地下水的赋存
7.1 地下水的来源、赋存和性质
7.1地下水的来源、赋存和性质地下水
（underground
water）存在于
岩石和地下沉
积物空隙中的
水。
一、地下水的来源
渗透水：大气
降水、冰雪融
水、地面水、
海水、湖水
二、地下水的赋存介质和存在形式
1. 地下水的赋存介质
2. 地下水的存在形式
三、地下水的物理性质和化学性质
◆温度：受地温控制
◆颜色：含氧化亚铁为浅黄绿色；含三氧化二铁为浅红褐色；含腐殖质的水呈浅黄褐色
◆透明度：含悬浮物多的透明性差
◆气味&味道：含硫化氢的有臭鸡蛋味，含NaCl ，具咸味；含CaCO 3，清凉爽口；含Ca （OH ）2、Mg （OH ）2，具甜味；含MgCl 2、MgSO 4，具苦味。
地下水长期在地下运动，可从岩石中获得大量可溶性的物质成分，使之成为成分复杂的溶液。
含大量的离子、分子和化合物:（Cl-，SO42-，HCO32-，Na+，K+，Ca2+，Mg2+等）
常见的气体成分：O2、N2、CO2及H2S
还含有大量的胶体物质：Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2
地下水所含离子、分子和化合物的总量，成为矿化度（g/L）。
可分为五种：淡水（＜1g/L）、弱咸水（1-3g/L）（HCO
2-，Ca2+，Mg2+）、咸水（3-10g/L）
3
（SO42-，Na+，Ca2+）、强咸水（10-50g/L）与卤水（＞50g/L）（Cl-，Na+）。
硬度：水中所含Ca2+、Mg2+离子的总量。
地下水基础知识大全
地下水基础知识大全地下水(ground water)，是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。
在国家标准《水文地质术语》(GB/T 14157-93）中，地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水。
下面，随小桔一起轻松愉快去了解地下水来源、分类、特点、隔层水和含水层！受益匪浅！目录：一、地下水的来源和赋存形式1. 地下水的来源2. 岩石中的孔隙和水分3. 岩石中水存在的形式4. 与水分的储存和运移有关的岩石性质二、地下水及其分类1. 基本概念2. 地下水分类三、包气带、饱水带、含水层与隔水层1. 基本概念2. 含水层类型划分3. 上层滞水和潜水4. 层间水（承压水）5. 潜水和承压水（层间水）比较一、地下水的来源和赋存形式|一、地下水的来源1. 渗入水2. 沉积水3. 再生水4. 初生水5. 有机成因水|二、岩石中的孔隙和水分1. 岩石中的孔隙：孔隙、裂隙和溶孔2. 有关孔隙度的几个基本概念•孔隙：组成松散岩石颗粒或颗粒集合体之间的间隙；裂隙：应力作用下坚硬岩石破裂变形产生的。
可分为成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙；溶孔（洞）：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞；孔隙度Φ：某一体积V岩石中孔隙体积Vn所占比例裂隙率Kr：裂隙体积Vr与包括裂隙在内的岩石体积V的比值熔岩率K：溶洞的体积Vk与岩石总体积V的比值3. 影响孔隙度大小的因素方体排列紧密，孔隙度大；四面体排列，松散，孔隙度大;颗粒分选程度：分选好，孔隙度大；分选差，颗粒大小悬殊，细小颗粒充填于粗大颗粒之间，孔隙度降低;颗粒形状：颗粒形状不规则--排列松散--孔隙度大粘性土的结构和次生孔隙：带电粘粒--聚合--结构孔隙--孔隙度增大--次生孔隙（虫洞、根孔、干裂缝）发育--孔隙度增大。
孔隙的特点4. 岩石中的各种裂隙1-分选良好，排列酥松的砂；2-分选良好，排列紧密的砂；3-分选不良的，排列紧密的砂；4-经过部分胶结的砂岩；5-具有结构性孔隙的黏土；6-经过压缩的黏土；7-具有裂隙的岩石；8-具有溶的可溶岩|三、岩石中水存在的形式1. 气态水：以水蒸气的形式储存在地下的水；2. 固态水：指岩石中温度在0℃以下的重力水。
地下水与岩土工程
地下水与岩土工程地下水与岩土工程是岩土力学领域中一个重要的研究课题。
地下水在岩土工程中起着至关重要的作用，它与工程建设密切相关。
