2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——地球物理學(xué)在河流動(dòng)力學(xué)研究中的作用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在河流動(dòng)力學(xué)研究中，利用聲學(xué)多普勒流速儀（ADCP）主要目的是測(cè)量：A.河流沉積物的年代B.河床基巖結(jié)構(gòu)C.水流速度和濁度D.河道兩岸的地形2.地震反射法在河流動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用主要是為了探測(cè)：A.水流速度B.河流沉積物層序C.河床深度D.沉積物電阻率3.電極法測(cè)量河床沉積物電阻率，其主要原理是利用：A.沉積物對(duì)地震波的反射和折射B.沉積物和水體的密度差C.沉積物和水體的磁性差異D.沉積物中離子導(dǎo)電能力的不同4.聲納探測(cè)河流地形和沉積物分布的主要依據(jù)是：A.沉積物對(duì)地震波的反射B.聲波在水體和沉積物中的傳播速度差異C.沉積物電阻率的不同D.沉積物中離子導(dǎo)電能力的不同5.地球物理反演技術(shù)的核心目的是：A.獲取地球物理數(shù)據(jù)B.處理地球物理數(shù)據(jù)C.將地球物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具有物理意義的地下結(jié)構(gòu)或參數(shù)D.建立地球物理模型6.利用重力測(cè)量河流沉積物的密度變化，其主要原理是：A.沉積物對(duì)地震波的反射和折射B.沉積物和水體的密度差C.沉積物和水體的磁性差異D.沉積物中離子導(dǎo)電能力的不同7.在地球物理數(shù)據(jù)處理中，濾波的主要目的是：A.提高數(shù)據(jù)信噪比B.增強(qiáng)數(shù)據(jù)分辨率C.延長(zhǎng)數(shù)據(jù)記錄時(shí)間D.減少數(shù)據(jù)采集時(shí)間8.地球物理面波法在河流動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用主要是為了探測(cè)：A.河床基巖結(jié)構(gòu)B.沉積物類型C.大范圍河流沉積盆地結(jié)構(gòu)D.水流速度9.聲學(xué)回聲測(cè)深技術(shù)測(cè)量河床深度的主要依據(jù)是：A.聲波在水體和沉積物中的傳播速度差異B.沉積物對(duì)地震波的反射C.沉積物電阻率的不同D.沉積物中離子導(dǎo)電能力的不同10.地球物理在河流動(dòng)力學(xué)研究中的主要優(yōu)勢(shì)在于：A.可以直接測(cè)量水流速度B.可以直接測(cè)量沉積物類型C.可以非侵入式探測(cè)地下結(jié)構(gòu)和參數(shù)D.可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)河流水位變化二、填空題1.地球物理方法在河流動(dòng)力學(xué)研究中，可以獲取______、______和______等信息。2.聲學(xué)多普勒流速儀（ADCP）利用______原理測(cè)量水流速度。3.地震反射法中，強(qiáng)烈的反射界面通常對(duì)應(yīng)著______的沉積物界面。4.電容法測(cè)量水體電導(dǎo)率，其主要目的是反演水體的______和______。5.地球物理數(shù)據(jù)處理中，道間相關(guān)的主要目的是提高_(dá)_____。6.地球物理反演方法可以分為_(kāi)_____和______兩大類。7.利用磁法測(cè)量河流沉積物的磁性，可以反演沉積物的______和______。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述聲學(xué)多普勒流速儀（ADCP）在河流動(dòng)力學(xué)研究中的主要應(yīng)用。2.簡(jiǎn)述地震反射法在探測(cè)河床基巖結(jié)構(gòu)方面的原理。3.簡(jiǎn)述電阻率法在測(cè)量河流沉積物電阻率方面的主要原理。4.簡(jiǎn)述地球物理數(shù)據(jù)處理中濾波的主要作用。四、論述題1.論述地球物理學(xué)在河流沉積物調(diào)查中的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。2.論述如何利用地球物理方法綜合探測(cè)河流地形和沉積物分布。五、計(jì)算題假設(shè)在河流中利用聲納進(jìn)行探測(cè)，聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，聲波從發(fā)射到接收的總時(shí)間為0.004秒，求河床的深度。(忽略聲波在水中的傳播時(shí)間)試卷答案一、選擇題1.C解析：ADCP利用聲學(xué)多普勒效應(yīng)原理，通過(guò)接收水體中散射回來(lái)的聲波多普勒頻移來(lái)測(cè)量水流速度和濁度。2.B解析：地震反射法通過(guò)探測(cè)河床基巖頂界面或不同沉積層之間的反射波，從而確定河床基巖結(jié)構(gòu)和沉積物層序。3.D解析：電極法通過(guò)測(cè)量電極間電流和電壓，根據(jù)歐姆定律計(jì)算沉積物電阻率，其主要原理是利用沉積物中離子導(dǎo)電能力的不同。4.B解析：聲納探測(cè)利用聲波在水體和沉積物中不同的傳播速度，通過(guò)測(cè)量聲波傳播時(shí)間差異來(lái)探測(cè)河流地形和沉積物分布。