2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——地球水文地質(zhì)與水資源管理考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪個過程不屬于自然水循環(huán)的基本環(huán)節(jié)？A.蒸發(fā)B.降水C.地下滲透D.工業(yè)用水2.關(guān)于潛水的敘述，錯誤的是？A.潛水是地表以下第一個飽和帶的地下水B.潛水位的形狀大致反映了地形地貌C.潛水主要依靠大氣降水的補(bǔ)給D.潛水運(yùn)動一般不受透水層頂板限制3.達(dá)西定律描述的是？A.地下水沿水流方向水位下降的規(guī)律B.地下水滲流速度與水力坡度之間的線性關(guān)系C.地下水補(bǔ)排與徑流排泄的平衡關(guān)系D.地下水資源的可持續(xù)利用策略4.地下水水化學(xué)類型中，主要由巖石陽離子與HCO3-、SO4--結(jié)合形成的組合是？A.Cl-Na型B.Ca-HCO3型C.Mg-SO4型D.Na-Cl型5.下列哪種方法不屬于地下水可開采量的計算方法？A.基于補(bǔ)給量的方法B.基于地下水資源保證率的方法C.基于水化學(xué)類型的方法D.基于水位降深允許值的方法6.地下水資源管理的核心目標(biāo)之一是？A.實(shí)現(xiàn)地下水資源的無限開發(fā)利用B.保證地下水資源的可持續(xù)利用C.最大化地下水資源的經(jīng)濟(jì)收益D.阻止所有地下水資源的開采7.導(dǎo)致地下水污染的主要途徑之一是？A.大氣降水入滲B.地表徑流匯流C.工農(nóng)業(yè)廢棄物淋濾下滲D.地下水自然循環(huán)8.水資源可持續(xù)利用的原則包括？A.公平性、有效性、經(jīng)濟(jì)性B.需求導(dǎo)向、總量控制、優(yōu)質(zhì)高效C.經(jīng)濟(jì)優(yōu)先、技術(shù)主導(dǎo)、政府干預(yù)D.近期利益最大化、局部效益優(yōu)先9.下列哪項(xiàng)不是全球氣候變化對水文地質(zhì)系統(tǒng)的影響？A.改變降水時空分布B.加劇地下水超采C.降低地下水補(bǔ)給量D.提高土壤滲透性能10.水權(quán)分配的主要依據(jù)是？A.水資源的社會價值B.水資源的經(jīng)濟(jì)價值C.水資源的物理量（水量）D.河流的水力坡度二、名詞解釋（每題2分，共10分）1.水文地質(zhì)條件2.潛水力3.地下水徑流模數(shù)4.水資源承載力5.地下水污染三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述地下水資源的天然循環(huán)過程及其主要環(huán)節(jié)。2.簡述地下水運(yùn)動的基本規(guī)律（達(dá)西定律）及其適用條件。3.簡述地下水可持續(xù)管理的意義和主要措施。四、計算題（每題10分，共20分）1.某含水層厚度H=10m，滲透系數(shù)K=5m/d，在距抽水井R=100m處布置觀測孔，測得穩(wěn)定流狀態(tài)下的水位降深S=2m。試計算該井的穩(wěn)定出水量Q（以m3/d為單位）。2.某區(qū)域地下水化學(xué)類型以Ca-HCO3型為主，分析發(fā)現(xiàn)主要離子來源是碳酸鹽巖的溶解。請簡述該類型水形成的主要水化學(xué)過程，并說明其主要離子（Ca2+,HCO3-）的來源。五、論述題（20分）當(dāng)前，許多地區(qū)面臨著地下水超采與資源枯竭的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。請結(jié)合水文地質(zhì)學(xué)原理和水資源管理知識，論述導(dǎo)致地下水超采的主要原因，并分析應(yīng)采取哪些綜合措施來緩解這一問題，以實(shí)現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.B4.B5.C6.B7.C8.B9.D10.C二、名詞解釋1.水文地質(zhì)條件：指含水層、隔水層（或不透水層）的分布、厚度、巖性、產(chǎn)狀，以及補(bǔ)給、徑流、排泄條件等自然因素的總和，這些因素決定了地下水資源的類型、數(shù)量、質(zhì)量及其動態(tài)變化特征。2.潛水力：指潛水面相對于基準(zhǔn)面（通常為河床或大地基準(zhǔn)面）的標(biāo)高，單位通常為米（m）。它代表潛水具有的位能，是潛水做功的能力。3.地下水徑流模數(shù)：指單位時間內(nèi)通過單位面積過水?dāng)嗝娴牡叵滤?，通常以立方米每秒每平方公里（m3/s/km2）或升每秒每公頃（L/s/hm2）表示，是衡量地下水流強(qiáng)度的重要指標(biāo)。4.水資源承載力：指在特定區(qū)域、特定時間尺度內(nèi)，在滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)需求的前提下，水資源的可持續(xù)供給能力，或者說是水環(huán)境對人類社會經(jīng)濟(jì)活動的最大支撐能力。5.地下水污染：指由于人類活動引起的有害物質(zhì)（物理的、化學(xué)的、生物的）進(jìn)入地下水體，使其水質(zhì)惡化，達(dá)到有害程度，從而破壞地下水的正常功能，影響其安全利用的現(xiàn)象。三、簡答題1.