本文将讨论地下水的特点、对岩土工程的影响以及相应的处理方法。
一、地下水的特点地下水是地球上储存在地下岩石孔隙中的水体。
它具有以下几个特点：1. 地下水来源多样：地下水的主要来源包括降雨水、河水以及地表径流水。
这些水体通过渗透、入渗、地下水的产生和更新。
2. 地下水的赋存形式：地下水主要赋存于地下的岩石裂隙、孔隙中，形成地下水层或含水层。
含水层的厚度和深度各不相同。
3. 地下水的流动：地下水维持在动态平衡状态下，具有一定的流动能力。
地下水的流动速度与地下水层的渗透性有关。
二、地下水对岩土工程的影响地下水在岩土工程中对土壤和岩石的物理性质产生重要影响，直接关系到工程的稳定性和安全性。
1. 岩土工程中的渗流问题：地下水的存在导致地下渗流问题，如地表水和地下水的渗透流入岩土体，引起土壤液化、边坡滑坡等问题。
2. 岩土体稳定性问题：地下水的存在会改变岩土体的自重应力、抗剪强度与孔隙压力等力学性质，对岩土体的稳定性产生重要影响。
3. 岩土工程建筑物的基础问题：地下水的存在会使土壤的抗剪强度降低，增加基础沉降，对工程建筑物的基础选址和设计起重要作用。
三、地下水处理方法为了保证岩土工程的安全和稳定，需要采取相应的地下水处理方法。
1. 控制地下水位：通过降低地下水位或提高地下水位来控制地下水的流动速度，减少地下水对岩土体稳定性的影响。
2. 地下水抽排：对于一些需要加固的地下岩土体，可以通过抽排地下水的方式来降低地下水对工程的影响。
3. 地下水防护：采用防渗措施，如地下水切断墙、渗流帷幕等，在一定范围内对地下水进行有效的封堵，减少地下水的渗流。
4. 合理的工程设计：在工程设计过程中需充分考虑地下水的特点和对工程的影响，合理选择基础类型、加固措施和施工方法等。
结论地下水与岩土工程密切相关，影响着工程的安全性和稳定性。
地下水的赋存条件
地下水的赋存条件(中英文版)Title: Conditions for the Occurrence of GroundwaterTitle: 地下水的赋存条件Underground water is a vital resource that exists beneath the Earth"s surface in the pores and fractures of soil and rock.The conditions necessary for the occurrence of groundwater are known as aquifer conditions.These conditions include the presence of an aquifer, a source of recharge, and a confining layer.地下水是存在于地球表面以下土壤和岩石的孔隙和裂缝中的宝贵资源。
地下水赋存的条件称为含水层条件。
这些条件包括含水层的存在、补给源和隔水层。
The aquifer is a permeable layer of rock, gravel, or sand that can hold and transmit water.It is the main storage and flow zone for groundwater.The permeability of the aquifer determines how easily water can flow through it.A well-permeable aquifer allows water to flow more easily, while a poorly permeable aquifer restricts water flow.含水层是能够储存和传递水的岩石、沙砾或砂层的层。
水文地质学基础第三章
