4．地壳岩石中水的存在形式有哪些？ 地壳岩石中水的存在形式：
(1) 岩石“骨架”中的水(沸石水、结晶水、结构水)。 (2) 岩石空隙中的水(结合水、液态水、固态水、气态水)。 5．结合水、重力水和毛细水有何特点？
结合水束缚于固体表面，不能在自身重力影响下运动，水分子排列精密、密度大，具抗剪强度；重力水在自身重力下运动，不具抗剪强度；毛细水受毛细力作用存在于固、液、气三相界上。
6．影响给水度的因素有哪些，如何影响？
影响给水度的因素有岩性、初始地下水位埋深、地下水位降速。
岩性主要表现为决定空隙的大小和多少，空隙越大越多，给水度越大；反之，越小。初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水下降后给水度偏小。地下水位下降速率大时，释水不充分，给水度偏小。
7．影响岩石透水性的因素有哪些，如何影响？ 影响因素有：岩性、颗粒的分选性、孔隙度。
岩性越粗、分选性越好、孔隙度越大、透水能力越强；反之，岩性越细、分选性越差、孔隙度越小，透水能力越弱。 8．简述太砂基有效应力原理？
在松散沉积物质构成的饱水砂层中，作用在任意水平断面上的总应力Ｐ由水和骨架共同承担。及总应力Ｐ等于孔隙水压力Ｕ和有效应力Ｐ' 之和。因此，有效应力等于总应力减去孔隙水压力，这就是有效应力原理。
9．简述地下水位变动引起的岩土压密？
地下水位下降后，孔隙水压力降低，有效应力增加，颗粒发生位移，排列更加紧密，颗粒的接触面积增加，孔隙度降低，岩土层受到压密。 五、论述题
1．岩石空隙分为哪几类，各有什么特点？ 岩石空隙分为：孔隙、裂隙和溶穴。
孔隙分布于颗粒之间，连通好，分布均匀，在不同方向上孔隙通道的大小和多少都很接近；裂隙具有一定的方向性，连通性较孔隙为差，分布不均匀；溶穴孔隙大小悬殊而且分布极不均匀。
2．为什么说空隙大小和数量不同的岩石，其容纳、保持、释出及透水的能力不同？
岩石容纳、保持、释出及透水的能力与空隙的大小和多少有关。而空隙的大小和多少决定着地壳岩石中各种形式水所占的比例。空隙越大，结合水所占的比例越小，则容纳、释出及透水能力越强，持水能力越弱；反之，空隙度越小，结合水所占的比例越大，则容纳、释出及透水能力越弱，持水能力越强。所以说空隙大小和数量不同的岩石其容纳、保持、释出及透水的能力不同。
3．地下水位的埋藏深度和下降速率，对松散岩石的给水度产生什么影响？ 初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水位下降，重力水的一部分将转化为支持毛细水而保持于地下水面以上，给水度偏小；在细小颗粒层状相间分布的松散岩石，地下水位下降时，易形成悬挂毛细水不能释放出来，另外，重力释水并非瞬时完成，而往往迟后于水位下降，给水度一般偏小。 习题三 地下水的赋存 一、名词解释
1．包气带：地下水面以上称为包气带。
2．饱水带：地下水面以下为饱水带。
3．含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层。
4．隔水层：不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。 5．弱透水层：指那些渗透性相当差的岩层。
6．潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。 7．潜水面：潜水的表面。
8．潜水含水层厚度：从潜水面到隔水底板的距离。 9．潜水埋藏深度：潜水面到地面的距离。 10．潜水位：潜水面上任一点的高程。
11．潜水等水位线图：潜水位相等的各点的连线构成的图件。 12．承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的水。 13．隔水顶板：承压含水层上部的隔水层。 14．隔水底板：承压含水层下部的隔水层。 15．承压含水层厚度：隔水顶底板之间的距离。
