文地質勘察的方法?收集並研究既有資料,包括基礎地質資料、水文地質資料、第四紀地質與地貌資料、環境與災害地質資料、人文地質與地理資料、遙感地質資料、地球物理資料、地球化學資料、同位素地質資料、農業與植被資料、地方病史資料等。

調查與訪問群眾。現場踏勘。水文地質測繪。

水文地質物探。水文地質鑽探。水文地質遙感。

水文地質化探。地下水抽水試驗。地下水長期動態觀測。

32.地下水允許開採量的精度分級?按照由高到低,允許開採量的精度一般劃分為a、b、c、d、e等五個級別。

33.抽水試驗的目的?測定含水層的水文地質引數,為地下水資源評價與保護、供水水源地選擇與圈定、取水工程設計與施工提供必要的水文地質依據。

任務?測定含水層的湧水量及其與水位下降之間關係。測定含水層的滲透係數、導水系數、給水係數、彈性儲水係數等水文地質引數。

測定影響半徑大小、降落漏斗形狀及其擴充套件狀況。了解地下水與地表水之間、相鄰含水層之間的水力聯絡。基本型別?

單孔抽水試驗——從乙個孔中抽水,做1-3次水位下降。可計算孔的出水量與水位下降之間關係、含水層的賦水量和透水性。多孔抽水試驗——從乙個孔中抽水,並在抽水孔周圍布置若干個觀測孔。

除可計算含水層的水文地質引數之外,還能夠了解影響半徑大小、降落漏斗形狀及其擴充套件狀況,合理確定井距、地下水與地表水之間水力聯絡。群孔干擾抽水試驗——從兩個或兩個以上孔中同時抽水。可了解區域水位下降與總開採量之間關係,並評價地下水的允許開採量、合理確定最佳開採方案。

開採性抽水試驗——在枯水期進行,試驗抽水量接近於實際供水量。抽水持續時間,若下降漏斗能夠達到穩定,則應抽水乙個月以上;若下降漏斗不能達到穩定,則應抽水至下一補給期。可確定地下水的允許開採量、查清補給量、測定水文地質引數等。

34.抽水井的一般構造?

35.非穩定流抽水試驗的技術要求?抽水延續時間。

一般按照s-lgt曲線,確定抽水延續時間:當曲線出現拐點後趨於水平時,拐點對應的時間t0可以視為抽水延續時間;若s-lgt曲線無拐點而呈直線連續下降,則抽水延續時間應視試驗目的而適當延長。然而,據經驗,非穩定流抽水延續時間無需太長。

試驗中測量要求。為了繪製s-lgt曲線,試驗初期階段,應加密觀測,觀測時間間隔為1-2-3-4-6-8-10-15-20-25-30min;以後,每隔30min觀測一次。抽水井的出水量必需保持一致。

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