《水文地质学基础》考查题目及评分标准

一、论文题目

题目自定，但内容必须与水文地质相关。

二、具体要求

1、字数不少于2000字。

25篇。

3、提交时间：20xx年4月26日11：00前，过期不候!

4、提交方式：纸质版统一交到班长处并签名，签名单一并上交，不接受个别同学单独上交；电子版统一拷到班长处，班长把所有文件放到一个文件夹下。文件夹名称为“班级名称”，学生的文件名为“学号+姓名”，如“200911002100张三”。

5、资料来源：可去图书馆查阅书籍、纸质期刊；可登陆查阅电子期刊；或用“Google”、“百度”等搜索引擎在网络上搜索。

6、论文应独立完成，不能大段摘抄，引用他人观点应注明出处。

7、论文用语应具有一定的专业水准，不能出现抒情、诗歌、日记等格式的语言。

8、论文应尽量做到语句通畅，格式正确，图文并茂！

三、评分细则

1、以下情况视为：

A、直接下载整篇文章的。

B、直接粘贴大幅大段的他人文章的内容。

C、两份内容雷同或完全一样的，均为零分。

D、未按时提交论文（包括纸质版和电子版）

2、以下情况视为不及格

A、参考文献不够5篇或不对。

B、格式混乱、语句不畅。

C、与《水文地质》课程无关的论文。

D、大多是粘贴拼凑，没有自己观点。

E、大幅抄袭教材。

3、论文具体分数视论文质量给定。

四、附件1

格式比照下文书写，注意文中的字体大小。

岩石化学风化及其对滑坡孕育的贡献

姓名

（专业 学号）

摘 要：岩石化学风化是岩石在地下水溶液和生物化学作用下引起岩石损伤的过程，本文论述了岩石化学风化的作用过程及其对岩石的损伤并初步探讨了其在滑坡孕育过程中的作用，指出岩石化学风化是滑坡孕育的关键因素。

关键词：化学风化；滑坡；滑坡孕育

引言

以水-岩化学作用为主要历程的岩石化学风化与全球C系统循环、岩石圈演变、地质灾害的孕育过程、工程建设活动等密切相关[1~3]。

1. 岩石化学风化作用过程

文[4]指出，天然斜坡的地下水一般是为pH=7或低于7、矿化度为数十毫克/升的大气降水。岩石处于地下水环境中会与地下水发生溶解作用、水合作用、水解作用、氧化-还原作用、离子交换、化学沉淀等一系列的化学作用过程。大多数矿物都能直接溶于水，岩石溶解速度虽然缓慢，但在很长的地质时期下，其溶解效果仍然是客观的。

2. 化学风化与岩石损伤

风化仅造成岩石破坏，它还是峰林、溶洞等地貌景观形成的重要历程，并且对全球气候环境产生重要的影响[3]。

3．化学风化与滑坡孕育

文[5]报道，岩体中的节理裂隙分布区是水岩化学作用、渗透作用的活跃带，岩石渗透、水化学综合作用加剧了裂隙相互作用及裂隙的聚集效应，使得岩体破坏的条件更易满足。

4．结论

（1）岩石化学风化是地下水溶液与岩石之间发生的溶解、水合、水解、氧化-还原等各种化学反应而造成岩石破坏的过程。岩石化学风化会造成岩石矿物成分的改变或流失，从而产生岩石结构疏松、强度降低等岩石损伤。

参考文献：

[1] Wilson M J．Chemical weathering of some primary rock—forming minerals[J]．Soil Science，1975，1199(5)：349—355．

[2] Drever J I．The effect of land plants oil weathering rates of silicate minerals[J]．Geochimica et Cosmochimica

[3]杨永兵. 边坡岩石强度和岩体强度的工程变换[J]. 金属矿山, 2004, 9, 10~12

[4]薛禹群，朱学愚，吴吉春等.地下水动力学（2 版）[M].北京：地质出版社,2001

第二篇：数值模拟读书报告

数值模拟读书报告

数值模拟也叫计算机模拟，是依靠电子计算机，结合有限元或有限容积的概念，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的。

本学期我们学习了数值模拟这一门课程，课程主要以有限单元法为主线，选用了徐世浙所著的《地球物理中的有限单元法》这一本著作进行学习，在学习的过程中还简要学习了边界单元法以及有限差分法等。这一门课程由欧东新老师为我们讲授，课程主要以课堂讲授，课后辅以作业的方式进行，本文将主要围绕课程中所布置的作业进行展开。

1、水平层状大地对称四极电阻率测深曲线

编制水平层状大地电阻率测深的正演程序是本课程的第一次作业，这一正演程序是基于程志平老师的《电法勘探教程》进行编程。

假设地面水平，在地下有n层水平层状地层，各层的水平电阻率分别为，，……，；各层的层厚度分别为，，……，，其中；各层地面距地面的距离分别为，，……，，其中，模型如图1-1所示。

图1-1 多层水平地层模型示意图

由麦克斯韦方程组出发，经过一系列数学推导得到电阻率转换函数T的函数                             1-1

   1-2

视电阻率表达式为

                                    1-3

利用线性滤波算法，式（1-3）可改写为

                                          1-4

根据式（1-1）、（1-2）、（1-4）即可编程计算。程序代码如下：

模型参数为：n=3，h1=10m，h2=20m，，，，极化率各层都取为0。运行程序即可得到结果，由所得数据可绘制如下视电阻率曲线

图1-2 三层水平地层视电阻率测深曲线

由图1-2可见视电阻率曲线呈现出明显的H型变化，具有较为明显的首支和尾支。首支数值等于第一层的真实电阻率600，最低点的数值为200，比第二层的真实电阻率大，导致这种情况出现的原因是由于第一层、第三层的高阻层对电流的阻碍作用所至。当极距增加到约为1100m时出现尾支，尾支的数值接近真实电阻率700，由此可见程序实现了预期的目标。

2、有限单元磁场延拓

第一类边界条件、三角元剖分、线性插值的位场延拓的有限单元法程序框图如下：

为对磁性圆柱体进行延拓计算，首先需要对区域进行网格化处理，如图2-1所示

图2-1 磁场延拓三角单元网格剖分图

如图2-1所示，在原点正下方H=4m处存在一圆柱形异常体，其半径为R=1m，其有效磁化强度倾角，则其磁异常可表示为

                         (2-1)

其中为真空中的磁导率，为单位长度的有效磁矩，，其中S表示圆柱体截面的面积，表示磁化强度在坐标XOY内的投影，在本次计算中取1。网格中各单元节点编号见表2-1，各节点坐标见表2-2。

表2-1 单元节点编号

表2-2 节点坐标

由图2-1可见第一类边界点的个数为12个，各个点的场值可以由式2-1编程计算得出，具体程序见与本文同时提交的程序中，其结果如图2-2所示。

图2-2 边界处的场值

由图2-2中所提供的边界条件，即可结合有限单元法编程计算出位于节点5、8、11处，经数值模拟计算得到的场值，经计算可得节点5、8、11处的数值解为

U5= 2.087623E-08，

U8= 1.406992E-08，

U11= 8.696620E-09，

在本例中，位于节点5、8、11处的场值也可以由式2-1代入节点坐标直接得到其解析解，经过编程计算得到其解析解为

U5=2.080965E-08，

U8= 1.406009E-08，

U11= 8.719109E-09。

对比解析解可见经过数值模拟得到的数值解具有很高的精度，其误差都控制在三位有效数字之内，由此可见通过数值模拟的方法求解地质体的异常是切实可行的。