16．承压高度：揭穿隔水顶板的钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离。 17．测压水位：揭穿隔水顶板的井中静止水位的高程。
18．等水压线图：某一承压含水层测压水位相等的各点的连线构成的图件。
19．贮水系数：测压水位下降（或上升）一个单位深度，单位水平面积含水层释出（或储存）的水体积。
20．上层滞水：当包气带存在局部隔水层时，局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水。 二、填空
1．包气带自上而下可分为 土壤水带、中间带和毛细水带。 2．岩层按其透水性可分为 透水层和不透水层。
3．地下水的赋存特征对其水量、水质时空分布有决定意义，其中最重要的是 埋藏条件和含水介质 类型。
4．据地下水埋藏条件，可将地下水分为 包气带水、潜水和承压水。
5．按含水介质（空隙）类型，可将地下水分为 孔隙水、裂隙水和岩溶水。 6．潜水的排泄除了流入其它含水层以外，泄入大气圈与地表水圈的方式有两类，即：径流 排泄和 蒸发 排泄。
7．潜水接受的补给量大于排泄量，潜水面 上升 ，含水层厚度 增大 ，埋藏深度 变小 。 8．潜水接受的补给量小于排泄量，潜水面 下降 ，含水层厚度 变小 ，埋藏深度 变大 。 9．承压含水层获得补给时测压水位 上升 ，一方面，由于压强增大含水层中水的密度 加大 ；另一方面，由于孔隙水压力增大，有效应力 降低 ，含水层骨架发生少量回弹，空隙度 增大 。 10．承压含水层获得补给时，增加的水量通过水的密度 加大 及含水介质空隙的 增大 容纳。 11．承压含水层排泄时，减少的水量表现为含水层中水的密度 变小 及含水介质空隙 缩减 。 三、判断题
1．在包气带中，毛细水带的下部也是饱水的，故毛细饱水带的水能进入井中。（ × ） 2．地下水位以上不含水的砂层也叫含水层。 （ × ）
3．渗透性较差的同一岩层,在涉及某些问题时被看作透水层,在涉及另一问题时被看作隔水层。 （ √）
4．当我们所研究的某些水文地质过程涉及的时间尺度相当长时，任何岩层都可视为可渗透的。（ √ ）
习题四 地下水运动的基本规律 一、名词解释
1．渗流：地下水在岩石空隙中的运动。 2．渗流场：发生渗流的区域。
3．层流运动：在岩层空隙中流动时，水的质点作有秩序的、互不混杂的流动。 4．紊流运动：在岩层空隙中流动时，水的质点作无秩序地、互相混杂的流动。
5．稳定流：水在渗流场内运动，各个运动要素（水位、流速、流向）不随时间改变。 6．非稳定流：水在渗流场中运动，各个运动要素随时间变化的水流运动。 7．渗透流速：地下水通过某一过水断面的平均流速。 8．有效空隙度：重力水流动的孔隙体积与岩石体积之比。 9．水力梯度：沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。 10．渗透系数：水力坡度等于1时的渗透流速。
11．流网：在渗流场的某一典型剖面或切面上由一系列流线和等水头线组成的网。 12．流线：流场中某一瞬时的一条线，线上各水质点的流向与此线相切。 13．迹线：渗流场中某一段时间内某一质点的运动轨迹。
14．层状非均质：介质场内各岩层内部为均质各项同性，但不同岩层渗透性不同。 二、填空
1．据地下水流动状态，地下水运动分为 层流 和 紊流 。
2．据地下水运动要素与时间的关系，地下水运动分为 稳定流 和 非稳定流 。 3．水力梯度为定值时，渗透系数 愈大 ，渗透流速就 愈大 。 4．渗透流速为定值时，渗透系数 愈大 ，水力梯度 愈小 。
5．渗透系数可以定量说明岩石的 渗透性能 。渗透系数愈大，岩石的透水能力 愈强 。 6．流网是由一系列 流线 与 等水头线 组成的网格。
7． 流线 是渗流场中某一瞬时的一条线，线上各水质点在此瞬时的流向均与此线相切。迹线 是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。
