1.4 地下水储存

单项选择题(每题的备选项中,只有1个最符合题意)

1某承压水源地分布面积为10km2,含水层厚度为20m,给水度为0.3,含水层的释水系数为0.01。承压水的压力水头高为50m,该水源地的容积储存量为(  )。[2018年真题]

A.80×106

B.60×106

C.85×106

D.75×106

【答案】B

【考点】承压水容积储存量计算

【解析】储存量是指储存在单元含水层中的重力水体积,以m3计。容积储存量的公式为:W=μFh0。式中,W为容积储存量(m3);μ为含水层的给水度(小数或百分数);F为含水层分布面积(m2)。

代入数据计算得:W=μFh0=0.3×10×106×20=60×106m3

2关于承压水,下列表述不正确的是(  )。[2018年真题]

A.有稳定隔水顶板

B.水体承受静水压力

C.埋藏区与补给区一致

D.稳定水位常常接近或高于地表

【答案】C

【考点】承压水特征

【解析】承压水是位于两个隔水层之间,承受着水压力的重力水。承压水的特征为:不具有自由水面,承受一定的水头压力;分布区和补给区不一致动态变化稳定,受气候、水文因素影响小;不易受地面污染,一旦污染不易自净;富水性好;承压水层有上下两个稳定的隔水层,分别称为隔水顶板和隔水底板;当井穿透隔水顶板后,承压水层中的水会上升到顶板以上某一高度后稳定下来,故其稳定水位常常接近或高于地表。

3松散岩石的给水度与容水度越接近,说明(  )。[2017年真题]

A.岩石颗粒越细

B.岩石颗粒不变

C.岩石颗粒越粗

D.岩石颗粒粗细不一定

【答案】C

【考点】岩石的水理性质

【解析】岩石的给水性是指饱和岩石在重力作用下能够自由排出若干水量的性能。容水性是指在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能。对于粗颗粒松散岩土和具有大裂隙的坚硬岩石,岩土空隙中的结合水与毛细水很少,持水性差,持水度小,给水度几乎等于容水度。

4岩石根据成因可分为三种类型,下列岩石中是沉积岩的为(  )。[2009年真题]

A.石英岩

B.玄武岩

C.页岩

D.大理岩

【答案】C

【考点】岩石的分类

【解析】地壳中的岩石是地下水储存、运动的重要介质。岩石根据成因可分为三种类型:沉积岩、岩浆岩、变质岩。其中,沉积岩是在地表及地表以下不太深处形成的岩体,它在常温常压下由风化作用及某些火山作用所形成的沉积物,再经改造而成的。沉积岩主要包括石灰岩、砂岩、页岩等。岩浆岩又称火成岩,是岩浆沿着地壳岩石的裂隙上升到地壳范围内或喷出地表,热量逐渐散失,最后冷却凝固而成的岩石。B项,玄武岩为岩浆岩。变质岩是由于地壳运动、岩浆运动等地质作用影响,使早期形成的岩石处于新的物理、化学环境之下(温度、压力的改变与化学活动性液体反应等)所形成新的岩石。AD两项,石英岩和大理岩为变质岩。

5地貌上有时可见呈带状分布的陡崖、湖泊、泉水或水系的突然转向,则该地貌景观常指示可能存在(  )。[2008年真题]

A.断层带

B.软弱夹层

C.不整合面

D.褶皱

【答案】A

【考点】地貌的判断

【解析】地貌上断层带的识别标志有:沿断层常形成沟谷、洼地、湖泊,并呈直线分布;断层使山脊错断成为陡崖或三角面山,也能使山脊急剧地转折或突变为平原。

6沉积岩常见的结构有泥质结构、化学结构、生物结构以及(  )。[2007年真题]

A.晶质结构

B.斑状结构

C.玻璃质结构

D.碎屑结构

【答案】D

【考点】沉积岩常见的结构

【解析】沉积岩是指在地表及地表以下不太深处形成的岩体,它是在常温常压下由风化作用及某些火山作用所形成的沉积物,再经改造而成的。沉积岩的结构是指碎屑颗粒本身的特点、填隙物特点以及碎屑和填隙物之间的关系。根据沉积岩的形成方式可将沉积岩的结构划分为五个主要类型:碎屑结构泥质结构;生物结构;残余结构;晶粒结构。

