2026 年河海大学地下水水文学考研真题样题

一、名词解释（本题共 4 小题，每小题 5 分）

1. 完整井与非完整井（并图示之）

• 答案：
  完整井是指井管贯穿整个含水层，井底到达隔水层的水井，地下水可从井管四周的含水层孔隙或裂隙进入井内；非完整井是指井管未贯穿整个含水层，井底未到达隔水层的水井，地下水仅能从井管部分长度范围内的含水层进入井内。
  （图示说明：绘制纵剖面示意图，左侧标注 “完整井”，井管从地面延伸至隔水层，含水层环绕井管全程；右侧标注 “非完整井”，井管仅插入含水层中部，井底悬浮于含水层中，隔水层在井底下方。）
• 解析：二者核心区别在于井管是否贯穿含水层及井底是否抵达隔水层。完整井因接触含水层范围更广，通常涌水量更大，常用于需大量取水的场景；非完整井适用于含水层较厚、无需全段取水或施工条件受限的情况。

2. 非均质各向同性（并图示之）

• 答案：
  非均质各向同性是岩土体水文地质性质的一种状态，“非均质” 指岩土体的渗透系数等水文地质参数随空间位置变化（如不同区域的砂层颗粒粗细不同，渗透系数不同）；“各向同性” 指在同一空间点上，岩土体在各个方向上的水文地质参数（如渗透系数）相同（如某一点水平、垂直方向渗透系数一致）。
  （图示说明：绘制平面示意图，将区域划分为 A、B 两个子区域，标注 A 区渗透系数 K₁=10m/d，B 区渗透系数 K₂=5m/d（体现非均质）；在 A 区内任取一点，标注水平方向 K 水平 = 10m/d、垂直方向 K 垂直 = 10m/d（体现各向同性）。）
• 解析：该概念需同时区分 “非均质” 与 “各向同性”：非均质描述参数的空间差异性，各向同性描述参数的方向一致性。实际中，大部分松散沉积物（如均匀砂层）可近似为均质各向同性，而层状岩层多为非均质各向同性。

3. 上层滞水（并图示之）

• 答案：
  上层滞水是指埋藏在地表以下、包气带中局部隔水层之上的重力水，其补给来源主要为大气降水和地表径流，排泄方式为蒸发、下渗至下部含水层或向地表排泄，水量受季节影响大，雨季水位上升，旱季可能干涸。
  （图示说明：绘制纵剖面示意图，自上而下标注 “地表”“包气带”“局部隔水层”“潜水含水层”；在局部隔水层上方标注 “上层滞水”，用箭头表示大气降水下渗补给上层滞水，以及上层滞水蒸发或下渗排泄的路径。）
• 解析：上层滞水的关键特征是 “局部隔水层之上”，与潜水（埋藏于第一个稳定隔水层之上）的区别在于隔水层的 “局部性”。因其水量不稳定、易受污染，一般不宜作为长期供水水源，但对浅层生态（如植被）有一定影响。

4. 地下水径流系统（并图示之）

• 答案：
  地下水径流系统是指地下水从补给区（接受补给的区域，如分水岭附近）经径流区（地下水流动的区域）到排泄区（地下水排出的区域，如泉、河流）的完整水流系统，由补给、径流、排泄三个环节构成，其空间范围和径流强度受地形、地质构造、含水层性质等因素控制。
  （图示说明：绘制平面示意图，左侧标注 “补给区”（分水岭），中间标注 “径流区”（倾斜岩层或含水层），右侧标注 “排泄区”（泉或河流）；用箭头连接三个区域，标注 “地下水径流方向”，并简要标注控制因素（如 “地形坡度控制径流速度”）。）
• 解析：地下水径流系统是地下水循环的核心，补给区与排泄区的高差越大、含水层渗透系数越高，径流强度越强。不同类型的水文地质条件（如孔隙介质、裂隙介质）会形成不同形态的径流系统。

