水文地质

的硬度。

二、填空

1.地下水中含有各种气体、离子、胶体物质、有机质以及微生物等。 2.地下水中常见的气体成分有氧气、氮气、二氧化碳、甲烷及硫化氢等。 3.地下水中分布最广、含量较高的阴离子有氯离子、硫酸根离子及重碳根离子等。 4.地下水中分布最广、含量较高的阳离子有钠离子、钾离子及镁离子等。

5.一般情况下，低矿化水中常以重碳酸离子、钙离子及镁离子为主；高矿化水则以氯离子及钠离子为主。

6.一般情况下，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。

7.地下水化学成分的形成作用有溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、阳离子交替吸附作用和混合作用。

8.据地下水化学成分的成因类型，可将地下水分为溶滤水、沉积水和内生水。 9.在低矿化水中，阴离子以重碳酸盐为主，阳离子以钙离子、镁离子为主。随着蒸发浓缩，溶解度小的钙、镁的碳酸盐部分析出，硫酸根及钠离子逐渐成为主要成分，继续浓缩，水中硫酸盐达到饱和并开始析出，便将形成以氯离子、钠离子为主的高矿化水。

10.当含钙为主的地下水，进入主要吸附有钠离子的岩土时，水中的钙离子便置换岩土所吸附的一部分钠离子，使地下水中钠离子增多而钙离子减少。 11.地下水的物理性质主要包括：温度、颜色、透明度、嗅味和味道。

12.地壳表层有两个主要热能来源：一个是太阳的辐射，另一个是来自地球内部的热流。

13.根据受热源影响的情况，地壳表层可分为变温带、常温带和增温带三个带。

三、判断

1.地下水的化学成分是地下水与环境长期作用的产物。（√）

2.地下水中含有氧气和二氧化碳时，所处的地球化学环境有利于氧化作用进行。（√）

3.地下水中含有硫化氢和甲烷时，所处的地球化学环境有利于还原作用进行。（√） 4.一般情况下，低矿化水中常以重碳酸根离子及钙离子、镁离子为主；（√） 5.一般情况下，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。（√） 6.氯离子的含量随着矿化度增长不断增加，氯离子的含量常可以说明地下水的矿化程度。（√）

7.氯离子不被土粒表面吸附，且溶解度大，不易沉淀析出，是地下水中最稳定的离子。（√）

8.由于硫酸钙的溶解度较小，所以，地下不中的硫酸根离子远不好氯离子稳定，最高含量也远低于氯。（√）

9.因为钾离子大量地参与形成不溶于水的次生矿物和易被植物所摄取，故地下水中钾离子的含量要比钠离子少的多。（√）

10.用库尔洛夫式反映水的化学特点时，阳离子标在横线上，阴离子标在横线下。（×）

11.正常条件下，地温梯度的平均值约为3度/100米。（√）

12.常温带地温一般比当地平均气温低1-2度。（×）

13.一般盐类溶解度随温度上升而增大，但是，硫酸钠在温度上升时，溶解度降低。（√）

14.一般情况下，低矿化水的溶解能力强而高矿化水弱。（√） 15.氯化物易溶于水，所以地下水常常以氯化物为主。（×）

16.地下水的径流与交替强度决定溶滤刺激强度的最活跃最关键的因素。（√） 17.浓缩作用的结果是地下水的矿化度不断增大。（√）

18.深部地下水上升成泉，泉口往往形成钙华，这是脱碳酸作用的结果。（√） 19.脱硫酸作用一般发生在氧化环境中。（×）

20.当含钙离子为主的地下水，进入主要吸附有钠离子的岩土时，水中的钙离子置换岩土所吸附的一部分钠离子。（√）

21.离子价愈高，离子半径愈大，水化离子半径愈小，则吸附能力愈大。（√） 22.地下水流径粘土及粘土岩类最容易发生交换吸附作用。（√） 23.在简分析项目中，钾离子和钠离子之和通常是计算求得。（√）

四、简答题

1.根据受热源影响的范围，地球表层可分为哪几个带？各带的特点？

答：地球表层可分为：变温带、常温带和增温带。变温带，下限深度一般15-30m，此带地温受气温影响而发生昼夜和季节变化；常温带，变温带下厚度极小的带，此带地温比当地平均气温高1-2度；增温带，常温带以下，随深度增大地温有规律地升高。