水文地质学§3.1包气带与饱水带§3.1包气带与饱水带§3.1包气带与饱水带§3.2 含水层含水层、、隔水层与弱透水层区别区别：：含水层与透水层、隔水层与弱透水层含水层、§3.2 含水层含水层、、隔水层与弱透水层§3.2 含水层含水层、、隔水层与弱透水层§3.3地下水分类§3.3地下水分类§3.3地下水分类§3.3地下水分类表3－1 地下水分类表组成构造盆地、向斜构造或单斜断块的被掩覆的岩溶化岩层中的水组成构造盆地、向斜构造或单斜断块的被掩覆的各类裂隙岩层中水山间盆地及平原松散沉积物深部的水承压水裸露于地表的岩溶化岩层中的水裸露于地表各类裂隙岩层中的水各类松散沉积物浅部的水潜水裸露岩溶化岩层上部岩溶通道中季节性存在的重力水裂隙岩层潜部季节性存在的重力水及毛细水土壤水，局部粘性土隔水层上季节性存在的重力水（上层滞水）、过路重力水及悬留毛细水包气带水岩溶水裂隙水孔隙水含水介质类型埋藏条件§3.4上层滞水二、形成上层滞水的条件二、形成上层滞水的条件§3.4上层滞水§3.4上层滞水§3.5潜水潜水示意图§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.6 承压水§3.6 承压水图3—6 基岩自流盆地中的承压水2005.5.3趵突泉胜景§3.6 承压水潜水和承压水对比潜水承压水1、基本定义在饱水带中第一个具有自由水面的含水层中的地下水的含水层中的地下水。
充满于两个隔水层之间含水层中的地下水的地下水。
2、要素一个隔水底板一个隔水底板一个隔水底板，，一个隔水顶板一个隔水顶板。
潜水面测压面潜水位测（承）压水位含水层厚度含水层厚度：：水面水面～～隔水底板含水层厚度含水层厚度：：隔水顶底板之间距离。
地下水的埋藏条件
地下水的埋藏条件地下水是地球上重要的水资源之一，它的埋藏条件是指地下水形成和存在的环境条件。
地下水的埋藏条件主要包括地下水的补给条件、水文地质条件和水文地球化学条件等。
地下水的补给条件是指地下水补给的来源和方式。
地下水的补给主要有降雨、河水、湖水、冰川融水等。
其中降雨是地下水补给的主要来源，通过大气降水渗入地下，形成地下水。
地下水的补给方式有自然入渗和人工补给两种。
自然入渗是指降雨水经过土壤渗透进入地下，形成地下水；人工补给是指通过开凿井、注入水等方式将水直接补给到地下。
水文地质条件是地下水形成和存在的地质条件。
水文地质条件包括地下水的赋存条件、地下水的赋存状态和地下水的赋存空间等。
地下水的赋存条件是指地下水形成和存在的地质环境。
地下水的赋存条件主要有含水层、含水夹层、地下水层和地下水裂隙等。
地下水的赋存状态是指地下水在地下的状态，主要有地下水饱和带、不饱和带和地下水分区等。
地下水的赋存空间是指地下水分布的范围和形态，主要有流域地下水、岩溶地下水和盆地地下水等。
水文地球化学条件是地下水形成和存在的化学条件。
水文地球化学条件主要包括地下水的化学成分、地下水的化学性质和地下水的地球化学过程等。
地下水的化学成分是指地下水中溶解的物质，主要有溶解氧、溶解二氧化碳、溶解有机物和溶解无机盐等。
地下水的化学性质是指地下水溶液的酸碱性、氧化还原性和溶解能力等。
地下水的地球化学过程是指地下水与岩石、土壤等地质环境发生的化学反应，主要有溶解、沉淀、离子交换和氧化还原等。
地下水的埋藏条件对地下水资源的形成和分布起着重要的影响。
只有具备适宜的地下水补给条件、水文地质条件和水文地球化学条件，地下水才能形成和存在。
同时，不同的地下水埋藏条件也导致地下水的分布和利用存在差异。
因此，对地下水的埋藏条件进行深入了解和研究，对于合理开发和利用地下水资源具有重要意义。
地下水的赋存
确定承压水水头大小、与其它含水层或地表水之间的水头关系等。但是却无法判断承压含水层和其它水体的补给关系。 因为任何一个承压含水层，必须具备以下两个条件才能接受其它水体的补给： ① 其它水体的水位必须高出承压水的测压水位； ② 其它水体与含水层必须有联系通道。 因此，仅仅根据其它水体与承压含水层之间的水头关系并不能判断它们的补给关系。同样，当其它水体的水位低于承压水的测压水头且有联系通道时，则承压水向其它水体排泄。
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潜水的水力特征(1) 可以判断与地表水的关系：补给还是排泄？ 如果潜水流向指向河流，则潜水补给河水；如果潜水流向背向河流，则潜水接受河水补给。
等水位线平面流向图中线条为等水位线，数字为潜水位标高（m），箭头为潜水流向
