环境水文地质学-复习.课件.ppt

1、 环境水文地质学环境水文地质学复习题复习题 1.什么是天然什么是天然(原生原生)环境水文地质问题与人为环境水文地质问题与人为(次生次生)环境环境水文地质问题水文地质问题? 2.元素迁移的影响因素有那些？元素迁移的影响因素有那些？ 3.水文地球化学环境地带性特征有那些？水文地球化学环境地带性特征有那些？ 4. 甲状腺肿地方病与水文地质环境及饮水水质有什么关甲状腺肿地方病与水文地质环境及饮水水质有什么关系，致病因子是什么系，致病因子是什么? 5. 大骨节病和克山病与地质环境及水源水质有什么关系大骨节病和克山病与地质环境及水源水质有什么关系? 二者在地质环境类型、致病因子及分布上有什么异同二者在地质

2、环境类型、致病因子及分布上有什么异同? ReviewReview 6. 什么是地下水污染，判别标准是什么什么是地下水污染，判别标准是什么? 地下水地下水 污染有什么特点。污染有什么特点。 7. 地下水中的污染物分为几类，其主要污染物有地下水中的污染物分为几类，其主要污染物有 那些那些? 8. 地下水的污染方式有几种，地下水的污染途径地下水的污染方式有几种，地下水的污染途径 几种类型，试举例说明。几种类型，试举例说明。 9. 简述地下水系统的氮污染机理。简述地下水系统的氮污染机理。 ReviewReview环境水文地质学环境水文地质学Environmental Hydrogeology)：是：是

3、以水文地质学的基本理论为基础，特别是水文以水文地质学的基本理论为基础，特别是水文地球化学理论为基础，研究水文地质环境与环地球化学理论为基础，研究水文地质环境与环境质量关系的一门学科。境质量关系的一门学科。l环境水文地质学教学内容：环境水文地质学教学内容：l 原生环境水文地质（原生环境水文地质（Originally environmental hydrogeology）l 人为环境水文地质（人为环境水文地质（Artificially environmental hydrogeology） ReviewReview“莫霍面莫霍面”和和“古登堡面古登堡面”将地球分为地壳、地幔将地球分为地壳、地幔和地

4、核三个圈层。和地核三个圈层。内力地质作用：内力地质作用： 以地球内热为能源并主要发生在以地球内热为能源并主要发生在地球内部。包括地壳运动、岩浆作用、变质作地球内部。包括地壳运动、岩浆作用、变质作用、地震作用等。用、地震作用等。 l地震波：地震波：地震时，在地球内部出现的弹性波。包含纵波和横波。振动方向与传播方向一致的波为纵波（P波）。来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动；振动方向与传播方向垂直的波为横波（S波）。来自地下的横波能引起地面的水平晃动。横波是横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因地震时造成建筑物破坏的主要原因。l震级：震级：指地震能量的大小的等级(10级)。距震源100km处地震波最大

5、振幅（m）对数值震级（lg10n=n)。 ReviewReview外力地质作用：以地球外部的太阳能以及日月引外力地质作用：以地球外部的太阳能以及日月引力能为能源，并通过大气、水、生物因素所引力能为能源，并通过大气、水、生物因素所引起，主要发生在地球表层。包括：风化作用、起，主要发生在地球表层。包括：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用等。用等。l地质构造：指已经存在的岩层、岩体受到地球内部和外部动力地质构造：指已经存在的岩层、岩体受到地球内部和外部动力作用时，会产生移位、倾斜、弯曲、断裂等变形、变位现象，作用时，会产生移位、倾斜、弯曲、断

6、裂等变形、变位现象，这些现象保留下来的形式和状态就被称为地质构造。褶皱变动这些现象保留下来的形式和状态就被称为地质构造。褶皱变动是岩层发生弯曲但岩层是连续的；断裂变动是岩层的连续性遭是岩层发生弯曲但岩层是连续的；断裂变动是岩层的连续性遭到破坏、岩层中产生了破裂面。到破坏、岩层中产生了破裂面。l背斜成谷背斜成谷 向斜成山的原因：背斜顶部因受到张力，易侵蚀成谷向斜成山的原因：背斜顶部因受到张力，易侵蚀成谷地地 。向斜槽部受挤压，不易侵蚀，反而成山岭。向斜槽部受挤压，不易侵蚀，反而成山岭。 ReviewReview岩层在构造应力的长期作用下，岩层连续性被破坏，岩层中产生破裂面，为断裂构造。 常见的断

