部分习题答案：第四章（1）达西定律的应用TT.nTasS55-图15水平隔水层上的潜水流在实际工件中，常需要计算地下水的天然流量。如图15所示，为一潜水含水层，由均质的砂组成，隔水底板水平，在平面上水流作平行流动。求单位过水断面的流量。_ dh提示：（a）=为变数ds（b）单位过水段面的面积W=h*1=含水层厚度单位宽度渗透流量以q表示q=-Khdhds（c）求解：q=k.h+h.h-h2L
部分习题答案： 第四章 （1）达西定律的应用 在实际工件中，常需要计算地下水的天然流量。如图 15 所示，为一潜水含水层，由均质的 砂组成，隔水底板水平，在平面上水流作平行流动。求单位过水断面的流量。 提示：（a） ds dh I = − 为变数 （b）单位过水段面的面积 W=h *1=含水层厚度 单位宽度渗透流量以 q 表示 ds dh q = −Kh （c）求解： L h h h h q K 1 2 1 2 2 − + =
（2）以下图（a）、（b）、（c）所示为三个含水层部面示意图，假定地下水为稳定运动，试绘出各自的地下水位（水头）曲线示意图。8·H:K=常数H2.....(a) tH1.ZH2K1>K2(b) ±tHi.sz7.H2K-常数TITYTTTTTTTT7777777771(c) u
（2）以下图（a）、（b）、（c）所示为三个含水层剖面示意图，假定地下水为稳定运动，试绘 出各自的地下水位（水头）曲线示意图
第六章在一灰岩含水层中，地下水与灰岩中的方解石达到饱和状态；当地下水在向前流动时，遇到含石膏地层，水与石膏达到饱和状态；再向前流动又遇到含蒙脱石的页岩层，并以泉的形式出露地表。假定地下含水系统为开系统，请问：地下水在整个流程中，其主要化学成分(HCO、So、Na、Ca"）在浓度上有什么变化？其水化学类型有什么变化？答：（1）开放系统灰岩含水层中，地下水的溶滤作用：CaCO,+H,O+CO,Ca++2HCO3地下水中Ca*增加、HCO,增加，为HCO,-Ca型水，1型（2）含石膏地层，地下水的溶滤作用CaSO4 Ca2+ + SO?-SO.增加、Ca增加，Ca进一步增加，使下方程逆向反应CaCO, +H,O+CO, Ca2++2HCO3HCO含量减小。为SO.-HCO-Ca型水，8型（3）含蒙脱石的页岩层中，发生阳离子交替吸附作用。Ca2+吸附能力>Na，又由于水中Ca2+的含量高，Ca?替换页岩中粘土矿物所吸附的Na'，Ca2+含量减小，Na含量增加，地下水的矿化度增大。为SO.-HCOs-Ca-Na型水，11型。（4）以泉的形式出露地表。地下水上升至地表，压力降低，CO2的溶解度降低，发生脱碳酸作用。Ca2++2HCO, →>CO, 个+H,O+CaCO, Ca2+含量减小、HCO含量减小，为SO,-Na型水，35型
第六章 在一灰岩含水层中，地下水与灰岩中的方解石达到饱和状态；当地下水在向前流动时，遇到 含石膏地层，水与石膏达到饱和状态；再向前流动又遇到含蒙脱石的页岩层，并以泉的形式 出露地表。假定地下含水系统为开系统，请问：地下水在整个流程中，其主要化学成分(HCO3 -、 SO4 2-、Na+、Ca2+)在浓度上有什么变化？其水化学类型有什么变化？ 答：（1）开放系统灰岩含水层中，地下水的溶滤作用： 地下水中 Ca2+增加、HCO3 -增加，为 HCO3-Ca 型水，1 型 （2）含石膏地层，地下水的溶滤作用 + − + 2 4 2 CaSO4 Ca SO SO4 2-增加、Ca2+增加，Ca2+进一步增加，使下方程逆向反应 HCO3 -含量减小。为 SO4-HCO3-Ca 型水，8 型 （3）含蒙脱石的页岩层中，发生阳离子交替吸附作用。 2+ Ca 吸附能力> Na+，又由于水中 2+ Ca 的含量高， 2+ Ca 替换页岩中粘土矿物所吸附 的 Na+， 2+ Ca 含量减小，Na+含量增加，地下水的矿化度增大。为 SO4-HCO3-Ca-Na 型水，11 型。 （4）以泉的形式出露地表。 地下水上升至地表，压力降低，CO2 的溶解度降低，发生脱碳酸作用。 + → + + + − 3 2 2 3 2 Ca 2HCO CO H O CaCO 2+ Ca 含量减小、 HCO3 -含量减小，为 SO4 –Na 型水，35 型