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潜水的水力特征(2) 判断地下分水岭的分布位置，与地形是否吻合。
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上层滞水示意图 第30页/共 Nhomakorabea1页地下分水岭
潜水等水位线图（比例尺1: 10000）0
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等水位线平面流向图中线条为等水位线，数字为潜水位标高（m），箭头为潜水流向
（3）确定潜水的流向及水力坡度。垂直于等水位线，自高等水位线指向低等水位线的方向即为流向。在流动方向上，取任意两点的水位高差，除以两点间在平面上的实际距离，即为此两点间的平均水力坡度。
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第5节 承压水
一、承压水（ Confined Ground Water ） 定义：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水。 特点： 承压性－承压含水层水头高于隔水顶板（辨异：层间水）； 有隔水顶板，参与水循环不积极（补给、排泄），超采后不易恢复； 动态随季节不变化明显； 弹性释水； 不易受污染。
地下水的形成与赋存
用裂隙度（Kt）来衡量。
Kt=（Vt /V ）×100%
裂隙的体积
V岩石总体积
=（∑L·b）/F ×100%
露头中裂隙的长
岩层露头面积
度
裂隙的平均宽度
各种形式的水在地壳中的分布
地表
水井
气态水
结合水
吸着水 薄膜水
包
毛细水
气 带
地下水面
饱
重力水
水
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1.水在自然界的分布
海洋面积占地球表面积的70.5%，加 上大陆河湖及冰雪覆盖，达75%，故有 “水之行星”之称。
水体体积约占地球质量的1%，以气态. 液态、固态，存在于大气圈、地球表面及 地壳之中。
海洋水占全球水资源总量的96.5％；陆 地水占3.5％；大气圈水占0.001％。
在陆地水中，淡水占全球水资源总 量的2.53％，其中近70％的淡水分布在 冰川、永久积雪和永久冻土中， 近30％ 的地下淡水处于地下深处，目前尚无法 利用；
第一章 地下水的形成与赋存
第一章 地下水的形成与赋存
第一节 地下水的形成 第二节 地下水的赋存 第三节 含水层与隔水层
第一节 地下水的形成
一、自然界的水循环及水均衡 二、气象因素和水文因素对地下水
形成的影响 三、地下水的分类
一、自然界的水循环及水均衡
1.水在自然界的 分布
2.自然界的水 循环与水均衡
与人类生活关系最密切的河湖水占 淡水资源的0.266％，浅层地下水占全 球总资源量的十万分之七。
2、自然界的水循环与水均衡
分 大循环（海陆之间）
小循环（海陆内部）。
在全球范围内，水分从海洋表面、陆地的 河湖、岩土表面蒸发，植物叶面蒸滕的水 分，上升的水汽随气流转移到陆地上空， 以降水的形式降落到陆地表面，又以地表 径流及地下径流的形式汇入大海之中，称 为大循环。循环周期长达数千年或几天。
地下水的赋存
地下水的常识1、含水层与隔水层储存任何物质都需要一定的空间。
而水作为一种物质，它的储存也必然需要一定的空间。
水也是一种流体，它的形成、运移甚至排泄，不仅需要空间，而且要有一定的通道，这样，地下水才能储存和流动。
⑴岩石的透水性：地下水是大气降水、冰雪融水、江河、湖泊以及水库之水，通过土层、岩石的孔隙和裂隙渗透到地下形成的。
而岩石及土层允许水透过的性能称之为透水性。
岩石或土层都存在大小不一，数量不等，形状不同的孔隙。
这种孔隙基本上分为三类，即松散沙土层的孔隙，坚硬岩石的裂隙，可溶性岩称溶蚀裂隙和洞穴。
它们既是地下水的通道，也是储存地下水的仓库。
松散地层和岩石孔隙的多少常以孔隙度为指标，即孔隙总体积与岩石总体积（含孔隙体积）之比。
孔隙度越大，储水空间越大，孔隙度越小，储水空间越小。
而且孔隙的性质、形状、数量以及连通情况，直接决定着地下水的储存和运动。
⑵透水层和不透水层能够透过水的岩层称为透水层。
