2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——地下水位監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在利用電阻率法監(jiān)測(cè)地下水位時(shí)，自然電位（SP）法能夠有效反映水位的根本原因是（）。A.地下水具有導(dǎo)電性B.含水層與周圍介質(zhì)存在電化學(xué)差異C.地下水密度小于周圍介質(zhì)D.地震波在含水層中傳播速度不同2.相比于電測(cè)深法，電剖面法的主要特點(diǎn)是（）。A.可以獲得更豐富的淺層結(jié)構(gòu)信息B.儀器設(shè)備通常更簡(jiǎn)單便攜C.主要用于探測(cè)地下水位垂向變化D.通常需要布設(shè)更多的電極3.當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r(shí)，飽和砂層的縱波（P波）速度通常會(huì)（）。A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小4.探地雷達(dá)（GPR）主要用于探測(cè)地下水位，其主要利用的物理量是（）。A.電磁波的反射或折射B.地震波的走時(shí)差異C.重力場(chǎng)的微小變化D.地下介質(zhì)的自然電位信號(hào)5.在進(jìn)行地下水位監(jiān)測(cè)時(shí)，若場(chǎng)地存在強(qiáng)地下水干擾，以下哪種方法相對(duì)更受影響？（）A.電阻率法（自然電位法）B.地震反射法C.探地雷達(dá)法D.重力法6.地下水位變化引起的飽和土體密度減小，會(huì)導(dǎo)致（）。A.地表重力值普遍增大B.地表重力值普遍減小C.僅在水位下降處出現(xiàn)重力異常D.重力異常信號(hào)通常非常微弱7.某地區(qū)需要快速了解大面積區(qū)域淺層地下水的分布情況，首選的地球物理方法是（）。A.大地電磁測(cè)深（MT）B.電阻率偶極-偶極剖面C.探地雷達(dá)連續(xù)掃描D.地震折射法8.地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的主要應(yīng)用不包括（）。A.污染物遷移路徑追蹤B.地表沉降趨勢(shì)預(yù)測(cè)C.植被生長(zhǎng)狀況評(píng)估D.地下水資源可持續(xù)利用規(guī)劃9.以下哪種技術(shù)主要利用地下不同介質(zhì)對(duì)電磁場(chǎng)的感應(yīng)響應(yīng)來(lái)探測(cè)地下結(jié)構(gòu)？（）A.電阻率法B.地震波法C.電磁法（如大地電磁測(cè)深）D.重力法10.對(duì)于地球物理地下水位監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇，以下考慮因素中不屬于主要因素的是（）。A.預(yù)期探測(cè)深度B.場(chǎng)地地質(zhì)條件復(fù)雜性C.監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量要求D.單次監(jiān)測(cè)的成本預(yù)算二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.利用電阻率法監(jiān)測(cè)地下水位時(shí)，常用的電極裝置有斯倫貝謝裝置和______裝置。2.地下水位的地球物理監(jiān)測(cè)方法中，能夠直接反映地下水位的電性特征的是______法。3.地震波速度受地下介質(zhì)物理性質(zhì)影響，其中孔隙流體的壓力狀態(tài)對(duì)______波速度影響顯著。4.探地雷達(dá)（GPR）探測(cè)地下水位時(shí)，通常將天線放置在______進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。5.地下水位上升會(huì)導(dǎo)致覆蓋其上的飽和土體密度______，這使得在特定情況下可以利用重力法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。6.在進(jìn)行地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理時(shí)，對(duì)于電阻率數(shù)據(jù)，常常需要進(jìn)行______轉(zhuǎn)換以獲得地下電性結(jié)構(gòu)信息。7.地下水位監(jiān)測(cè)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中，可用于______、地面沉降等災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警。8.選擇合適的監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí)，需要綜合考慮探測(cè)深度、精度、成本、場(chǎng)地適應(yīng)性以及______等多種因素。9.自然電位（SP）法對(duì)地下介質(zhì)的______非常敏感，因此在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中也有應(yīng)用。10.隨著技術(shù)發(fā)展，地下水位監(jiān)測(cè)越來(lái)越多地采用______和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的定義）1.地下水位的地球物理監(jiān)測(cè)2.電阻率法3.自然電位（SP）效應(yīng)4.地震波速度法四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要闡述或說(shuō)明）1.簡(jiǎn)述利用電阻率法監(jiān)測(cè)地下水位的基本原理。2.與電阻率法相比，簡(jiǎn)述地震波法監(jiān)測(cè)地下水位的主要優(yōu)勢(shì)。3.在地下水位監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，如何通過(guò)數(shù)據(jù)處理來(lái)識(shí)別和定位地下水位界面？4.