二、填空题（本题共 5 小题，每小题 4 分）

1. 岩土中的空隙按成因可分为（孔隙）、（裂隙）和（溶隙）

• 解析：孔隙主要存在于松散沉积物（如砂、黏土）中，由颗粒间的间隙形成；裂隙存在于坚硬岩石（如花岗岩、砂岩）中，由构造运动、风化作用产生；溶隙（溶洞、溶沟）存在于可溶性岩石（如石灰岩）中，由溶蚀作用形成，三者是地下水储存和运移的主要空间。

2. 地下水中最常见的七种离子是（Na⁺）、（K⁺）、（Ca²⁺）、（Mg²⁺）、（Cl⁻）、（SO₄²⁻）和（HCO₃⁻）

• 解析：这七种离子占地下水离子总量的 90% 以上，称为 “主要离子”。其中，Ca²⁺、Mg²⁺是地下水硬度的主要来源，HCO₃⁻是碱性的主要来源，Cl⁻、Na⁺在咸水中含量较高，其组合比例可反映地下水的成因和演化过程。

3. 饱水带内的岩土层按（给出和透过水的能力）和（储存水的能力）可分为含水层和隔水层

• 解析：含水层需同时具备 “透水” 和 “储水” 能力（如砂层），能为人类提供可开采的地下水量；隔水层则透水能力极弱、储水能力差（如黏土层），虽可能含少量水，但难以开采利用。二者的划分具有相对性，在不同水文地质条件下（如压力、水流速度）可能相互转化。

4. 地下水的化学性质是指地下水的（化学成分）、（化学性质）和（化学演化过程）

• 解析：地下水化学性质具体包括 pH 值（酸碱度）、硬度（Ca²⁺、Mg²⁺含量）、矿化度（总溶解固体含量）、离子组成等，其形成与岩石风化、大气降水、人类活动（如污染）密切相关，是判断地下水水质是否适合饮用、工业使用的重要依据。

5. 孔隙度大小的影响因素包括（颗粒排列方式）、（颗粒分选程度）、（颗粒形状）和（胶结物含量）

• 解析：颗粒呈立方体排列时孔隙度最大（约 47.6%），呈四面体排列时最小（约 25.9%）；分选好的颗粒（粒径差异小）孔隙度大于分选差的颗粒（细颗粒填充粗颗粒间隙）；不规则形状颗粒（如棱角状）比球形颗粒孔隙度大；胶结物（如黏土、铁质胶结）含量越高，孔隙度越小。

三、判断题（本题共 10 小题，每小题 2 分）

1. 根据泉口泉水是否冒涌即可判断该泉是上升泉，还是下降泉。（×）

• 解析：上升泉由承压水补给，泉水因压力作用自然冒涌；但下降泉（由潜水补给）在地形低洼处也可能因重力作用轻微溢出，不能仅通过 “是否冒涌” 判断。需结合补给水源的水压状态（承压或无压）综合判断。

2. 渗流速度是地下水通过岩石空隙面积流动所产生的流速。（×）

• 解析：渗流速度（v）是假设地下水在整个含水层横断面上均匀流动的 “虚拟流速”，实际地下水仅通过空隙流动，其真实流速（实际流速 u）= 渗流速度 v / 孔隙度 n，因此渗流速度小于实际流速。

3. 地下水资源评价就是对地下水资源的数量及其时空分布特征进行分析和估计。（×）

• 解析：地下水资源评价需同时考虑 “数量”“质量” 和 “开发利用的可持续性”，不仅要分析水量的时空分布，还需评估水质是否满足使用需求、开采是否会引发生态环境问题（如地面沉降），三者缺一不可。

4. 泉是地下水的天然露头，是地下水排泄的一种重要形式。（√）

• 解析：泉是地下水在地表的自然出露点，主要由潜水或承压水补给，是地下水向地表排泄的重要途径，常见于地形切割强烈、含水层出露的区域（如山区、河谷两侧）。

5. 从容水度较大的岩层中打井取水，可获得较大的水量。（√）

• 解析：容水度是岩土体所能容纳的最大水体积与岩土体体积的比值，容水度大说明岩土体储水能力强，打井后可开采的水量通常更大（前提是岩层具备良好的透水性，能让水顺利流入井内）。