5.C解析：地球物理反演技術(shù)的核心目的是將觀測(cè)到的地球物理數(shù)據(jù)（如地震波、重力異常等）轉(zhuǎn)化為具有物理意義的地下結(jié)構(gòu)或參數(shù)（如地層厚度、密度、孔隙度等）。6.B解析：利用重力測(cè)量河流沉積物的密度變化，主要原理是沉積物和水體的密度差會(huì)引起重力異常，通過(guò)測(cè)量重力異常可以反演沉積物的密度變化。7.A解析：濾波是地球物理數(shù)據(jù)處理中的基本步驟，其主要目的是通過(guò)選擇性地增強(qiáng)或抑制某些頻率成分，提高數(shù)據(jù)信噪比，突出有用信息。8.C解析：地球物理面波法通過(guò)激發(fā)和接收面波，利用面波在不同介質(zhì)中的傳播速度差異，探測(cè)大范圍河流沉積盆地的結(jié)構(gòu)。9.A解析：聲學(xué)回聲測(cè)深技術(shù)利用聲波在水中傳播的速度和聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間差，計(jì)算聲波行程長(zhǎng)度，進(jìn)而確定河床深度。10.C解析：地球物理方法可以在不干擾河流自然狀態(tài)的情況下，非侵入式探測(cè)地下結(jié)構(gòu)和參數(shù)，這是其相對(duì)于其他方法的主要優(yōu)勢(shì)。二、填空題1.河流地形，沉積物類型，水流參數(shù)2.多普勒效應(yīng)3.介質(zhì)波阻抗差異4.鹽度，濁度5.信噪比6.道集反演，全波形反演7.年代，沉積環(huán)境三、簡(jiǎn)答題1.解析：聲學(xué)多普勒流速儀（ADCP）在河流動(dòng)力學(xué)研究中的主要應(yīng)用包括：測(cè)量河段平均流速和脈動(dòng)流速，研究水流結(jié)構(gòu)；測(cè)量水體濁度，反演懸浮泥沙濃度分布；結(jié)合聲學(xué)回聲測(cè)深技術(shù)，繪制河床地形圖，研究河道演變。2.解析：地震反射法探測(cè)河床基巖結(jié)構(gòu)的原理是：利用人工激發(fā)的地震波在河床沉積物和基巖之間傳播時(shí)發(fā)生反射和折射。當(dāng)波遇到介質(zhì)波阻抗（密度和波速的乘積）差異顯著的界面時(shí)，部分能量會(huì)反射回地面，形成地震反射波。通過(guò)接收、處理和解釋這些反射波，可以確定反射界面的深度和位置，從而推斷河床沉積物的厚度、結(jié)構(gòu)和基巖的埋藏深度。3.解析：電阻率法測(cè)量河流沉積物電阻率的主要原理是：利用電極向沉積物中注入電流，測(cè)量沉積物兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律（電阻=電壓/電流）計(jì)算沉積物的電阻率。不同類型的沉積物（如砂、粉砂、粘土）由于成分、結(jié)構(gòu)和含水量的不同，其導(dǎo)電能力（電阻率）也不同，因此通過(guò)測(cè)量電阻率可以反演沉積物的類型和分布。4.解析：地球物理數(shù)據(jù)處理中濾波的主要作用是：提取或抑制信號(hào)中特定頻率范圍內(nèi)的成分。在地球物理數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，往往伴隨著噪聲干擾，這些噪聲通常具有特定的頻率特征。濾波可以通過(guò)設(shè)計(jì)合適的濾波器，選擇性地保留有用信號(hào)頻率成分，抑制噪聲頻率成分，從而提高數(shù)據(jù)信噪比，使有用信息更加清晰，便于后續(xù)的解釋和成像。四、論述題1.解析：地球物理學(xué)在河流沉積物調(diào)查中的優(yōu)勢(shì)在于其非侵入性和探測(cè)深度大。非侵入性意味著可以在不擾動(dòng)河流環(huán)境和沉積物層序的情況下獲取地下信息，這對(duì)于保護(hù)河流生態(tài)和文化遺產(chǎn)至關(guān)重要。探測(cè)深度大則使得地球物理方法能夠探測(cè)到較深層的沉積物，揭示河流長(zhǎng)期的演變歷史和古環(huán)境信息。具體應(yīng)用前景包括：利用地震反射/折射法探測(cè)河床基巖結(jié)構(gòu)和沉積物層序，研究河道形成和演變；利用重力法探測(cè)沉積盆地結(jié)構(gòu)和沉積物密度變化，研究沉積物分布和堆積過(guò)程；利用電阻率法測(cè)量沉積物電阻率，反演沉積物類型和含水量，研究沉積環(huán)境和水文地球化學(xué)過(guò)程；利用磁法測(cè)量沉積物磁性，反演沉積物的年代和古地理信息。隨著高精度、多功能地球物理儀器的發(fā)展，地球物理學(xué)在河流沉積物調(diào)查中的應(yīng)用將更加廣泛和深入。2.解析：利用地球物理方法綜合探測(cè)河流地形和沉積物分布，可以采用多種方法組合的策略。首先，利用聲學(xué)回聲測(cè)深技術(shù)快速、精確地獲取河床地形數(shù)據(jù)，構(gòu)建高精度的數(shù)字高程模型（DEM）。其次，利用聲學(xué)多普勒流速儀（ADCP）測(cè)量河段水流速度和濁度，獲取水流參數(shù)和水體泥沙分布信息。再次，利用地震反射/折射法探測(cè)河床基巖結(jié)構(gòu)和沉積物層序，確定河床的深度和基巖的埋藏情況。此外，還可以結(jié)合電阻率法測(cè)量沉積物電阻率，反演沉積物類型和分布。最后，將所有獲取的地球物理數(shù)據(jù)（地形、水流、沉積物結(jié)構(gòu)、類型等）進(jìn)行綜合解釋，建立河流三維地質(zhì)模型，全面揭示河流地形和沉積物分布的特征及其形成機(jī)制。這種綜合探測(cè)方法可以提供更全面、更準(zhǔn)確的河流信息，為河流治理、防洪減災(zāi)、水資源開(kāi)發(fā)等提供科學(xué)依據(jù)。