7岩石的空隙性为地下水的储存和运动提供了空间条件,非可溶性坚硬岩石的容水空间主要是岩石的(  )。[2008年真题]

A.孔隙

B.裂隙和断层

C.岩溶

D.孔隙和溶隙

【答案】B

【考点】非可溶性坚硬岩石的容水空间

【解析】非可溶性坚硬岩石没有孔隙、岩溶或溶隙,主要依靠裂隙和断层来储存水或提供运动场所。

8给水性愈强的岩石,其(  )愈强。[2007年真题]

A.持水性

B.容水性

C.毛细性

D.透水性

【答案】B

【考点】与岩石给水性相关的特性

【解析】给水性是指含水岩土在重力作用下能自由释出一定水量的性能。用给水度来衡量给水性能,它是指饱水岩土在重力作用下释出的水体积与岩土总体积之比,在数值上等于容水度(孔隙度)减去持水度。所以给水性愈强的岩石,容水性愈强

9不属于承压水基本特点的是(  )。[2011年真题]

A.没有自由表面

B.受水文气象因素、人文因素及季节变换的影响较大

C.分布区与补给区不一致

D.水质类型多样

【答案】B

【考点】承压水的特点

【解析】承压水是充满于两个隔水层之间的含水层中承受着水压力的重力水。其特征为:不具有自由水面,承受一定的水头压力,分布区和补给区不一致;动态变化稳定,受气候、水文因素影响小不易受地面污染,一旦污染不易自净;富水性好的承压水层是理想的供水水源。承压水层有上下两个稳定的隔水层,分别称为隔水顶板和隔水底板,两板之间的距离为含水层的厚度。当井穿透隔水顶板后,承压水层中的水会上升到顶板以上某一高度后稳定下来,稳定水位高出顶板的垂直距离称为承压水头。井内稳定水位的高出称为承压水在该点的测压水位或承压水位。

10按照地下水的埋藏条件可把地下水分为(  )。[2010年真题]

A.上层滞水、潜水、承压水

B.空隙水、裂隙水、岩溶水

C.吸着水、薄膜水、毛细管水

D.重力水、气态水、固态水

【答案】A

【考点】地下水的分类

【解析】按照埋藏条件可把地下水分为包气带水、潜水、承压水。包气带水是指包气带中聚集在局部隔水层之上的重力水,上层滞水属于包气带水。潜水是指埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的含水层中的重力水。承压水是指充满于两个隔水层之间的含水层中承受着水压力的重力水。

11下列不完全属于地下水补充方式的是(  )。[2013年真题]

A.大气降水的补给、凝结水的补给、人工补给

B.地表水的补给、含水层之间的补给、人工补给

C.大气降水的补给、人工补给、江河水的补给

D.大气降水的补给、人工补给、固态水的补给

【答案】D

【考点】地下水补充方式

【解析】地下水补给来源有:大气降水的补给,大气降水是地下水的主要补给方式,包括雨、雪、露水等。降水降至地表后,一部分变为地表径流或蒸发至大气圈,另一部分向下渗补给含水层。地表水的补给,地表水体指河流、湖泊、水库和海洋等,地表水体可能补给地下水,也可排泄地下水,这主要取决于地表水的水位与地下水位之间的关系。凝结水的补给,广大的沙漠地区,大气降水和地表水体的渗入很少,凝结水是其主要补给。含水层之间的补给,深层与浅层含水层之间的隔水层中若有透水的孔洞或由于断层的影响,使上下含水层之间产生一定水的联系时,地下水从水位高的含水层流向水位低的含水层来补给水。有时虽然没有通道,但由于隔水层的弱透水能力,也可进行渗流补给。人工补给,人为地借助某些工程设施将地表水注入地下水层以增加地下水的补给量,稳定地下水水位。这对保证水资源充分合理的利用有重要意义。

12地下水的循环包括(  )。[2012年真题]