孔隙大，连通性好的砂层、砂砾层、胶结不紧的砂岩砾岩，具有岩溶裂隙及洞穴的石灰岩、白云岩以及裂隙发育的其它坚硬岩石都是透水层。
不透水层，是指不能透过水的岩层，如孔隙度虽大但连通性不好的粘土、亚粘土、页岩及其它裂隙少的各种致密坚硬的岩层，都是不透水层。
不透水层对地下水的运动起了阻拦、隔水作用，故一般称不透水层为隔水层。
⑶含水层透水层不一定是含水层，而含水层必然是透水层。
在透水层中储满了地下水的部分，才称为含水层。
这就是含水层的物理意义。
含水层是指能够给出并透过相当数量水的岩层。
这是广义的含水层的定义。
其中相当数量是依不同目的、不同地区而认为确定的。
如作为供水时，一般规定单位涌水量为0.1升/秒米。
大者按含水层看待，小者则视为隔水层。
2、地下水的基本类型⑴地下水在岩石中的存在形式地下水在岩石中存在的形式，可以分为两大类，即岩石孔隙中的水及矿物组成中的水。
①岩石孔隙中的水岩石孔隙中的水，包括吸着水、薄膜水、毛细水、重力水、气态水、固态水为结合水。
4第四章 地下水的赋存
第四章 地下水的赋存地表到地下水面称为––––包气带，或非饱和带（unsaturated zone)。
地下水面以下称为––––饱水带，或饱和带（saturated zone ）。
包气带水将在第6章讨论，本章讨论饱水带地下水的赋存。
4．1 含水层、隔水层与弱透水层岩层按其传输及给出水的性质分为：含水层––––饱水并能传输与给出相当数量水的岩层； 隔水层––––不能传输与给出相当数量水的岩层。
弱透水层–––本身不能给出水量．但垂直层面方向能够传输水量的岩层，粘土、重亚粘土等。
1．含水层（aquifer ）––––饱含水的透水层。
既含水又透水。
2．隔水层（aquifuge 既不含水也不透水；aquiclude 含水不透水）––––不透水层。
构成含水层的条件：a. 岩层发育有储水空隙；b. 有隔水层阻挡；c. 有水的补给来源；d. 适当的地形地貌条件。
研究水的运动规律––––土壤水动力学研究水的运动规律––––地下水动力学含水层饱含水；能够透过水；并能给出相当数量水的岩层。
砂、砂砾石层，石灰岩、白云岩等。
含水层与隔水层是相对的。
含水层与隔水层的定义取决于运用它们的具体条件：1）同一岩层，在有些地方作为含水层，而在另外一些地方作为隔水层（用水量不同）；2）同一岩层，当涉及某一问题时作为含水层，而涉及另外一些问题时作为隔水层（涉及问题不同）。
如：大型供水与小型供水：亚砂土；矿山排水与小型供水：相对于O岩溶水，C－P砂页岩作为隔水层；在缺水地区，C－P中的砂岩可作为含水层。
3．弱透水层(aquitard)在相当长一个时期内，人们把隔水层看作是绝对不透水的，20世纪40年代雅可布（C.E. Jacob）提出越流概念后，人们才逐渐认识到性质上介于隔水层与透水层之间的–––弱透水层。
弱透水层往往过水断面较大→交换水量也较大。
自然界中不存在绝对不发生渗透的岩层。
同时还要考虑时间尺度，如在含水层中抽水时，有的岩层短期内透水性不明显，但长时间抽水时，水位下降，透水明显。
地下水赋存状态
地下水赋存状态
地下水赋存状态是指地下水的存在状态，包括地下径流、地下湖泊和地下冻土等。
1. 地下径流：地下水呈流动状态，即我们通常所说的地下河。
这种情况在喀斯特地貌区较为常见，比如贵州所有的地下河的长度加起来相当于黄河的长度。
2. 地下湖泊：地下水呈湖泊状态，这在喀斯特地貌中较为常见。
地下洞穴的洞厅可以提供容水的空间，如同湖泊一样。
3. 地下冻土：地下水呈固态，也即地下冻土。
此外，地下水还包括潜水(埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上)和承压水(埋藏较深的、赋存于两个隔水层之间)。
潜水是通常所见到的地下水，而承压水则需要在特定条件下才能被观察到。
最新3章地下水赋存汇总
3.4 潜水与潜水含水层
3.4.1 潜水与潜水含水层概念
❖ 潜水：地表以下，第一个具有自由表面的稳定含水层 中的水（地表之下，第一个稳定隔水层之下的含水层 中的重力水）。 自由表面—即设有隔水层限制，与大气直接相通， 除大气压强外不受其它力。 稳定—具有一定的空间连续性（范围）以示区分上 层滞水
❖ 潜水含水层---赋存潜水的岩层
