最新地下水groundwater幻灯片.ppt

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1、地下水groundwater一、地下水的形成地下水的形成必须具备两个条件，一是有水分来源，二是要有贮存水的空间。它们均直接或间接受气象、水文、地质、地貌和人类活动的影响。（一）地下水的水源条件（P120－121）地下水含水层从外界获得水量的过程称为地下水的补给。按补给水源的不同，地下水可分为三类。1.渗入水大气降水和地表水等入渗补给形成的地下水，称为渗入水。大气降水是地下水最普遍和最主要的补给来源。大气降水抵达地表后便向土壤孔隙渗入。如果雨前土壤极端干燥，降水量足够大，则入渗水首先形成土壤薄膜水，然后达到最大薄膜水后填充毛细孔隙形成毛细水；最后当土壤含水率超过田间持水量时

2、形成重力水，并持续下渗补给地下水。降水入渗过程十分复杂，影响因素众多，主要有降雨特征、包气带岩性和厚度、潜水位埋深、地形、地表植被等，它们对降水入渗补给量均有影响。河流、湖泊、水库、海洋等地表水体均可补给地下水，只要其底床和边岸岩石为相对透水岩层，便与其下部含水层中地下水发生水力联系，当地表水体水位高于边岸地下水时便会补给地下水。在农田灌溉地区，由于渠道渗漏及田间地面灌溉回归水下渗，使浅层地下水获得大量补给。相邻含水层可在水位差的作用下产生层间补给。近年来，地下水人工补给（回灌）已成为增加地下水资源补给量的重要手段。3.给水性在重力作用下，饱水岩石能够自由流出一定水量的性

3、能，为岩石的给水性。饱水岩石在重力作用下能自由排出的水体积与储水岩石体积之比，称为给水度。颗粒较粗的岩石给水度较大，细粒岩石给水度则很小。4.透水性透水性就是岩石的透水性能，用渗透系数Ｋ表示。岩石空隙的大小、多少和空隙是否彼此连通，对透水性有着明显的影响。粘土孔隙度有时虽然可达50％以上，但透水性很差，砂的孔隙度一般只有30％，但孔隙大，故透水性良好。同一岩石在不同方向上的透水性能也不一样。（三）含水层和隔水层饱水带内的岩石土层，按其透过和给出水的能力，可分为含水层和隔水层。含水层是指能够给出并透过相当数量水的饱水岩石土层。含水层不但储存水，而且水在其中可以运移。非固结沉

4、积物是最主要的含水层，特别是砂和砾石层，这种含水层具有良好的透水性能，条件适宜时，在其中打井可获得丰富的水量。碳酸盐类岩石也是主要的含水层，但碳酸盐岩的空隙性和透水性变化很大，取决于裂隙和岩溶的发育程度。隔水层是指那些既不能给出又不能透过水的岩层，或者它给出或透过的水量都极少。通常可分为二类：一类是致密岩石，其中没有或很少有空隙，很少含水也不能透水，如某些致密的结晶岩石（花岗岩、闪长岩、石英岩等）。另一种是颗粒细小，孔隙度很大，但孔隙直径小，岩层中含水，但存在的水绝大多数是结合水，在常压下不能排出，也不能透水。含水层与隔水层的划分是相对的，它们之间并没有绝对的界线，在一定

5、条件下两者可以相互转化。如粘土层，在一般条件下，由于孔隙细小，饱含结合水，不能透水与给水，起隔水层作用。但在较大的水头压力作用下，部分结合水发生运动，从而转化为含水层。从广义上讲，自然界没有绝对不透水的岩层。构成含水层，必须具备储水空间、储水构造和良好的补给来源三个条件。①要有厚度大、分布广、透水性能良好的岩石土层提供储水空间；②含水层的构成还必须具备一定的地质构造条件。即在透水性能良好的岩石土层下面有不透水或弱透水岩土层作为隔水层，或在水平方向上有隔水层阻挡以防止空隙水的渗漏和侧渗；③当岩层空隙性好，并且具有有利于地下水储存的地质条件时，还必须要有充足的补给来源，才能使

6、岩层充满重力水而构成含水层。二、地下水的动态和运动（一）地下水的动态地下水动态系指地下水水位、水量、水温和水质等要素随时间和空间所发生的变化现象和过程。地下水的动态取决于地下水的补给与排泄状况。地下水含水层从外界获得水量的过程称为地下水的补给。地下水的补给来源主要有大气降水入渗补给、地表水渗入补给、大气中和包气带岩石空隙中水汽的凝结补给、其他含水层的越流补给及人工补给等。地下水失去水量的过程，就是地下水的排泄。其排泄方式有点状排泄（泉）、线状排泄（向河流泄流）及面状排泄（蒸发）及人工排泄等。泉是地下水的天然露头，是地下水的主要排泄形式之一。当河床切割含水层，地下水位高于地

7、表水位时，地下水呈带状向河流或其他地表水体排泄，成为地下水的泄流。蒸发是浅层地下水排泄的主要方式。气候是影响地下水动态的最积极的因素之一。降水、蒸发、气温的周期性变化引起地下水相应的变化；暴雨、干旱等则造成地下水的突然性变化。河湖水位升降，海岸附近涨落潮，在地表水与地下水位之间有水力联系时，也常引起地下水位的变化。地壳的升降运动引起侵蚀基准面位置的变化，也必然引起地下水动态的改变，上升区基准面下降，地下水强烈循环，同时变淡；下降区地下水循环减慢，并发生盐化。植物的蒸腾作用使地下水位产生以昼夜为周期的升降。人为因素对地下水动态的