A.补给、径流、排泄

B.入渗、补给、排泄

C.入渗、补给、排泄

D.补给、入渗、排泄

【答案】A

【考点】地下水循环

【解析】地下水循环是指地下水的补给径流与排泄过程。地下水以大气降水、地表水、人工补给等形式获得补给,在含水层的岩土介质中流过一段路程,然后又以泉水、蒸发等形式排出地表,如此周而复始。

13在干旱的广大沙漠地区,地下水的主要补给来源形式是(  )。[2009年真题]

A.大气降水渗入补给

B.地表水系渗入补给

C.凝结水补给

D.人工补给

【答案】C

【考点】地下水的补给

【解析】地下水循环是指地下水的补给、径流与排泄过程。地下水以大气降水、地表水、人工补给等各种形式获得补给,在含水层的岩土介质中流过一段路程,然后又以泉水、蒸发等形式排出地表,如此周而复始。广大的沙漠地区,大气降水和地表水体的渗入很少,凝结水是其主要补给

14潜水等水位线由密变疏,间距加大,说明(  )。[2016年真题]

A.颗粒结构由粗变细,透水性由差变好

B.颗粒结构由细变粗,透水性由差变好

C.颗粒结构由粗变细,透水性由好变差

D.颗粒结构由细变粗,透水性由好变差

【答案】B

【考点】潜水的特点

【解析】潜水自透水性较弱的岩层流入透水性强的岩层时(即颗粒结构由细变粗,透水性由差变好),潜水面坡度由陡变缓,等水位线由密变疏;相反,潜水面坡度由缓变陡,等水位线由疏变密。潜水含水层岩性均匀,当流量一定时,含水层薄的地方水面坡度变陡,含水层厚的地方水面坡度变缓,相应的等水位线变密集或稀疏。

15下列构造类型中不属于断层组合形式的是(  )。

A.地堑和地垒

B.穹窿构造和盆地构造

C.阶梯状构造

D.叠瓦状构造

【答案】B

【解析】断层很少单独出现,常由多条断层成带状组合在一起,延长可达数百至上千公里,形成断裂带,一般与褶皱带伴生。断层的组合形式一般是阶梯状构造、叠瓦状构造、地堑和地垒。逆断层可组合形成叠瓦状构造,正断层可组合形成阶梯状断层、地堑和地垒等。穹窿构造通常是由于岩浆侵入或者方向值交的褶皱运动相互干扰而造成的。

16自然条件下,孔隙度相对较大的岩土的特点是(  )。

A.组成岩石的颗粒大小悬殊,颗粒形状规则

B.组成岩石的颗粒大小比较均匀,颗粒形状规则

C.组成岩石的颗粒大小悬殊,颗粒形状不规则

D.组成岩石的颗粒大小比较均匀,颗粒形状不规则

【答案】D

【解析】孔隙度是指某一体积岩石中孔隙体积所占的比例。孔隙度的大小主要取决于分选程度及颗粒排列情况,另外颗粒形状及胶结充填情况也影响孔隙度。自然界中大多数松散岩石由不等大小的岩石颗粒组成,细小颗粒充填在粗大颗粒之间的孔隙中,使岩石的孔隙度下降。由此可知,自然条件下,孔隙度相对较大的岩土特点是组成岩石的颗粒大小比较均匀,颗粒形状不规则

17饱水岩土在重力作用下,通过2~3天释水后,空隙中尚能保持的水分为(  )。

A.饱和含水率

B.零

C.饱和含水率的一半

D.田间持水率

【答案】D

【解析】持水性是指含水岩土在重力作用下释水,由于固体颗粒表面的吸附力和毛细力的作用,使其在空隙中保持一定水量的特性。饱水岩土在重力作用下,23d释水后,岩土空隙中尚能保持的水体积与岩土总体积之比称为岩土含水率,这时的岩土含水率田间持水率