地下水資源的天然循環(huán)過程及其主要環(huán)節(jié)：地下水天然循環(huán)是指大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈中水分進(jìn)行的相互轉(zhuǎn)化和運(yùn)動的總稱。其主要環(huán)節(jié)包括：①大氣降水：大氣中的水汽通過降水（雨、雪、冰雹、霜等）形式回到地表；②地表入滲：降水到達(dá)地表后，一部分被蒸發(fā)、植被吸收，其余部分下滲到地表以下；③地下水循環(huán)：下滲的水進(jìn)入土壤和巖土孔隙，形成地下水，并在重力作用下沿水力坡度由高處向低處徑流，或在含水層中迂回運(yùn)動；④地下排泄：地下水流最終通過補(bǔ)給地表水體（河流、湖泊、沼澤）、泉水出露、蒸發(fā)蒸騰或人工開采等方式排出地下水系統(tǒng)。2.地下水運(yùn)動的基本規(guī)律（達(dá)西定律）及其適用條件：達(dá)西定律是描述飽和多孔介質(zhì)中地下水滲流規(guī)律的基本定律。其內(nèi)容為：在層流條件下，地下水滲流速度（v）與水力坡度（i）成正比，比例系數(shù)為滲透系數(shù)（K）。數(shù)學(xué)表達(dá)式為v=K·i。其中，滲流速度是單位時間通過單位過水?dāng)嗝娴牡叵滤w積，是水流質(zhì)點(diǎn)的平均流速；水力坡度是滲流路徑上兩點(diǎn)間水位差（h）與路徑長度（L）之比，表示水流方向上水頭損失的程度；滲透系數(shù)是反映多孔介質(zhì)透水能力的綜合參數(shù)，單位通常為米每天（m/d）或厘米每秒（cm/s），它與巖土的孔隙大小、形狀、連通性、含水飽和度等因素有關(guān)。達(dá)西定律的適用條件主要包括：①層流條件：地下水流動符合層流規(guī)律，而非紊流；②飽和帶：定律適用于飽和的多孔介質(zhì)，非飽和帶滲流規(guī)律更復(fù)雜；③均質(zhì)、各向同性介質(zhì)：介質(zhì)滲透性質(zhì)在空間上均勻分布且各向同性，對于非均質(zhì)、各向異性介質(zhì)需進(jìn)行修正；④常溫、常壓條件：定律主要基于常溫常壓下水與介質(zhì)相互作用下的流動。四、計算題1.解：根據(jù)達(dá)西定律，Q=K·A·i，其中A=2πrL=2πRT（T為井的半徑，R為觀測孔距井中心距離），i=S/R。代入公式得Q=K·2πR·S/R=2πKS。將已知數(shù)值代入：Q=2×π×5m/d×100m×2m=2000πm3/d≈6283.2m3/d。2.答：該類型水形成的主要水化學(xué)過程是：水（通常為降水下滲形成的地下水）在流經(jīng)含有碳酸鹽（如石灰?guī)rCaCO3）的巖層時，溶解了巖層中的鈣離子（Ca2+）和重碳酸根離子（HCO3-）。溶解反應(yīng)可簡化表示為：CaCO3(s)+H2O(l)?Ca2+(aq)+2HCO3-(aq)。隨著水的流動，溶解作用持續(xù)進(jìn)行，使得水中Ca2+和HCO3-的濃度增加，形成了以Ca2+和HCO3-為主要陰、陽離子的Ca-HCO3型水。其主要離子來源：Ca2+來源于碳酸鹽巖的溶解；HCO3-來源于水的溶解作用（H2O+CO2?H2CO3?H++HCO3-）以及碳酸鹽巖的溶解（CaCO3+H2CO3?Ca2++2HCO3-）。五、論述題導(dǎo)致地下水超采的主要原因包括：①經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求：隨著人口增長、城市化進(jìn)程加快和農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展，對水的需求急劇增加，尤其是在干旱、半干旱地區(qū)，經(jīng)濟(jì)作物和工業(yè)發(fā)展對地下水的依賴性高；②地表水不足：在許多地區(qū)，地表水資源量有限、時空分布不均或被過度利用，導(dǎo)致不得不依賴開采地下水來滿足用水需求；③地下水開發(fā)利用管理滯后：缺乏科學(xué)的水資源評價、規(guī)劃和管理體系，對地下水資源的可采量、水位降深限制等缺乏有效控制，存在“先開采、后治理”的現(xiàn)象；④技術(shù)因素：早期地下水探測技術(shù)手段有限，對地下水儲量、分布、動態(tài)變化認(rèn)識不清，開采布局不合理；⑤工程性因素：如一些大型工程建設(shè)（如城市地下水回灌、地表水調(diào)蓄工程）未能有效實(shí)施或效果不佳，加劇了地下水超采。為緩解地下水超采問題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用，應(yīng)采取綜合措施：①加強(qiáng)地下水科學(xué)研究與監(jiān)測：提高對地下水資源的認(rèn)知水平，建立完善的地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)確掌握地下水位、水量、水質(zhì)動態(tài)變化；②科學(xué)規(guī)劃與總量控制：根據(jù)水資源承載能力，科學(xué)制定地下水開發(fā)利用規(guī)劃，嚴(yán)格控制地下水開采總量和區(qū)域水位降深；③提高用水效率：推廣節(jié)水技術(shù)，改革農(nóng)業(yè)灌溉方式（如采用滴灌、噴灌），提高工業(yè)用水重復(fù)利用率，從需求側(cè)緩解水資源壓力；④嚴(yán)格控制地下水污染：加強(qiáng)對污染源的管理，防止工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活污