簡(jiǎn)述地下水位監(jiān)測(cè)技術(shù)在水資源勘查中的應(yīng)用。五、論述題（每題7分，共14分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行深入分析和闡述）1.試比較電阻率法、地震波法和探地雷達(dá)法在地下水位監(jiān)測(cè)中的適用性、優(yōu)缺點(diǎn)及主要應(yīng)用場(chǎng)景。2.結(jié)合具體實(shí)例或應(yīng)用領(lǐng)域，論述地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的重要性及其面臨的挑戰(zhàn)。---試卷答案一、選擇題1.B2.A3.B4.A5.A6.B7.C8.C9.C10.C二、填空題1.溫納2.自然電位（SP）3.P4.地面5.減小6.模型7.滑坡8.時(shí)間效率9.電導(dǎo)率（或電阻率）10.遙感（或InSAR，或地理信息系統(tǒng)GIS）三、名詞解釋1.地下水位的地球物理監(jiān)測(cè)：利用地球物理方法探測(cè)和測(cè)量地下水位（潛水位）的空間分布、動(dòng)態(tài)變化及其相關(guān)物理性質(zhì)的技術(shù)手段。2.電阻率法：通過(guò)測(cè)量地下介質(zhì)對(duì)電流的阻礙程度（電阻率）來(lái)探測(cè)地下結(jié)構(gòu)和不均勻性的一種地球物理方法，可用于間接監(jiān)測(cè)地下水位變化。3.自然電位（SP）效應(yīng)：在自然條件下，由于巖石礦物發(fā)生氧化還原反應(yīng)、離子擴(kuò)散吸附等因素，導(dǎo)致巖（土）體中產(chǎn)生一種與外部電場(chǎng)無(wú)關(guān)的、隨埋深變化的電位差，這種效應(yīng)與地下水的存在和電導(dǎo)率密切相關(guān)。4.地震波速度法：通過(guò)測(cè)量地震波（如P波、S波）在地下介質(zhì)中傳播的速度變化來(lái)探測(cè)地下結(jié)構(gòu)和不均勻性，因?yàn)榈叵滤蛔兓瘯?huì)改變飽和土層的密度和孔隙流體壓力，進(jìn)而影響波速，可用于監(jiān)測(cè)地下水位。四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：首述電阻率法基本原理（測(cè)量介質(zhì)對(duì)電流的阻礙）。接著點(diǎn)明水位對(duì)介質(zhì)電阻率的影響（飽和區(qū)電阻率低，非飽和區(qū)電阻率高）。最后說(shuō)明如何通過(guò)測(cè)量電阻率變化來(lái)推斷水位位置和變化（如SP法利用水位附近電化學(xué)特性，常規(guī)電阻率法利用整體電性差異）。2.解析思路：比較探測(cè)深度（地震波穿透能力強(qiáng)）、精度（對(duì)水位界面敏感）、效率（快速覆蓋大面積）。強(qiáng)調(diào)其在覆蓋層厚、電阻率法效果不佳時(shí)的補(bǔ)充或替代作用。3.解析思路：描述數(shù)據(jù)處理流程：數(shù)據(jù)預(yù)處理（去噪、基線校正等）、一維反演（如溫納法、斯倫貝謝法反演測(cè)點(diǎn)下方地電剖面）、二維/三維建模（如利用電剖面數(shù)據(jù)建立二維模型，或結(jié)合多個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)建立三維模型）、解釋成像（繪制等值線圖或剖面圖顯示電阻率分布，水位界面通常表現(xiàn)為電阻率變化帶）。說(shuō)明通過(guò)識(shí)別低阻（或高SP）異常體來(lái)定位水位。4.解析思路：說(shuō)明地下水是生命之源，勘查是基礎(chǔ)。闡述地球物理方法如何幫助快速、經(jīng)濟(jì)地發(fā)現(xiàn)含水層（利用電阻率法尋找低阻含水層）、評(píng)價(jià)其富水性（分析含水層規(guī)模、厚度、連續(xù)性）和可開(kāi)采性（評(píng)估補(bǔ)給、排泄條件），為水資源可持續(xù)利用提供依據(jù)。五、論述題1.解析思路：*電阻率法：闡述其原理（基于電性差異），優(yōu)點(diǎn)（技術(shù)成熟、設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、成本適中、適用性廣），缺點(diǎn)（易受地形、植被、季節(jié)、高阻蓋層干擾，精度相對(duì)較低），應(yīng)用場(chǎng)景（常用于區(qū)域性普查、工程場(chǎng)地勘察、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)）。*地震波法：闡述其原理（基于波速差異），優(yōu)點(diǎn)（探測(cè)深度大、精度較高、對(duì)電性屏蔽較好），缺點(diǎn)（設(shè)備較復(fù)雜、成本較高、對(duì)場(chǎng)地要求高、解釋需要專業(yè)知識(shí)），應(yīng)用場(chǎng)景（適用于覆蓋層較厚、電阻率法效果不佳地區(qū)，或需要探測(cè)深層水位變化時(shí)）。*探地雷達(dá)法：闡述其原理（基于電磁波反射），優(yōu)點(diǎn)（分辨率高、探測(cè)深度相對(duì)較淺、設(shè)備輕便、實(shí)時(shí)成像），缺點(diǎn)（探測(cè)深度有限、易受高介電常數(shù)介質(zhì)（如飽和粘土、純水）影響、對(duì)金屬物體敏感），應(yīng)用場(chǎng)景（主要用于淺層探測(cè)，如近地表含水層、洞穴、管線分布）。*綜合比較：強(qiáng)調(diào)沒(méi)有絕對(duì)最優(yōu)的方法，選擇取決于具體目標(biāo)（精度、深度要求）、場(chǎng)地條件（地形、地質(zhì)、覆蓋）、成本預(yù)算和時(shí)間效率等因素。應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇單一方法或多種方法聯(lián)合探測(cè)。2.解析思路：*重要性：從生態(tài)環(huán)境保護(hù)（如防止地下水超采導(dǎo)致地面沉降、海水入侵、土地鹽堿化）、水資源可持續(xù)管理（準(zhǔn)確預(yù)測(cè)水源地水位變化，優(yōu)化供水調(diào)度）、災(zāi)害