6. 达西定律也称线性渗透定律，是研究渗流运动的理论基础，它适用于一切形式的地下水运动。（×）

• 解析：达西定律仅适用于 “层流运动”（地下水流速较小，水流呈平行层状流动），当地下水流速过大（如在大裂隙、溶洞中）形成紊流时，渗流速度与水力梯度不再呈线性关系，达西定律不再适用。

7. 地下水水位变化是地下水接受补给的结果。（×）

• 解析：地下水水位变化由 “补给” 和 “排泄” 的平衡关系决定：补给大于排泄时水位上升，排泄大于补给时水位下降（如过度开采导致水位下降），不能仅归因于补给。

8. 一般情况下，承压水的分布区与补给区是一致的。（×）

• 解析：承压水的补给区是含水层裸露、接受补给的区域，分布区是含水层被隔水层覆盖、具有承压性的区域，二者通常不一致（如补给区在山区，分布区在平原）；而潜水的分布区与补给区通常一致。

9. 含水层渗透系数数值的大小只取决于含水介质的特征。（×）

• 解析：渗透系数主要取决于含水介质特征（如颗粒大小、孔隙度、裂隙发育程度），但也受地下水物理性质（如黏滞性、密度）影响，水温升高时水的黏滞性降低，渗透系数会略有增大。

10. 裂隙介质一般属于均质各向同性介质。（×）

• 解析：裂隙介质（如玄武岩、页岩）的裂隙发育具有方向性（如受构造运动影响，裂隙多沿某一方向延伸），导致不同方向的渗透系数差异显著，因此多属于 “非均质各向异性” 介质，而非均质各向同性。

四、分析题（本题共 2 小题，每小题 15 分）

1. 下图中，河流为季节性河流，河水与地下水具有密切的水力联系，请回答下列问题：

（1）试画出开采井在雨季和旱季抽水时，地下水水位降落漏斗扩展的示意图

• 答案：
  （图示说明：绘制纵剖面示意图，左侧为季节性河流，右侧为开采井，含水层位于地表以下。
  • 雨季：河流有水，地下水补给充足，水位较高。抽水时，水位降落漏斗以开采井为中心向四周扩展，因河流侧渗补给，漏斗靠近河流一侧扩展缓慢，边界平缓，远离河流一侧扩展稍快；
  • 旱季：河流干涸，地下水补给不足，水位较低。抽水时，水位降落漏斗扩展范围更大，且无河流侧渗补给，漏斗形态更对称，整体水位低于雨季漏斗。）
• 解析：雨季河流为地下水提供额外补给，抑制降落漏斗向河流方向扩展；旱季河流无补给，地下水全靠含水层储存量消耗，导致漏斗范围更大、水位更低。

（2）开采前后，河水与地下水之间补排关系的变化情况

• 答案：
  1. 开采前：
     • 雨季：河流水位高于地下水位，河水补给地下水；
     • 旱季：河流干涸或水位低于地下水位，地下水补给河流（或无补排关系，因河流干涸）。
  2. 开采后：
     • 雨季：抽水导致开采井周边地下水位下降，若水位低于河水位，河水补给地下水的强度增大，补排方向不变（仍为河水→地下水）；
     • 旱季：抽水使地下水位大幅下降，即使河流干涸，也无地下水补给河流；若开采强度极大，可能导致含水层疏干，形成永久性水位降落。
• 解析：补排关系的核心是 “水位差”，开采通过降低地下水位改变水位差，进而影响补排强度（雨季）或中断补排关系（旱季）。

（3）若河水受到严重污染，试分析地下水被污染的可能性及应采取的防治措施

• 答案：
  1. 污染可能性：
     • 雨季：河流污染水因水位高于地下水位，会通过侧渗进入含水层，顺着地下水流动方向扩散，污染开采井周边地下水；
     • 旱季：若河流有残留污染水，且地下水位因开采低于河水位（部分区域），仍可能发生少量污染水入渗；若河流干涸，污染风险较低，但需警惕河床残留污染物随降水下渗。
  2. 防治措施：
     • 源头控制：治理河流污染，切断污染源（如禁止向河流排放污水）；
     • 工程措施：在河流与开采井之间设置防渗帷幕，阻断污染水侧渗路径；或在开采井周边建设地下水监测井，实时监测水质；
     • 管理措施：控制开采强度，避免过度抽水导致污染水加速入渗；优先选择远离污染河流的区域布设开采井。
• 解析：河水污染对地下水的风险主要发生在 “河水补给地下水” 的场景（雨季），防治需从 “阻断污染路径”“控制开采影响”“监测预警” 三方面入手。