7、裂构造有节理构造和断层构造。 三、断裂构造读右图，回答问题读右图，回答问题北北如要挖一东西向的隧道，应选如要挖一东西向的隧道，应选择在择在E处还是在处还是在F处开凿？为什么？处开凿？为什么？（应在（应在F处，因为处，因为F处岩层向上隆处岩层向上隆起（背斜），符合力学原理，不起（背斜），符合力学原理，不易塌陷，同时也不易积存地下易塌陷，同时也不易积存地下水。）水。）如在如在B处计划修建一座水库，请分析其可行性。处计划修建一座水库，请分析其可行性。（B处有断层，断裂面两侧岩层活动，易诱发地震等地质灾害而影响水库安全，且断层破碎带也易造成水库漏水。）图中图中A处为处为 构造，构造，B处为处为 构造，

8、构造，C处为处为 构造。构造。在在C处形成山岭的原因是处形成山岭的原因是 。 地堑地堑 向向 斜斜向斜槽部受到挤压，岩性坚硬不易被侵蚀向斜槽部受到挤压，岩性坚硬不易被侵蚀地垒地垒l水文循环动力：水文循环动力：太阳辐射能和重力；水分通过蒸发（蒸腾）、降水、渗透及径流，不断循环往复。水文循环的作用：水文循环的作用：水的质量得到净化，数量得以再生。l径流（径流（runoff ）：）：是指降雨及冰雪融水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。按流动方式可分地表径流和地下径流。 l地下水地下水赋存于地面以下岩石空隙中的水。岩土中的空隙是地下水存在的环境。空隙的大小、多少、连通程度及分布状况等是决定地下水存在

9、和运动规律的重要因素。l 根据岩土空隙的成因和结构的不同，岩石的空隙可分为三种类型：孔隙、裂隙和岩溶溶洞。l包气带和饱水带的特点：第三节第三节 地下水的赋存地下水的赋存l包气带和饱水带l1.地下水面：l3.3 3.3 地下水的分类地下水的分类1、根据、根据地下埋藏条件的不同分类 根据地下埋藏条件的不同，地下水可分为上层滞水、潜水和自流水（承压水）三大类。 上层滞水是由于局部的隔水作用，使下渗的大气降水停留在浅层的岩石裂缝或沉积层中所形成的蓄水体。 潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水，通常所见到的地下水多半是潜水。当潜水流出地面时就形成泉。 自流水（承压水）是埋藏较深的、流动于两个隔

10、水层之间的地下水。这种地下水往往具有较大的水压力，特别是当上下两个隔水层呈倾斜状时，隔层中的水体要承受更大的水压力。当井或钻孔穿过上层顶板时，强大的压力就会使水体喷涌而出，形成自流水。 第三节第三节 地下水的赋存地下水的赋存潜水潜水潜水特征潜水特征：A）潜水直接接受大气降水和比它水位高的地表）潜水直接接受大气降水和比它水位高的地表水的渗入补给区一致；水的渗入补给区一致； B）潜水面不承受静水压力；）潜水面不承受静水压力； C）在重力作用下，由高向底流动，称潜水流；）在重力作用下，由高向底流动，称潜水流； D）潜水的埋深因地而异，与水位、水量变化有关。）潜水的埋深因地而异，与水位、水量变化有关。

