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（3）B处泉水：7-A型，即低矿化度的HCO3—Na型水；补给区A处：1-A型，即低矿化度的HCO3—Ca型水。
（4）可能经受了脱硫酸作用、浓缩作用，阳离子交替吸附作用。 2、某地下水水化学分析结果见表1，试回答下列问题： 表1 某地地下水水化学分析结果
离子 Na+ 阳K+ 离Ca2+ 子 Mg2+ 小计 HCO3- 阴Cl- 离SO42- 子 小计 mg/L 28.0 6.8 21.8 4.5 61.1 0.5 11.3 120.0 131.8 mgN/L 1.217 0.174 1.09 0.375 2.85 0.008 2.5 0.318 2.826 mgN% 45.8 11.1 35.7 7.4 100% 0.3 88.4 11.3 100% （1）计算矿化度； （2）写出库尔洛夫式； （3）进行舒卡列夫分类。 答案要点：
（1）矿化度为：192.9 mg/L=0.1929 g/L。
M0.1929（2）库尔洛夫式为：
4Cl88.4SO11.3Na45.8Ca35.7K11.1
（3）舒卡列夫分类为：46-A型，即低矿化度的Cl—Na+ Ca型水。
3、某地区地表为厚约10米的第四纪沉积物，由沙土和亚粘土组成，下伏花岗岩体。一温泉源于花岗岩裂隙含水层中，并通过第四系溢出地表，其水化学成分用库尔洛夫式表示为：
H2S0.005M0.5HCO384Cl10HCO374SO418t45M0.2t12Na92Ca84Na12，已知温泉补给区的地下水库尔洛夫式为：
试分析由补给区到排泄区，地下水主要经受了哪些化学成分的形成作用？
答案要点：
对温泉和温泉补给区的地下水库尔洛夫式的比较（即两处的化学成分及其含量的比较），有以下的结论： 温泉补给区 温泉排泄区 结论 由于补给区的SO42-含量高，而温泉的H2S含量高，SO42-的含量少，所以地下水经过脱硫酸作用。 由于矿化度变大，存在浓缩作用 SO418（即SO42-毫克当量百分数为18﹪） H2S0.005（即H2S的含量为0.005g/l） M0.2（即矿化度为0.2g/l） M0.5（即矿化度为0.5g/l） .. ..
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HCO374、Ca84、Na12（即HCO3-、Ca2+、Na+的毫克当量百分数分别为74%、84%、12%） HCO384,Cl10,Na92（即HCO3-,Cl-, Na+的毫克当量百分数分别为84﹪，10﹪,92﹪） 由于温泉中某些可溶性的离子消失或增加，则说明可能存在溶滤作用；又由于Ca2+的减少，Na+的增多，则说明可能存在阳离子交替吸附作用；成分不同的水混汇合在一起，也可能导致温泉中离子的增加或减少，所以可能存在混合作用。 因此，由补给区到排泄区，地下水主要经受了脱硫酸作用、浓缩作用、溶滤作用、阳离子交替吸附作用、混合作用。
第八章 地下水的补给与排泄
一、名词解释
1、入渗系数：每年总降水量补给地下水的份额。
2、越流：相邻含水层通过其间的弱透水层发生水量交换。
3、泉：地下水的天然露头，地下水面或者地下含水通道与地形面相切时，地下水呈点状或散点状涌出地表形成的
4、上升泉：由承压含水层排泄形成的泉。 5、下降泉：由潜水或上层滞水排泄形成的泉。 6、侵蚀（下降）泉：由于地形切割地下水面而出露
7、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。
8、溢流泉：水流前方出现相对隔水层，或下伏相对隔水层底板抬升时，地下水流动受阻，溢流地表 9、断层泉：地形面切割导致水断裂，断裂带测压水位高于地面时出露成泉
10、接触带泉：岩脉或岩浆岩侵入体与围岩的接触带，地下水沿冷凝收缩形成导致水通道出露 11、地下水的泄流：当河流切割含水层时，地下水沿河呈带状排泄，称作地下水泄流。
12、蒸腾：植物生长过程中,经由根系吸收与地下水有联系的包气带水分,传输到叶面转化成气态水逸失于大气 二、填空
1、地下水补给的研究包括 补给来源、补给条件 与 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、其它含水层或含水系统的水。包气带主要通过 岩性 和 厚度 影响大气降水补给地下水。
3、地下水的天然排泄方式有 泉 、 泄流 、 蒸发 、 蒸腾 、 含水层之间的排泄 。 4、根据补给泉的含水层性质，可将泉分为 上升泉 及 下降泉 两大类。 5、根据泉的成因，下降泉可分为 侵蚀泉 、接触泉 与 溢流泉。 6、上升泉按其成因可分为 侵蚀泉 、 断层泉 与 接触带泉 。
7、影响潜水蒸发的因素是 气候、潜水埋深、包气带岩性 及 地下水流动系统的规模。
8、地下水径流的方向总的趋势是由 补给区 向 排泄区 运动，具体的说是从 水位高处 向 水位低处 流动。 三、问答题
1、松散沉积物中存在哪两种降水入渗形式? 二者有什么不同？ （1）两种形式为：捷径式和活塞式。
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（2）两者不同点：
①活塞式下渗是年龄较新的水推动其下的年龄较老的水，始终是老水先到达含水层；捷径式下渗时新水可以超前于老水到达含水层；
②对于捷径式下渗，入渗水不必全部补充包气带水分亏缺，即可下渗补给含水层。 2、含水层之间进行水量交换时，必须具备有水力联系，常见的联系形式有哪几种？ （1）直接接触 （2）天窗； （3）导水断层；
