第五章地下水的结构与运动

《第五章地下水的结构与运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第五章地下水的结构与运动第一节地下水概述一、什么是地下水？地下水是存在于地表以下岩（土）孔隙、裂隙和洞穴中的各种水的总称。地表以下含水的岩土可分为两个带。上部为包气带，岩土空隙中除水以外还包含空气。下部为饱水带，岩土空隙被水充满。狭义的地下水指饱水带中的水。二、地下水的意义ò自然界的重要水体ò水循环过程中的重要环节ò重要是水资源，尤其对半湿润、半干旱地区三、地下水开发的优势及危害（一）地下水资源开发的优势ò地下水水量稳定ò物理化学性质稳定，水质好ò地下水温度较低，变化幅度小，利于生活和工业用水（二）地下水超采带来的危害ò地下水位下降，出水量减少

2、ò地面沉降ò破坏了生态系统第二节地下水的贮存空间一、含水介质、含水层和隔水层（一）含水介质通常把既能透水，又饱含水的多孔介质，称为含水介质。（二）含水层指贮存有地下水，并在自然状态或人为条件下，能够流出地下水的岩体（层、cnu带），如砂岩、砂砾岩等。（三）隔水层含水但几乎不透水或透水能力很弱的岩体，称为隔水层。如质地致密的火成岩、变质岩以及孔隙细小的页岩和粘土岩均是良好的隔水层。二、岩石的空隙性质（一）孔隙和孔隙度孔隙：松散沉积物颗粒之间的空隙。孔隙度=（孔隙体积/总体积）×100%孔隙度大，不等于孔隙也大，颗粒细，孔隙度反而大。（二）裂隙和裂

3、隙度裂隙：坚硬岩石因破裂产生的空隙。裂隙度=（裂隙体积/总体积）×100%由构造、成岩、风化形成的裂隙越发育，储水能力越强。（三）溶隙和溶隙度溶隙：可溶性岩石中的空隙，如溶洞、溶穴。溶隙度=（溶隙体积/总体积）×100%溶隙形成的有利条件是大面积石灰岩分布、水量充足，呈流动状态，温度大于20℃。三、含水介质的水理性质岩石与水作用时，表现出不同的容水性、持水性、给水性和透水性等性质，称为岩石的水理性质。（一）容水性ò容水性是指岩石容纳水量的性能，主要决定于岩石的空隙量，用容水度表示。ò容水度=（空隙体积/岩石总体积）×100%如：粘土>50%，粗

4、砂、砾石30~35%，漂砾石<15%ò容水性受空隙连通影响，连通好，容水性高。（二）给水性ò在重力作用下，饱水岩石能自由排出一定水量的性能，称为岩石的给水性。ò给水度=（给出水体积/饱和岩体总体积）×100%ò给水性决定于孔径和连通状况，给水性弱，容水性好（三）持水性ò在重力作用下，岩石依靠分子力和毛管力在其空隙中保持一定水量的性质，称为持水性，以持水度表示。岩石颗粒越大，持水性越差。ò持水度=（保持水体积/饱和岩体总体积）×100%ò容水度=给水度+持水度（四）透水性岩石透水的性能，空隙大小，多少和连通性，影响岩石透水性。ò透水岩石：包括砾石

5、、沙、裂隙和岩溶发育的岩石cnuò半透水岩石：包括粘土质沙、黄土、泥炭、各种疏松砂岩ò不透水岩石：包括结晶岩、粘土和裂隙不很发育的沉积岩（五）贮水性承压含水介质的贮水性能。四、蓄水构造蓄水构造是指透水岩层与隔水层相互结合而构成的能富集和贮存地下水的地质构造体。蓄水构造的特征条件是：ò有透水的岩层或岩体所构成的蓄水空间；ò有相对的隔水岩层或岩体构成的隔水隔水边界；ò有透水边界，补给水源和排泄出路。第三节地下水的类型一、地下水垂向结构基本模式二、地下水的类型（一）按地下水的贮存埋藏条件1．包气带水ò结合水：吸湿水和薄膜水ò毛管水：毛管悬着水和毛管上

6、升水ò重力水：上层滞水和渗透重力水2．饱水带水ò潜水ò承压水（二）按岩土贮水空隙差异1．孔隙水2．裂隙水3．岩溶水三、地下水按埋藏条件分类（一）上层滞水地表以下包气带内局部隔水层所截留的部分重力水。影响因素：ò地质时期河流摆动直接影响隔水层的范围ò降水量的大小和地表水流的丰枯基本特征：cnuò补给区与分布区一致ò水量少，一般不具供水价值ò有明显的年变化ò易被污染（因为接近地表）（二）潜水分布于饱水带中自地表向下第一个具有自由水面的含水层中的重力水。影响因素：ò隔水层范围越大，潜水分布越广ò水源的水量大小，决定上游来水和地面补给（与气候类型直接相

7、关）基本特征：ò补给区与分布区基本一致ò潜水面倾斜坡度与地形一致，比降小于地形ò地质、地貌条件改变潜水埋深、水力坡度和储水ò潜水分布广，储量大，供水条件好潜水面的形状与表示方法：潜水面形状和地表形状一样，是高低起伏不平的。潜水面常用水文地质剖面图与潜水等水位线图来表示。（见书236页图5-8，5-9）确定潜水面的意义：ò确定潜水流向（垂直于等水位线，指向低水位）ò确定潜水埋藏深度地表高程—潜水位=埋深ò估算水力坡度HA−HB=IA−BLA−Bò确定地表水与地下水的补给关系ò确定开采地下水的位置找水：处于相对低洼谷地，山沟沟谷中下游水量大于上游（

8、三）山前洪积扇、充饥扇上的潜水典型冲洪积扇，自出山口至平原沿纵向可分为3个水文地质带：深埋带：洪积扇上部，砾石、卵石和粗砂为主，水流快，埋深大，水质好