2.研究地下水中气体成分的意义？

答：一方面，气体成分能够说明地下水所处的地球化学环境；另一方面，在下水中的有些气体会增加水溶解盐类的能力，促进某些化学反应。

3.地下水中氧气和氮气来源于哪儿？如何通过地下水中氮气和其它气体的含量来判断地下水是否属于大气起源？

答：来源于大气、生物起源或变质起源。水中（Ar+Kr+Xe）/N2-0.0118时，说明氮气是大气起源，否则，为其他起源。 4.地下水中二氧化碳气体来源于哪儿？

答：1）来源于土壤。2）来源于大气。3）碳酸盐类岩石在高温下分解。 5.地下水中氯离子的主要来源有哪些？

答：1）来自沉积岩中所含岩盐或其它氯化物的溶解。2）来自岩浆岩中含氯矿物的风化溶解。3）来自海水。4）来自火山喷发物的溶滤。5）人为污染。 6.地下水中氯离子的特点有哪些？

答：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？

答：地下中硫酸根离子来自：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？

答：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？

答：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？

答：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？ 答：将阴阳离子分别标示在横线上下，按毫克当量百分娄自大而小顺序排列，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？

答：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？ 答：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。 14.产生浓缩作用必须具备哪些条件？

答：1）干旱或半干旱的气候。2）地下水位埋深浅。3）有利于毛细作用的颗粒细小的松散岩土。4）地下水流动系统的热势汇。 15.为什么粘土及粘土岩类最容易发生交换吸附作用？

答：粘土及粘土岩类的颗粒细，比表面积大，最容易发生交替吸附作用。 16.地下水简分析的项目有哪些？

答：物理性质、重碳酸根离子、硫酸根离子、氯离子、钙离子、总硬度、pH值。

17.地下水全分析项目有哪些？

答：重碳酸根离子、硫酸根离子、氯离子、碳酸根离子、硝酸根离子、亚硝酸根离子、钙离子、镁离子、钾离子、钠离子、氨离子、亚铁离子、铁离子、硫化氢、二氧化碳、耗氧量、值、干固残余物。 18.混全作用一般有哪两种可能的结果？

答：1）可能发出化学反应而形成化学类型完全不同的地下水。2）不发生化学反应，混全水的矿化度与化学类型取决于参与混全的两种水的成分及其混全比例。

五、论述

1.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？

答：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不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中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。

2.溶滤水的化学成分受哪些因素影响？如何影响?

答：溶滤水的化学成分受岩性、气候、地貌等因素的影响。

3.海相淤泥沉积与海水有什么不同？

答：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。

第七章

一、名词解释

1.地下水补给：含水层或含水系统从外界获得水量的过程。 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边凝结成了水，这种由气态转化成液态的过程叫做凝结作用。

4.越流：相邻含水层通过其间的弱透水层发生的水量交换。 5.地下水排泄：含水层或汗水系统失去水量的过程。 6.泉：地下水的天然露头。

7.上升泉：由承压含水层补给形成的泉。 8.下降泉：由潜水或上层滞水补给形成的泉。

9.侵蚀（下降）泉：当沟谷切割揭露含水层时形成的泉。

10.接触泉：地形切割达到含水层隔水底板时，地下水被迫从两层接触处形成的泉。

11.溢流泉：潜水流前方透水性急剧变弱或隔水底板隆起，潜水流动受阻而溢涌于地表形成的泉。

12.断层泉：地下水随导水断层上升，在地面高程低于水位处涌溢地表形成的泉。 13.接触带泉：岩浆或侵入体与围岩的接触带，常因冷凝收缩而形成裂隙，地下水沿此类接触带上升而形成的泉。

14.地下水的泄流：当河流切断含水层时，地下水沿河呈带状排泄就叫地下水的泄流。

15.蒸腾：植物生长过程中，经由根系吸收水分，在叶面转化成气态水而蒸发。

二、填空。

1.地下水不给的研究包括补给来源、补给条件和补给量。

2.地下水的天然补给来源有大气降水、地表水、凝结水、其他含水层或含水系统的水。

3.与人类活动有关的地下水主要补给源有灌溉回归水、水库渗露水以及专门性的人工补给。

4.落到地面的降水归根结底的三个去向是转化为地表径流、蒸腾返回大气圈、下渗补给含水层。

5.影响大气降水补给地下水的因素主要有年降水总量、降水特征、包气带岩性和厚度、地形和植物。

6.研究含水层的排泄包括排泄去路、排泄条件和排泄量。

7.地下水的天然排泄方式有泉、向河流泄流、蒸发、蒸腾、向另一含水层排泄。 8.根据补给泉的含水层性质，可将泉分为上升泉和下降泉两大类。 9.根据泉的成因，可将泉分为侵蚀（下降）泉、接触泉和溢流泉。 10.上升泉按其成因可分为侵蚀（上升）泉、断层泉和接触带泉。