18决定岩土透水性好坏的主要因素是(  )。

A.空隙的数量、形状

B.空隙的数量、大小

C.空隙的数量、大小和连通性

D.空隙的数量、大小、形状和连通性

【答案】B

【解析】岩石的透水性是指岩土允许水体透过的性能。结合水一般不会运动,而重力水在运动时会产生摩阻,就如水力学中同圆管流的流速分布,重力水的流速从空隙边缘向空隙中心逐渐增大,在贴近边缘处的流速趋于零。因此决定岩土透水性优劣的主要因素是空隙的大小,其次是空隙数量

19以下哪项属于结合水的性质?(  )

A.受到重力和毛细力的共同作用下可以运动

B.受到重力和颗粒表面的电分子力的共同作用下不能运动

C.受到重力和颗粒表面的电分子力的共同作用下可以运动

D.受到毛细力和颗粒表面的电分子力的共同作用下不能运动

【答案】B

【解析】地壳岩石中的水可分为岩石骨架中的水(矿物结合水)和岩石孔隙中的水。岩石孔隙中的水,主要有结合水、重力水、毛细水、气态水等。其中,结合水是受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。它又可分为强结合水(吸着水)和弱结合水(薄膜水)。结合水在重力和颗粒表面的电分子力的共同作用下不能运动

20下列哪项不属于毛细水的性质?(  )

A.支持毛细水通常是越靠近地下水面处含水率越大

B.悬挂毛细水是靠毛细管力作用而保持在土壤上层空隙中的水

C.悬挂毛细水所达到的深度随地表补给水量的增加而加大

D.毛细水受到毛细力作用,不受重力作用

【答案】D

【解析】毛细水是指地下水受土粒间孔隙的毛细作用上升的水分,是受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。毛细水主要有三种:

支持毛细水,由于毛细力的作用,水从地下水面沿着小孔隙上升到一定高度,地下水面以上形成毛细水带,此带的毛细水下部有地下水面支持,故称支持毛细水。支持毛细水通常是越靠近地下水面处含水率越大。观察表明,毛细带水出来除了作上述垂直运动外,由于其性质似重力水,故也随重力水向低处流动,只是运动速度较为缓慢而已。

悬挂毛细水,地下水由细颗粒层次快速降到粗颗粒层次中时,由于上下弯液面毛细力的作用,在细土层中保留与地下水面不相连接的毛细水,这种毛细水称为悬挂毛细水。悬挂毛细水所达到的深度随地表补给水量的增加而加大

孔角毛细水,在包气带中颗粒接触点上或许多孔角的狭窄处,水是个别的点滴状态,在重力作用下也不移动,因为它与孔壁形成弯液面,结合紧密,将水滞留在孔角上。

21空隙中水分的存在形式及储存与岩土空隙的大小与多少密切相关,空隙越大,则(  )。

A.重力水所占比例越大

B.结合水所占比例越大

C.重力水与结合水所占比例差不多

D.无法比较

【答案】A

【解析】在一个很大的空隙中,从空隙壁面向外,依次分布着强结合水、弱结合水和重力水。空隙越大重力水占的比重越大。空隙大小和数量不同的岩土,其容纳、保持、释出和透过水的能力也有所不同。

22度量岩土容水性的指标为容水度,它在数值上一般等于(  )。

A.孔隙度

B.持水度

C.给水度

D.田间持水率

【答案】A

【解析】容水性是指岩土能容纳一定水量的性能,容水度为度量岩石容水性的指标。另外,也可定义容水度为:岩石完全饱水时所能容纳的最大水体积与岩石总体积的比值。这时,岩土空隙已全部充满水,其含水率称为饱和含水率。故容水度在数值上一般与孔隙度(裂隙度、岩溶率)相等

23以下对岩土的给水度的表述,哪一项是错误的?(  )

A.等于容水度和持水度之差

B.黏土的给水度由于其孔隙率大故给水度大

C.给水度是指在重力作用下从岩土中释放出来的水体积和岩土总体积的比

D.颗粒越粗的松散土的给水度越接近于容水度

【答案】B

【解析】给水性是指含水岩土在重力作用下能自由释出一定水量的性能,用给水度来衡量。给水度是指饱水岩土在重力作用下释出的水体积与岩土总体积之比,在数值上等于容水度(孔隙度)减去持水度,即饱和含水率与田间持水率之差。岩土的空隙尺度和数量,对给水度的影响很大:对于粗颗粒松散岩土和具有大裂隙的坚硬岩石,岩土空隙中的结合水与毛细水很少,其持水性差,持水度小,给水度几乎等于容水度;对于黏土和闭合裂隙的岩石,其持水度接近于容水度,给水度很小。因此,给水度的大小不仅与岩石孔隙率有关也与其孔隙连通情况及孔隙大小等有关