2. 在下图的含水层系统中，潜水含水层与承压含水层之间的地层为弱透水层，试回答下列有关问题：

（1）在天然条件和开采条件下，承压含水层补排条件的变化

• 答案：
  1. 天然条件：
     • 承压含水层的补给主要来自补给区（含水层裸露区域）的大气降水入渗，排泄主要通过排泄区（如泉、断层）或通过弱透水层向上越流补给潜水含水层（越流量较小，因弱透水层渗透系数低）；
     • 补排处于平衡状态，承压水位稳定。
  2. 开采条件：
     • 抽水导致承压水位下降，若承压水位低于潜水位，弱透水层的越流方向反转，潜水通过弱透水层向下越流补给承压含水层，成为承压水的重要补给源；
     • 同时，补给区的入渗补给强度会因水位差增大而提高，排泄区的排泄量减少；若开采强度过大，承压水位持续下降，可能导致补给不足，进入 “消耗储存量” 阶段。
• 解析：弱透水层的 “越流补给” 是关键差异，天然条件下越流方向由承压水位与潜水位的相对高低决定，开采通过降低承压水位改变越流方向，增加补给来源。

（2）从地下水可持续开发利用角度出发，分析承压水可开采量的组成

• 答案：
  承压水可开采量由三部分组成，需确保开采后补排能恢复平衡，避免永久疏干：
  1. 天然排泄量的转化：开采后，原有的天然排泄（如泉、越流向上补给潜水）量减少或消失，这部分水量可转化为可开采量；
  2. 补给量的增量：开采导致承压水位下降，增大补给区的水位差，使大气降水入渗补给量增加，增量部分可作为可开采量；
  3. 潜水越流量：开采后潜水通过弱透水层向下越流补给承压水，这部分越流量是可开采量的重要组成，但需控制开采强度，避免潜水水位过度下降影响其自身功能（如植被供水）。
     （注：不可长期依赖 “含水层储存量” 作为可开采量，否则会导致承压水位永久下降，引发生态问题。）
• 解析：可持续开采的核心是 “开采量≤补给增量 + 天然排泄减少量”，避免消耗不可再生的储存量，确保含水层功能长期稳定。

（3）过量开采承压水后可能会产生的生态环境问题有哪些？

• 答案：
  1. 地面沉降：承压水开采后，含水层孔隙压力降低，颗粒被压缩，导致地面下沉，可能破坏建筑物、道路、管道等基础设施；
  2. 潜水含水层疏干：过量开采使承压水位持续低于潜水位，潜水越流量过大，导致潜水位下降，甚至疏干，影响浅层植被生长（如农作物、草地枯萎），破坏地表生态；
  3. 水质恶化：水位下降可能导致咸水（如沿海地区的海水）入侵承压含水层，或使含水层与污染地层接触，引发水质污染；
  4. 泉水干涸：承压水是部分泉的补给源，过量开采导致承压水位低于泉口高程，泉眼干涸，破坏依赖泉水的生态系统（如溪流、湿地）。
• 解析：过量开采的生态环境问题本质是 “含水层水动力平衡破坏”，进而引发物理（地面沉降）、水文（潜水疏干）、水质（污染、咸水入侵）多维度问题。

