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;

(3) V-I曲线通过原点，I小时曲线向I轴凸出，I大时为直线。

五、论述题

1．叙述流网的画法，以及利用流网图可解决的问题?

2．为什么含水层中存在强渗透性透镜体时，流线将向其汇聚；存在弱透水性透镜体时，流线将绕流 ?

3．在等厚的承压含水层中，实际过水断面面积为400m2的流量为10000m3/d，含水层的孔隙度为0.25，试求含水层的实际速度和渗透速度。

4．一底板水平的含水层，观测孔A、B、C彼此相距1000m，A位于B的正南方,C则在AB线的东面。A、B、C的地面高程分别是95m、110m和135m，A中水位埋深为5m，B中和C中的水位埋深分别是30m和35m，试确定通过三角形ABC的地下水流的方向，并计算其水力梯度。

5．有三个地层，每个25m厚，互相叠置，如果在这个层组中设置一个不变流速的垂向水流场，使其顶部h=120m，底部h=100m，试计算内部两个边界处的h值（设顶部地层的渗透系数为0.0001m/d，中部地层为0.0005m/d，底部地层为0.001m/d）。

6．考虑一个饱和、均质、各向同性、长方形、垂向剖面ABC。其上部边界为AB，底部边界为DC，左侧边界为AD，右侧边界为BC，使DC的距离为AD的两倍。BC和DC是不透水的。AB是一个不变水头边界，h=100m。AD被分为两个相等的长度，其上半部分为不透水，下半部分是不变水头边界，h=40m。试示意汇出流网图。

7．已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为15 m/d，孔隙度为0.2，沿着水流方向的两观测孔A、B间距L=1200m，其水位标高分别为Ha=5.4m，Hb=3m。试求地下水的渗透速度和实际速度。

8．已知一等厚、均质、各向同性的承压含水层，其渗透系数为20 m/d，A、B两断面间距为5000m，两断面处的承压水头分别为130.2m和125.2m。试计算两断面间的水力梯度和单宽流量。

第五章 毛细现象与包气带水的运动

一、名词解释

1．毛细压强：凹形弯液面产生的附加压强。

2．毛细饱和带：在潜水面之上有一个含水量饱和的带。

二、填空

1．由于表面张力的作用，弯曲的液面对液面以内的液体产生附加表面压强，而这一附加表面压强总是指向液体表面的 曲率中心 方向；突起的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个 正的 表面压强；凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个 负的 表面压强。

2．拉普拉斯公式的涵义是：弯曲的液面将产生一个指向 液面凹侧 的附加表面压强；附加表面压强与张力系数成 正比 ，与表面的曲率半径成 反比 。

3. 包气带毛细负压随着含水量的变小而负值 变大 。渗透系数随着含水量降低而迅速 变小 。

三、判断题

1．毛细现象是在固、液两相界面上产生的。 （ × ）

2．突起的弯液面，对液面内侧的液体附加一个正的表面压强。 （ √ ） 3．凹进的弯液面，对液面内侧的液体附加一个正的表面压强。 （ × ）

4．弯曲的弯液面将产生一个指向液面凹侧的附加表面压强，附加表面压强与表面张力系数成正比，与表面的曲率半径成反比。 （ √ ）

5．包气带中毛细负压随着含水量的变小而负值变大。 （ √ ） 6．包气带中渗透系数随着含水量的降低而增大。 （ × ） 7．包气带水的运动也可以用达西定律描述。 （ √ ）

8．颗粒较粗时，由于渗透性好，所以毛细上升高度大。 （ × ） 9．颗粒较细时，由于渗透性差，所以毛细上升高度小。 （ × ）

四、简答题

1．附加表面压强的方向如何? 凸起和凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个什么样的表面压强 ？

附加表面压强总是指向液体表面的曲率中心：凸起的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个正的表面压强；凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个负的表面压强。 2．当液面为凸形、凹形和水平时，实际表面压强各如何计算？ 液面为凸形时，P=Po+Pc； 液面为凹形时，P=Po-Pc ； 液面水平时，P=Po 。 式中：Po--为大气压强；

Pc--为附加表面压强。

3．为什么包气带中毛细负压随着含水量的变小而负值迅速变小？

随着含水量的降低，毛细水退缩到孔隙更加细小处，弯液面的曲率增大，造成毛细负压的负值更大。

4．为什么包气带中渗透系数随着含水量的降低而迅速变小？ (1) 含水量降低，实际过水断面随之减小

(2) 含水量降低，水流实际流动途径的弯曲程度增加；

(3) 含水量降低，水流在更窄小的孔角通道及孔隙中流动，阻力增加。 5．毛细饱水带与饱水带有哪些区别？

毛细饱水带是在表面张力的支持下饱水的，不存在重力水，打井时打到毛细饱水带时，没有水流入井内；饱水带的水主要是重力水，井打到饱水带时，在重力作用下，水能流入井内。

6．包气带水与饱水带水运动的区别是什么？

(1) 饱水带只存在重力势，包气带同时存在重力势与毛细势

(2) 饱水带任一点的压力水头是个定值，包气带的压力水头则是含水量的函数； (3) 饱水带的渗透系数是个定值，包气带的渗透系数随着含水量的降低而变小。

五、论述题

1．研究包气带水有什么意义?

第六章 地下水的化学成分及其形成作用

一、名词解释

1．总溶解固体：地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量。 2．变温带：受太阳辐射影响的地表极薄的带。

3．常温带：变温带以下，一个厚度极小的温度不变的带。

4．增温带：常温带以下，随深度增大而温度有规律地升高的带。 5．地温梯度：指每增加单位深度时地温的增值。

6．溶滤作用：在水与岩土相互作用下，岩土中一部分物质转入地下水中，这就是溶滤作用。 7．浓缩作用：由于蒸发作用只排走水分，盐分仍保留在余下的地下水中，随着时间延续，地下水溶液逐渐浓缩，矿化度不断增大的作用。

8．脱碳酸作用：地下水中CO2的溶解度随温度升高或压力降低而减小，一部分CO2便成为游离CO2从水中逸出，这便是脱碳酸作用。

9．脱硫酸作用：在还原环境中，当有有机质存在时，脱硫酸细菌能使硫酸根离子还原为硫化氢的作用。

10．阳离子交换吸附作用：一定条件下，颗粒将吸附地下水中某些阳离子，而将其原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分，这便是阳离子交替吸附作用。 11．混合作用：成分不同的两种水汇合在一起，形成化学成分与原来两者都不相同的地下水，这便是混合作用。

12．溶滤水：富含CO2与O2的渗入成因的地下水，溶滤它所流经的岩土而获得其主要化学