（4）止水不良的钻孔； （5）越流。
3、地下水的补给与排泄对地下水的水质是如何影响的？
（1）地下水补给对水质的影响主要取决于补给源的水质。 （3）径流排泄是盐随水走；蒸发排泄是水走盐留。 四、材料题
1、指出图1中泉的类型。 答案要点：
（1）下降泉：a、b为侵蚀泉，c为接触泉，d、e、f、g为溢出泉； （2）上升泉：h为侵蚀泉，i为断层泉，j为接触泉。
图1
2、如图2所示，回答下列问题。 （1）写出三个泉的名称；
（2）试比较含水层A 与含水层B 作为供水水源地的条件优劣。
已知：1 号泉流量为1m3/s；2 号泉流量为2 m3/s；3 号泉流量为3 m3/s。（多年平均值）
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图2
答案要点：
（1）1 号泉——溢流泉；2 号泉――侵蚀（上升泉）；3 号泉――侵蚀（上升泉）
（2）对于含水层A，补给条件好于含水层B，储存资源小，调节性差。对于含水层B，补给条件取决于补给区以上的汇水条件，而含水层B 的储存资源较丰富，供水的调节性好。因此，作为供水源地，含水层A 和B 结合起来更有利于供水的持续性和稳定性。
3、有一潜水含水层，潜水位为100m，其下部有一承压含水层，测压水头为80m，二含水层之间有一层10m厚的弱透水层，其垂向渗透系数为0.001m/d，试计算单位时间水平面积上的越流量。 答案要点：
Q?KIF?0.001?100?80?1?0.00210（m3/d）
式中，Q——单位水平面积上的越流量（m3/d）；K——渗透系数（m/d）；I——水力梯度；F——发生
越流的弱透水层分布面积（m2）
4、有一潜水含水层，潜水位为80m，其下部有一承压含水层，测压水头为70m，二含水层之间有一层5m厚的弱透水层，测得单位水平面积上的越流量为0.01 m3/d，试计算弱透水层的垂向渗透系数。 答案要点：
K? 由Q?KIF，知
Q0.01??0.005IF80?70?15（m/d）
第九章 地下水系统
一、名词解释
1、地下水含水系统：指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。 2、地下水流动系统：指由源到汇的流面群构成的，具有统一时空演变过程的地下水体。 二、问答题
1、地下水含水系统与地下水流动系统有哪些异同点？
（1）共同点：①两者都摆脱了长期统治水文地质界的含水层思维，不再以含水层作为基本的功能单元；②力求用系统的观点去考查、分析与处理地下水问题。
（2）不同点：①地下水含水系统的圈定，通常以隔水或相对隔水的岩层作为系统边界流动系统以流面为边界；②流动系统受人为因素影响比较大；含水系统受人为影响小。③控制含水系统发育的，主要是地质结构；控制地下水流动系统发育的，是自然地理因素。 2、简述地下水流动系统的水动力特征。
（1）高势区（势源）——地形高处：地下水由上至下运动。 （2）低势区（势汇）——地形低处：地下水由低向上运动。
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（3）垂向运动中，由上至下：势能除克服摩擦消耗部分能量外，势能→压能转化；由下至上：部分储存的压能释放转化为势能。
（4）流动方向的多样性：存在水流由上至下、由下至上和水平运动。
（5）流动系统的多级性：多源、汇的流动系统，易产生多级多个地下水流动系统；“局部的、区域的、中间的”的系统共同出现，或出现两级系统等。 3、简述地下水流动系统的水化学特征。 （1）局部系统：流程短，流速快（交替快），矿化度（TDS）低，水型比较简单； （2）区域系统：流程长，流速慢（交替迟缓），矿化度（TDS）高，水型比较复杂； （3）在水流相汇处（动力圈闭带）与相背分流处（准滞留带）：水流发生变化，常成为水化学积聚区或圈闭带；
（4）具有明显的垂直与水平分带性： 地形复杂同时出现局部、中间、区域流动系统，以垂直分带为主，地形变化简单区呈水平分带。 三、材料题
图1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。区域发育泉A和B，而钻孔W1～W4的滤水管均位于孔底。 回答下列问题：
（1）比较W3和W4钻孔水位高低；
（2）指出泉A和B属于上升泉还是下降泉；
（3）图2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?
B 一次降水 泉
图 例 含水层 弱透水层 隔水断层 地下水位 W3 W4 W2 A W1 流量
时间
图2 泉流量示意图
图1 含水系统示意图
钻孔滤水管
层
答案要点：
（1）W3的钻孔水位低，W4钻孔水位高，由于W4的钻孔深度相对于W3的要深，所以承受的压力更大，水被压上来的高度越高，即钻孔水位高。 （2）泉A是上升泉，B是下降泉。
（3）虚线属于泉A，实线属于泉B。一次降水过后，泉B先得到补给，泉流量会先出现高峰；而泉A由于是承压含水层的水补给，所以要过一段时间才能有较多的水量补给，出现高峰。 （4）如果在W4中投入某放射性物质，在W1孔最先观察到，因为含水层中的水径流方向是斜向下的，某放射性物质随径流先到达W1孔的下部，所以在W1孔最先观察到该放射性物质。
第十章 地下水的动态与均衡
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水文地质学基础习题完善版