五、问答题（本题共 3 小题，每小题 15 分）

1. 试述潜水等水位线图的用途？

• 答案：
  潜水等水位线图是表示某一水平面上潜水水位相同点连线的图件，是地下水勘察与开发的核心工具，主要用途包括：
  1. 确定地下水流向：根据 “水位由高到低” 的原则，垂直于等水位线的方向即为地下水流向（箭头指向低水位）；
  2. 计算水力梯度：在流向方向上，选取相邻两条等水位线，计算水位差与水平距离的比值（水力梯度 = 水位差 / 水平距离），反映地下水径流强度（梯度越大，径流越强）；
  3. 判断补排关系：与地表水体（河流、湖泊）对比，若河水位高于地下水位，河水补给地下水；反之则地下水补给河水；
  4. 规划取水工程：根据等水位线分布，在水位较高、径流条件好的区域布设水井，可提高涌水量；避免在水位低、靠近污染源的区域布井；
  5. 评估地下水开采影响：开采前后绘制等水位线图，对比水位降落漏斗的范围和深度，判断开采对周边地下水系统的影响；
  6. 分析水文地质边界：等水位线密集或突然转折的区域，可能存在隔水边界（如断层、黏土墙），可辅助圈定含水层范围。
• 解析：潜水等水位线图的核心价值是 “将抽象的水位数据转化为直观的空间信息”，为地下水的勘察、设计、管理提供定量与定性依据。

2. 简述地下水资源评价的基本原则？

• 答案：
  地下水资源评价需遵循以下原则，确保评价结果科学、可靠且符合可持续发展要求：
  1. 以水文地质条件为基础：先查明含水层的分布、厚度、渗透系数、补给排泄条件等，避免脱离实际地质背景的 “盲目计算”，确保评价参数（如渗透系数、补给量）准确；
  2. 水量与水质并重：不仅要评价地下水量是否满足需求，还需分析水质（如 pH 值、污染物含量）是否符合饮用、工业、农业等使用标准，避免 “有水不能用” 的情况；
  3. 补给与排泄平衡：可开采量的确定需基于 “补给量≥开采量 + 排泄量”，避免过度开采消耗含水层储存量，确保地下水系统长期稳定，不引发地面沉降、水质恶化等问题；
  4. 时空差异性：考虑地下水在不同季节（雨季补给多、旱季补给少）和不同区域（补给区、排泄区）的差异，分时段、分区域评价，避免 “平均化” 导致的误差；
  5. 结合人类活动与生态保护：评价需考虑人类活动（如工业用水、农业灌溉）对地下水的影响，同时兼顾生态需求（如维持潜水水位保障植被生长），实现水资源开发与生态保护协调。
• 解析：地下水资源评价不是单纯的 “水量计算”，而是结合地质、水质、生态、人类活动的综合分析，核心是实现 “可持续开发”。

3. 试述岩溶水的特点？

• 答案：
  岩溶水是储存和运移于可溶性岩石（如石灰岩、白云岩）溶隙（溶洞、溶沟、地下河）中的地下水，具有与孔隙水、裂隙水显著不同的特点：
  1. 分布极不均匀：溶隙发育受岩性、构造、溶蚀作用影响，导致岩溶水在空间上 “贫富悬殊”—— 溶洞发育区域水量极大（如地下河），溶隙不发育区域水量极少，甚至不含水；
  2. 运动特征复杂：
     • 流速差异大：在大溶洞、地下河中流速快（可达几米 / 秒），呈紊流运动，达西定律不适用；在小溶隙中流速慢，呈层流运动；
     • 径流路径复杂：地下河系统多呈树枝状、网状，径流方向受溶洞形态控制，可能与地表水系不一致；
  3. 补给与排泄集中：
     • 补给集中：大气降水通过落水洞、溶斗快速入渗，补给速度快，短时间内可使地下水位大幅上升；
     • 排泄集中：多以大泉、地下河出口形式集中排泄，流量大且季节变化显著（雨季流量激增，旱季骤减）；
  4. 动态变化剧烈：受降水影响，水位、流量季节变化极大，雨季可能出现 “洪水”，旱季可能干涸，水量稳定性差；
  5. 易污染且难治理：落水洞、溶洞直接与地表相通，污染物（如污水、垃圾渗滤液）可快速进入地下河，且岩溶水径流快、分布不均，污染扩散范围广，治理难度极大；
  6. 资源潜力大但开发风险高：大型地下河系统水量丰富，是重要的供水水源；但开发需警惕溶洞坍塌导致的水井报废，或过度开采引发地下河干涸、地表塌陷。
• 解析：岩溶水的特点源于 “溶隙的特殊性”—— 溶隙规模差异大、分布不规则，导致其在分布、运动、补给、排泄等方面均表现出 “不均匀、集中、剧烈” 的特征，开发利用需针对性采取勘察（如物探查明地下河）和防护（如源头防污染）措施。