11、 承压水（自流水）（confined water） 是埋藏在两个隔水层之间的透水层中的地下水，其运动受上是埋藏在两个隔水层之间的透水层中的地下水，其运动受上下隔水层的下隔水层的约束和水压的作用，通常是约束和水压的作用，通常是从补给区流向排泄区从补给区流向排泄区。其其补给区补给区与分布区不一致与分布区不一致，受大气降水变化的影响较小，受大气降水变化的影响较小，不易不易受污染。受污染。 1、总矿化度（总溶解固体） 单位体积水中所含有的单位体积水中所含有的离子、分子和各种化合物离子、分子和各种化合物(不包括游离状态不包括游离状态的气体的气体)的总量称为水的总矿化度（的总量称为水的总矿化度（M），以）

12、，以g/L表示。表示。 通常通常以以105110下将水蒸干后所得的干涸残余物含量下将水蒸干后所得的干涸残余物含量来表示。来表示。 三、地下水的主要化学性质 (一一)元素迁移的形式和强度元素迁移的形式和强度 元素的迁移可分为元素的迁移可分为空气迁移空气迁移、水迁移水迁移和和生物迁移生物迁移3种。种。 1.空气迁移空气迁移:有有O、H、N、C、I等。它们以等。它们以气体分子气体分子的形式的形式进行迁移。这些元素也能随天然水迁移。进行迁移。这些元素也能随天然水迁移。 2.水迁移水迁移：是指以是指以离子、络离子、分子、胶体离子、络离子、分子、胶体等状态在天然等状态在天然水中迁移的元素。大部分元素都属于

13、水迁移元素。其中最水中迁移的元素。大部分元素都属于水迁移元素。其中最主要的有主要的有Cl、Br、I、S、Ca、Mg，Na、F、Sr、Zn、Cu、Ni、Co、V、Mn、Si、P、K等等。 3.生物迁移：指元素通过生物体的吸收、代谢、生长、死亡，生物迁移：指元素通过生物体的吸收、代谢、生长、死亡，以及迁徙等过程所实现的迁移。以及迁徙等过程所实现的迁移。 生物迁移一般表现不普生物迁移一般表现不普遍。遍。 例题：例题：l已知沉积物中已知沉积物中foc=0.01， n=0.2，容重，容重b=2 g/cm3。有机化合物三氯乙烯、有机化合物三氯乙烯、1.4二氯苯、二氯苯、DDT的的logKow的的值分别为值

14、分别为2.29、3.38、6.19。l计算三种有机化合物的计算三种有机化合物的Koc、Kd和和R值，说明那种有值，说明那种有机化合物最易迁移，那种最难迁移。机化合物最易迁移，那种最难迁移。l（提示：（提示：logKoc=1.377+0.544 logKow)（10分）分）KocfocKd例题：例题：l解：解：l1)已知三氯乙烯已知三氯乙烯:logKow=2.29，l 1.4二氯苯二氯苯:logKow=3.38，l DDT :logKow=6.19l根据根据logKoc=1.377+0.544 logKow，求，求Koc：l三氯乙烯：三氯乙烯：logKoc=1.377+0.544*2.29=2.

15、62 Koc=13.77l四氯乙烯：四氯乙烯：logKoc=1.377+0.544*3.38=3.22 Koc=24.92lDDT：logKoc=1.377+0.544*6.19=4.74 Koc=115KocfocKd例题：例题：l解：解：l2) 已知已知foc=0.01,根据根据Kd=foc*Koc，求，求Kdl三氯乙烯：三氯乙烯：Kd=foc*Koc=0.01*13.77=0.14l1.4二氯苯：二氯苯：Kd=foc*Koc=0.01*24.92=0.25lDDT：Kd=foc*Koc=0.01*115=1.15 KocfocKd例题：例题：l解：解：l3) 已知已知n=0.2，b=2 g/cm3 ， 求求R 三氯乙烯：三氯乙烯：R =1+(2/0.2)*0.14=2.4 四氯乙烯：四氯乙烯： R =1+(2/0.2)* 0.25=3.5 DDT： R =1+(2/0.2)* 1.15=12.5 因为，因为，R越大，越不易迁移。越大，越不易迁移。l最终计算结果三氯乙烯的最终计算结果三氯乙烯的R最小，表明最容易迁移；最小，表明最容易迁移；DDT的的R最大，表明其最难迁移。最大，表明其最难迁移。KocfocKddbKnR1