地下水含水系统：❖ 是指由隔水相对隔水岩层圈闭的，具有统一水力联系 的含水岩系
❖ 含水系统：包含多个含水层和弱透水层，或局部隔水层
❖ 含水系统：可以进行子系统划分
❖ 含水系统的定义是从大的空间尺度研究含水层、隔水层、 与弱透水层的组合关系，是从地质成因角度对岩层的水 文地质特征进行划分的分析方法(或给出的概念)
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含水系统层次划分—系统与子系统 ❖
A B
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冲洪积平原地下水含水系统
丘陵
倾斜平原区
低平原
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3.3 地下水分类
孔隙水
裂隙水
岩溶水
包气带
上层滞水
上层滞水
上层滞水
潜水 承压水
孔隙潜水 孔隙承压水
裂隙潜水 裂隙承压水
岩溶潜水 岩溶承压水 Company Logo
潜水(b)、承压水(c)、上层滞水(a)
a b
c
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▪ 现在进行水文地质计算、模拟时，不再简单二分了，而是用模糊 学的研究方法，给个隶属度1，0之间，可以为 0.8,0.7,… 0.3, 表示“透水性”？
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54 32 1
④ ③
地下水的赋存条件
地下水的赋存条件1. 地质条件地下水的赋存条件与地质条件有着密切的关系。
地质构造、岩石的渗透性和含水层的存在都会影响地下水的赋存情况。
首先是地质构造的影响，地质构造对地下水产生了重大影响。
在一些地质构造较为复杂的地区，地下水能够借助地质构造中的断层、裂缝、褶皱等而得到赋存。
岩石的渗透性也是影响地下水赋存的一个重要因素。
渗透性是指岩石中水分子通过岩石孔隙、裂隙、砂层等介质透过性的程度。
一般而言，砂岩、砾岩和碳酸盐岩的渗透性较好，而片岩、麻粒岩和花岗岩的渗透性较差。
含水层是指在地球表面以上几十米至数百米深度范围内，水分向下渗透过程中，永久储存的含水盒。
对这些含水层进行适当调查并加以控制，对促进地下水的合理开发和有效利用具有重要意义。
2. 气候条件气候条件也是影响地下水赋存情况的重要因素之一。
降水量是气候条件中最重要的影响因素之一。
降水量多的地方可向下渗透至较深的地下水位，形成较为富裕的地下水资源；降水量少的地方则容易形成地下水资源短缺的情况。
气温对地下水的渗透和储存也有较大影响。
气温的高低将影响土壤中水分的蒸发速度，从而影响地下水的储存。
3. 人类活动人类活动也对地下水的赋存情况产生了一定的影响。
工业化、城市化和农业化进程中，大量地下水被开采来供应城市居民和工业用水。
同时，由于工业、农业和生活废水排放，地下水也受到了一定程度的污染。
这些人类活动对地下水资源的赋存和分布产生了一定的影响。
综上所述，地下水的赋存条件是一个受多种因素综合影响的综合现象。
地质条件、气候条件和人类活动等多方面因素综合作用，共同影响了地下水资源在地球内部的分布、储量和质量。
因此，为了更好地保护和有效利用地下水资源，必须综合考虑各种因素，采取科学有效的措施。
通过合理的地下水资源的开发和利用，最大限度地发挥地下水资源的作用，为人类的生活和生产提供安全、稳定的水资源保障。
工程地质第五章
四、含水层与隔水层
• 含水层(aquifer)指能够给出并透过相当数量重 力水的岩层。 • 构成含水层的条件：（1）岩石中要有空隙存 在，并充满足够数量的重力水；（2）这些重 力水能够在岩石空隙中自由运动。 • 隔水层(aquifuge; impermeable layer)指不能给 出并透过水的岩层。可含水，但不具备允许相 当数量水透过的性能。
