第三章 地下水类型及特征

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1、第三章地下水的类型及特征第一节不同埋藏条件下的地下水第二节不同介质中的地下水作业思考题地下水的类型第一节不同埋藏条件下的地下水一、上层滞水及其特征二、潜水三、承压水一、上层滞水及其特征位于地下水面以上的地带称为包气带，包气带中的水主要有(1)土壤水是指位于地表以下土壤中的水，主要以结合水和毛细水的形式存在，它主要靠大气降水的渗入、水汽的凝结及潜水补给(2)上层滞水是存在于包气带中局部隔水层之上的重力水，一般分布不广(图3-1)。图3-1上层滞水埋藏图1-透水层;2-隔水层;3-含水层（B-上层滞水;r-潜水）上层滞水特征：(1）最接近于地表，和气

2、候、水文条件的变化密切。接受大气降水与地表水的补给，补给区与分布区一致（范围很小）,排泄体现蒸发和向下渗透补给潜水。水量随季节变化，在补给量较多的季节水量多，在干旱季节枯竭。（2）与土壤水区别，底部有隔水层，作村民供水水源；土壤水多以悬挂毛细水的状态存在于土壤中，一般仅能作垂直方向运动(渗入和蒸发)，不能保持重力水，无供水意义，仅对植物生长有作用。（3）上层滞水形成：在某些风化裂隙及构造裂隙中，局部岩性变化；在可溶岩中夹有非可溶性透镜体(或透镜层)时；在松散沉积物（冲积、洪积）中，夹有粘土层或亚粘土层透镜体；一般地形坡度较小的地区，地表径流较弱，

3、大气降水较少随地表水排走，易形成；在坡度较陡峻的山区，由于岩性的突变及人为因素的影响，如滑坡、坡积物及废石堆下部（4）动态变化极不定，动态决定于气候和隔水层的位置、分布范围、厚度及透水性等。当隔水层的分布范围小，厚度不大，隔水性不强及离地表较近时，变化大（5）矿化度较低，易受到污染，对工程建筑有妨害，其上直接与地表相通二、潜水（一）潜水的概念及其特征图3-2潜水埋藏图潜水是埋藏在地表以下第一个稳定的隔水层以上，具有自由水面的重力水（如图）。一般多埋藏在地表的第四纪松散沉积物中，也可以形成于基岩中。图3-2潜水埋藏图潜水的自由水面称为潜水面，潜水面

4、至地表的距离称为潜水埋藏深度，潜水面上任一点的标高称为该点的潜水位，潜水面至隔水底板的距离称为含水层厚度。潜水特征：①具有自由水面的潜水流。当用钻孔揭露潜水时，初见水位与稳定水位一致，潜水可能有局部承压现象。靠重力流动，一般潜水流的水力坡度都很小，常为千分之几至百分之几②分布区与补给区一致：潜水通过包气带与地表相联通。大气降水、凝结水、地表水通过包气带渗入，直接补给潜水。③有季节性变化的特点：潜水易受各种气象因素的影响，即潜水的水位、流量、化学成分等。水质易受人为因素或其它因素的影响。④潜水常为民用水源及工农业供水水源。（二）潜水面的形状及其表示

5、方法形状反映各种外界因素的影响；也反映潜水流的特点(如流向、水力坡度、流速及潜水埋藏深度等)。影响潜水面形状的因素（1）地形地貌的影响（2）大气降水的渗入及水文网特征的影响（3）含水层的岩性及其厚度的影响（4）隔水底板的形状对潜水面的影响1．潜水面的形状及影响潜水面形状的因素2．潜水面的表示方法及潜水等水位线图的意义潜水面在图上的表示：剖面图，等水位线图（1）水文地质剖面图剖面线方向，包含水位，含水层岩性、厚度、隔水层位置，以及它们的变化等。如图3—9。潜水面可以是倾斜曲线、水平线或上拱半椭圆曲线。（2）潜水等水位线图（等高线图），图3-10（3

6、）潜水等水位线图的用途（1、2、3、4、5、6、7）图3-9甘肃古浪保和附近水文地质剖面示意图1-亚砂土;2-砂砾卵石层;3-砾岩;4-泥岩;-浅变质的砾岩及砂岩;6-逆断层;7-地下水水位图3-10某坝址左岸枯水期等水位线图1-地形等高线;2-潜水等水位线;3-潜水埋藏深度等值线;4-小溪沟;5-潜水流向①确定地下水的流向(即地下水面坡度最大的方向)。②确定潜水面的坡度(水力坡度)。③确定地下水的埋藏深度。④确定潜水与地表水的补给关系⑤确定含水层厚度及其变化情况。⑥可以用等水位线图分析推断含水层透水性、厚度的变化及地下隐状构造。⑦确定地下水给水

7、工程位置，及其它工程施工是否需要采取排水措施图3-11从潜水等水位线图上判读潜水与地表水补给关系(a)潜水补给河水，(b)河水补给潜水，(c)河水一侧补给，一侧排泄潜水（三）潜水的补给和排泄潜水含水层自外界获得水量的过程称为补给。水质随之变化，补给包括补给来源、补给量、影响补给的因素等内容。1．潜水的补给条件潜水含水层失去水量的过程称为潜水排泄。在排泄过程中，潜水的水量，水质、水位都随之发生变化。2．潜水的排泄条件自然界地下水从补给到排泄是通过径流来完成的，因此，地下水的补给、径流、排泄组成了地下水循环。3．潜水的径流（三）潜水的补给和排泄图3-

8、12地表水与潜水在各种不同情况下之关系(a)枯水季节潜水面倾向河流,洪水季节潜水面背向河流;(b)潜水面背向河流,潜水由河水补给;(c)