8．在均质各向同性介质中，地下水必定沿着水头变化最大的方向，即垂直于 等水头线 的方向运动，因此，流线与等水头线构成 正交网格 。 9．流线总是由 源 指向 汇 。
10．如果规定相邻两条流线之间通过的流量相等，则流线的疏密可以反映 径流强度 ，等水头线的疏密则说明水力梯度的 大小 。 三. 判断题
1．在岩层空隙中渗流时，水作平行流动，称作层流运动。 （ × ） 2．达西定律是线性定律。 （ √ ）
3．达西定律中的过水断面是指包括砂颗粒和空隙共同占据的面积。 （ √ ） 4．地下水运动时的有效孔隙度等于给水度。 （ × ）
5．渗透流速是指水流通过岩石空隙所具有的速度。 （ × ） 6．实际流速等于渗透流速乘以有效空隙度。 （ × ）
7．水力坡度是指两点间的水头差与两点间的水平距离之比。 （ × ） 8．决定地下水流向的是水头的大小。 （ √ ）
9．符合达西定律的地下水流，其渗透速度与水力坡度呈直线关系，所以渗透系数或渗透系数的倒数是该直线的斜率。（ √ ）
10．渗透系数可定量说明岩石的渗透性。渗透系数愈大，岩石的透水能力愈强。（ √ ） 11．水力梯度为定值时，渗透系数愈大，渗透流速就愈大。 （ √ ） 12．渗透流速为定值时，渗透系数愈大，水力梯度愈小。 （ × ）
13．渗透系数只与岩石的空隙性质有关，与水的物理性质无关。 （ × ） 14．流网是等水头线与迹线组成的网格。 （ × ）
15．流线是渗透场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。 （ × ） 16．在均质各向同性介质中，流线与等水头线构成正交网格。 （ √ ） 17．在隔水边界附近，平行隔水边界为流线。 （ √ ） 18．地下水分水岭是一条流线。 （ √ ） 19．如果我们规定相邻两条流线之间通过的流量相等，则流线的疏密可以反映地下径流强度，等水头线的疏密则说明水力梯度的大小。（ √ ） 20．在渗流场中，一般认为流线能起隔水边界作用，而等水头线能起透水边界的作用。（ √ ） 21．两层介质的渗透系数相差越大，则其入射角和折射角也就相差越大。（ √ ） 22．流线越靠近界面时，则说明介质的K值就越小。（ × ）
23．当含水层中存在强渗透性透镜体时，流线将向其汇聚。 （ √ ） 24．当含水层中存在弱渗透性透镜体时，流线将绕流。 （ √ ） 四、简答题
1．叙述达西定律并说明达西定律表达式中各项物理意义？ 式中：Q--渗透流量； w--过水断面；
h--水头损失（h=H1－H2，即上下游过水段面的水头差）； I--水力坡度； L--渗透途径； K--渗透系数。
2．何为渗透流速? 渗透流速与实际流速的关系如何？
水流通过整个岩石断面（包括颗粒和孔隙）的平均流速。 渗透流速等于实际流速乘以有效孔隙度。 3．有效孔隙度与孔隙度、给水度有何关系？ (1) 有效孔隙度小于孔隙度。
(2) 由于重力释水时孔隙中还保持结合水和孔角毛细水乃至悬挂毛细水，所以有效孔隙度大于给水度。
(3) 对于孔隙大的岩石三者近似相等。
4．影响渗透系数大小的因素有哪些？ 如何影响？
影响渗透系数的因素：岩石的孔隙性和水的物理性质。
岩石孔隙越大、连通性越好、孔隙度越高渗透系数越大；水的粘滞性越小、渗透系数越大。
5．简述汇制流网图的一般步骤？
(1) 根据边界条件绘制容易确定的等水头线和流线。 (2) 流线总是由源指向汇。
(3) 根据流线和等水头线正交在已知流线和等水头线间插入其它部分。 6．流网图一般能够反映什么信息？
7．在层状非均质中，流线与岩层界线以一定角度斜交时，发生折射，试写出折射定律，并说明各项的物理意义？
8．叙述粘性土渗透流速（V）与水力梯度（I）主要存在的三种关系？ (1) V-I关系为通过原点的直线，服从达西定律;
(2) V-I曲线不通过原点，水力梯度小于某一值I0时无渗透；大于I0时,起初 为一向I轴凸出的曲线，然后转为直线;
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