地下水温地区分布差异大。在新火山地区，地 下水温可达100℃以上。例如在堪察加半岛、冰 岛、日本等地一些喷泉都有这种情况。在寒带、 极地以及高山地区，地下水的温度很低，有的可 低至-5℃。在温带和亚热带地区的平原中，浅层 地下水的年平均温度常接近所在地区的年平均气 温，或稍高l－2℃。 地下水在一定的地质条件下，因受地球内部热 能的影响而形成地下热水。它通过一定的通道， 例如，沿断裂破碎带、钻孔等上涌，致使地热增 温级大大提高，这种地区叫做地热异常区。具有 良好地质构造及水文地质条件的地热异常区，有 可能形成富集大量地下热水或天然蒸汽的地热田。
二、地下水的化学成分
• 主要气体成分：N2，O2，CO2，H2S • 主要离子成分：Na+，K+，Ca2+，Mg+，Cl-，SO42+， HCO3• 胶体成分与有机质 • 一升水中所含各种离子、分子及化合物（不包括游 离状态的气体）的总量，就叫总矿化度，简称矿化 度。以g/L表示。它说明水中所含盐量的多少，故 它是地下水化学成分的重要标志。 • 通常把水中Ca2+和Mg2+的含量称为硬度。硬度可分 为暂时硬度和永久硬度。由于加热煮沸后水中失去 一部分Ca2+与Mg2+，这部分Ca2+与Mg2+的数量称为 暂时硬度。当加热煮沸后，仍然溶在水中的Ca2+与 Mg2+，造成硬性的硬度，叫永久硬度。
地下水的赋存及渗流
地下水
结合水与重力水
毛细水
地下水
4.气态水。以水蒸气形式和空气一起存 在于岩土层空隙中的水，称为气态水。
5.固态水。当 岩土层的温度低 于0ºC时，空隙 中的液态水结冰 就变成固态水。
地下水
四、岩石和土的透水性 透水性－是指在一定条件下，岩、土本身能 使水透过的性能。透水性主要取决于空隙的大 小和连通性，其次是孔隙率。透水性好坏，决 定着水的运移速度。 重力水流能透过的土壤或岩层，称透水层。 根据透水性好坏可将透水层分为： 1.强透水层：一昼夜能透过10m以上的距 离，如砂砾层、溶洞发育的灰岩。
地下水
地 下 水 位
地
下 水 面
地下 水位
的
高
程
包气带 饱水带
地下水
包
气
带
孔
隙 中
包气带
含
有
空
饱水带
气
地下水
饱
水
带
孔
隙
中
充
满
重
力
饱水带
水
地下水
包
气
带 又
土壤 含水带
划 分
过渡带 包气带
为 三
地下水位
个
带
饱水带
地下水
水 的 存 在 状 态
工程地质
地下水
达 西 线 性 渗 透 定 律 实 验 图
地下水
在单位时间内透过砂样的水量 Q，与通过的 横断面面积 A 和水头差（h＝H1－H2）成正比， 而与渗透路程L成反比。
Q＝KA（H1－H2）/ L = KA（h / L）＝KAI 从水力学可知，通过某一断面的流量等于流 速 V 与过水断面 A 的乘积，即 Q = AV，代入 上式得到
01第1章地下水及其赋存
水文循环(hydro-cycle)
是指地球浅部层圈中的水，即大气水、地表水和地壳上部 地下水相互间的交替循环。 特点：交替速度较快，途径较短。 水分循环三要素：蒸发(Z)、降水(X)和径流(Y)
地质循环
地球浅部层圈水与深部层圈水之间的相互转化过程。
四川大学水电学院
地下水水文学
潜水的特征
与降水和地表水联系密切，积极参与水循环 分布区与补给区基本一致 排泄方式
径流排泄：泉、渗流形式 蒸发(腾)排泄：失水分，留盐分盐碱土 动态的季节性变化显著(丰水，水位高，含水层厚) 易受污染
等水位线图(phreatic water contour)
在潜水面上，将高程相同的点(即潜水位相同的点)相连， 即为潜水面的等水位线图 通过该图可确定潜水流向、水力梯度及潜水与河水的补排 关系等，见图1-10、图1—11
地下水水文学
主讲：刘国东 教授
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第一章 地下水及其赋存
Groundwater and its occurrence
§1.1 自然界水的分布、循环与均衡
地下水水文学
1.1.1 自然界水的分布
浅部层圈水：地球总水量140786万km3，海水137000 万km3 (占97.3%)，陆地地表水2943万km3 (2.1%) ， 陆地地下水841.7万km3 (0.6%) 。 深部层圈水：水量更多，但不能利用
饱和，0<S<1表示非饱和
S
Cw n
四川大学水电学院
地下水水文学
1.2 地下水的赋存
1.2.3.2 给水性(specific yield)
含水岩土在重力作用下能自由释出一定水量的性能