某水样化学分析结果具有下列成分：Na*+Ka*1.72 meq/lCa2+27.82 meq/lMg?+9.48 meq/lCIF0.83 meq/lSO42-34.32 meq/lHCO;2.9 meq/l110℃时的干残余物2700mg/l游离CO217.80 mg/lH2s1.48 mg/l水温35℃分析其数据，写出库尔洛夫化学表达式。（注meq/l为毫克当量每升）（1）毫克／升换算为毫克当量／升及毫克当量百分数计算公式：毫克当量/升=（毫克/升）/当量例：Ca2+为557.49mg/L，换算为557.49/20.04=27.82meq/L，20.04为Ca2+的当量。毫克当量百分数（阴阳离子毫克当量总数各作为100%来计）的计算：（1）换算毫克）升（mg/1）为毫克当量/升（meq/1）及毫克当量百分数离子的毫克数离子的毫克当量数=离子的当量（2）计算分析误差：分析误差用下式计算：Zk一一阳离子总含量，meq/L；Za一一阴离子总合量，meq/L。Zk-Za×100%e=：Zk+a按要求，全分析时允许分析误差不超过2%，简分析不超过5%。（3）计算水的各种硬度
某水样化学分析结果具有下列成分： Na++Ka+ 1.72 meq/l Ca2+ 27.82 meq/l Mg2+ 9.48 meq/l Cl- 0.83 meq/l SO4 2- 34.32 meq/l HCO3 - 2.9 meq/l 110℃时的干涸残余物 2700 mg/l 游离 CO2 17.80 mg/l H2S 1.48 mg/l 水温 35℃ 分析其数据，写出库尔洛夫化学表达式。（注 meq/l 为毫克当量每升） （1）毫克／升换算为毫克当量／升及毫克当量百分数 计算公式 : 毫克当量/升＝（毫克/升）/当量 例： Ca 2+为 557.49 mg／L，换算为 557.49/20.04＝27.82meq／L，20.04 为 Ca 2+ 的当量。 毫克当量百分数（阴阳离子毫克当量总数各作为 100％来计)的计算：（1）换算毫克／ 升(mg/l)为毫克当量／升(meq/l)及毫克当量百分数 离子的当量 离子的毫克数 离子的毫克当量数 = （2）计算分析误差： 分析误差用下式计算： Σk——阳离子总含量，meq/L； Σa——阴离子总合量， meq/L。 按要求，全分析时允许分析误差不超过 2％，简分析不超过 5％。 （3）计算水的各种硬度
水的总硬度计算：H=[Ca2*]+[Mg?*] , meq/L暂时硬度计算：计算水的暂时硬度时，需要考虑Ca2+和Mg2+的毫克当量总数与HCO毫克当量之间的两种可能关系：①、如[Ca2++Mg2+]≤[HCO:]】（meq/L)，则暂时硬度即等于总硬度。因为它不可能大于总硬度；②、当[Ca2++Mg2+]>[HCO3]时，则水的暂时硬度小于总硬度，并等于的HCO3的含量（meq/L）。永久硬度：总硬度-暂时硬度=37.30—2.90=34.40meq/L。(4)用库尔洛夫式表示水分析结果，并根据库尔洛夫表示式确定水的类型Cl s SO 14H sio o. O oa 32 Na no a 27s5将（阴离子）标示在横线上，将（阳离子）标示在横线下，按（毫克当量百分数）自大而小顺序排列，横线前依次是气体成分、特殊成分及（矿化度），三者单位是（g/l），横线后以字母t为代号表示以摄氏计的水温
水的总硬度计算： H＝[Ca2+]+[Mg2+] ，meq/L 暂时硬度计算: 计算水的暂时硬度时，需要考虑 Ca2+ 和 Mg2+ 的毫克当量总数与 HCO3 -毫克当量之 间的两种可能关系： ①、如[Ca2+ +Mg2+ ] ≤[HCO3 - ] （meq/L），则暂时硬度即等于总硬度。因为它不可能 大于总硬度； ②、当[Ca2+ +Mg2+ ] ＞[HCO3 - ]时，则水的暂时硬度小于总硬度，并等于的 HCO3 -的 含量（ meq/L ）。 永久硬度： 总硬度-暂时硬度=37.30—2.90=34.40 meq/L 。 (4)用库尔洛夫式表示水分析结果，并根据库尔洛夫表示式确定水的类型 将（阴离子）标示在横线上，将（阳离子）标示在横线下，按（毫克当量百分数）自大而小 顺序排列，横线前依次是气体成分、特殊成分及（矿化度），三者单位是（g/l），横线后以 字母 t 为代号表示以摄氏计的水温