24下列哪项论述是正确的?(  )

A.储存有水的岩层就叫含水层

B.区分隔水层与含水层的标志为岩层是否含水

C.含水层指储存有水并能给出大量水的岩层

D.含水的数量很小的岩层为隔水层

【答案】C

【解析】含水层是指能够透过水并给出相当数量水的岩层。含水层不但储存有水,而且水还可以在其中转移。隔水层是不能透过水也不能给出水量的岩层。含水层与隔水层的划分并不存在严格的界限。孔隙细小的岩层,所含的几乎全是结合水,通常不能运动,这类岩层起着阻隔水通过的作用,构成隔水层;空涨较大的岩层,一般能透过水和给出水,构成含水层。黏土层由于饱含结合水而不能透水和给水,起着隔水作用,当水头作用较大时,也能给出一部分水,就转化为含水层了。

25以下哪项与潜水的特征不符?(  )

A.潜水是地表以下埋藏在饱水带中第一个具有自由水面的重力水

B.潜水在其全部范围内具有隔水顶板

C.潜水可以通过包气带向大气蒸发排泄

D.潜水可以通过包气带接受大气降水、地表水或凝结水的补给

【答案】B

【解析】潜水是指埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的含水层中的重力水。其特征为:上部没有隔水层,与大气相通,具有自由水面,积极参与水循环,可接受大气降水或地表水入渗补给,潜水的分布区与补给区基本一致。潜水直接通过包气带与地表水、降水等发生水力联系,动态变化明显,受气候影响较大。潜水面形状易受地形影响;潜水位置较浅,大气降水与地表水入渗补给潜水的途径较短,易受污染。

潜水出流(排泄)方式有两种:在重力作用下从水位高的地区流向水位低的地区,即径流排泄。通过包气带和植物蒸腾作用进入大气,即蒸发排泄。

26以下哪项与承压水的特征不符?(  )

A.承压水是充满于两个隔水层之间的含水层中具有静水压力的重力水

B.承压含水层能明显区分出补给区、承压区和排泄区

C.承压水主要通过含水层出露地表的补给区获得补给

D.承压水参与水循环比潜水强烈

【答案】D

【解析】ABC三项,承压水是充满于两个隔水层之间的含水层中承受着水压力的重力水。其特征为:不具有自由水面,承受一定的水头压力。分布区和补给区不一致。承压水的补给区位置一般较高,通过含水层出露地表接受补给(这里的水已变为潜水),水由补给区进入承压区,受隔水层限制,通过静水压力的传递,使含水层充满水,补给区往往小于分布区。动态变化稳定,受气候、水文因素影响小。不易受地面污染,一旦污染不易自净。富水性好的承压水层是理想的供水水源。D项,由于潜水的位置较承压水浅,故潜水参与水循环比承压水强烈

27下列正确的是(  )。

A.储存有水的岩层称为含水层

B.区分隔水层与含水层的标志为岩层是否含水

C.含水层和隔水层在一定条件下可以相互转化

D.含水的数量很小的岩层为隔水层

【答案】C

【解析】含水层是指能够透过水并给出相当数量水的岩层。含水层不但储存有水,而且水还可以在其中转移。隔水层是指不能透过水也不能给出水量的岩层。含水层与隔水层的划分并不存在严格的界限。孔隙细小的岩层,所含的几乎全是结合水,通常不能运动,这类岩层起着阻隔水通过的作用,构成隔水层。空隙较大的岩层,一般能透过水和给出水,构成含水层。黏土层由于饱含结合水而不能透水和给水,起着隔水作用,当水头作用较大时,也能给出一部分水,就转化为含水层了。