六、计算题（本题共 1 小题，每小题 15 分）

1. 在无限分布的均质各向同性承压含水层中，有一完整井以 600m³/d 的涌水量进行抽水试验。在距主孔 1000m 处有一观测孔，其观测资料已点绘在下图中，试计算含水层的水文地质参数（提示：利用泰斯公式的直线图解法）

• 答案：

  （1）泰斯公式及直线图解法原理

  均质各向同性无限承压含水层中，完整井抽水时，观测孔的水位降深 S 与时间 t 的关系符合泰斯公式（对数形式）：\(S = \frac{Q}{4\pi T} \left( \lg \frac{2.25 T t}{r^2 S} \right)\)

  式中：
  • S 为观测孔水位降深（m），由图可知稳定降深 S≈0.4m；
  • Q 为涌水量（m³/d），Q=600m³/d；
  • T 为导水系数（m²/d），待求；
  • t 为抽水时间（min），需转换为天（1d=1440min）；
  • r 为观测孔与主孔距离（m），r=1000m；
  • S 为储水系数（无量纲），待求。
  直线图解法：在单对数坐标（t 为对数轴，S 为线性轴）上，泰斯公式表现为一条直线，斜率 m=ΔS/Δ(lg t)，且 m=Q/(4πT)，可先求 T；再选取直线上一点（t₀,S₀），代入公式求 S。

  （2）计算导水系数 T

  1. 从图中读取直线斜率 m：选取 t₁=10min（lg t₁=1）、S₁=0.1m；t₂=1000min（lg t₂=3）、S₂=0.3m；
  2. 计算 Δ(lg t)=3-1=2，ΔS=0.3-0.1=0.2m；
  3. 斜率 m=ΔS/Δ(lg t)=0.2/2=0.1m；
  4. 由 m=Q/(4πT)，得 T=Q/(4πm)：\(T = \frac{600}{4 \times 3.14 \times 0.1} \approx 477.7 \, \text{m}^2/\text{d}\)

  （3）计算储水系数 S

  1. 选取直线上一点：如 t₀=100min（t₀=100/1440≈0.0694d），S₀=0.2m；
  2. 代入泰斯公式（取 lg (2.25Tt₀/r²)=0 时，S₀=0，此时 t₀= r²S/(2.25T)，变形得 S=2.25Tt₀/r²）：\(S = \frac{2.25 \times 477.7 \times 0.0694}{1000^2} \approx \frac{2.25 \times 477.7 \times 0.0694}{10^6} \approx 7.3 \times 10^{-5}\)

  （4）最终结果

  含水层导水系数 T≈478m²/d，储水系数 S≈7.3×10⁻⁵。
• 解析：泰斯公式是承压水抽水试验参数计算的核心公式，直线图解法通过 “斜率求 T”“定点求 S” 简化计算，需注意单位统一（如 t 转换为天）和坐标读取的准确性，储水系数通常为 10⁻⁴~10⁻⁵量级，计算结果需符合该范围。

真题使用建议

1. 聚焦核心考点：河海大学地下水水文学考研真题侧重 “基础概念 + 应用分析 + 计算能力”，名词解释和填空题多考查教材核心概念（如含水层分类、地下水运动定律），分析题和问答题注重实际水文地质场景的应用（如补排关系、生态问题），计算题集中在泰斯公式参数求解，考生需结合考博信息网的高分答案详解，针对性巩固高频考点。
2. 强化图解能力：真题中多次要求 “图示”（如完整井与非完整井、水位降落漏斗），考生需练习绘制水文地质示意图，确保图形规范、标注清晰，这是分析题得分的关键。
3. 模拟实战训练：按照考试时间（3 小时）完成整套真题，训练答题速度和时间分配，尤其注意计算题的单位换算和公式应用，避免因细节失误失分。