工程地质与水文第二章
工程水文学第二章 水文循环与径流形成
三、下渗率、下渗能力、下渗曲线、下渗公式
1、下渗率：单位时间内渗入单位面积土壤中的 水量（mm/min，mm/h）。
2、下渗能力：充分供水条件下的下渗率（EM)。 3、下渗曲线、霍顿（Horton)下渗公式：
ftf0fcetfc
f 0 : 起始下渗率 f c : 稳定下渗率 : 系数
每日8时至次日8时降 水量为当日降水量。
2.自计式雨量计
虹吸式 翻斗式 称重式
(1)虹吸式 分辨率：0.1mm 降雨强度适用范围： 0.01～4.0mm/min。
Tipping bucket gauge: funneling the collected rain to a small bucket that tilts and empties each time it fills
4.径流模数（M）：流域出口断面流量与流域面积之比值，
L/(s·km2)，洪峰流量模数，多年平均流量模数。
M Q F
5.径流系数（α ）：径流深与流域平均降雨量的比，
α <1。
R
P
作业: 1、２：２－２、２－３。 3、某流域面积1000km2，流域多年平均降雨量 1400mm，多年平均流量20m3/s，问该流域多年
2、小循环：
海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后，以降水 的形式落到海洋里，或陆地上的水经蒸发凝结又降 落到陆地上，又称为内循环。
二、地球上的水量平衡 水量平衡原理： 在水文循环过程中，对任一区域、任一时段进入 水量与输出水量之差额必等于其蓄水量的变化量。 水量平衡方程：
I、O——给定时段内输入、输出该地区的总水量 △S——时段内区域蓄水量的变化量，可正可负。
工程地质与水文0
5 African Plate
6 Indo Australian Plate
7 Antarctic Plate
板块的形成（大陆漂移）
德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳（Alfred Wegener）
海底扩张理论
海底扩张的证据（沉积物的年龄）
海底扩张的结果（喜马拉雅山的形成）
海沟的形成
岩石循环的概念
地质环境和地质条件的含义
◆ 地形地貌 ◆ 岩土工程性质 ◆ 地质构造
◆ 水文地质：地下水条件 ◆ 工程地质问题分析 ◆ 工程勘察
4 .学习意义 5 .要求
地球概论
内容简介： 第1节 地球的内部结构 第2节 板块构造理论 第3节 地质作用的基本概念
第1节 地球的内部结构
地壳 地慢
外核 内核
图1-4 地球的圈层构造及地震波传播速度
（2）工程地质学的研究对象是工程地质条件和 工程活动的地质环境。它的主要任务是研究 人类工程活动与地质环境（工程地质条件） 之间的相互作用，以便正确评价、合理利用、 有效改造和完善保护地质环境。
(3)研究岩土体的工程性质及其在自然或人类活动影 响下的变化是工程岩土学的基本任务；研究工程活 动与地质环境相互制约的主要形式—即工程地质问 题。分析这些问题产生的地质条件、力学机制及其 发展演化规律，以便正确评价和有效防治其不良影 响是工程地质学另一专门分支工程地质分析的基本 任务；查明工程地质条件并研究查明工程地质条件 的方法和手段是工程地质勘查的基本任务。
▶剥蚀作用 由于外动力作用，使风化的岩石离开母体的作用。
▶ 搬运作用 由于外动力作用，使岩石的由某地搬运到另一地 方的作用。
▶沉积作用 由于外动力作用，使岩石沉积。
▶ 成岩作用
工程地质及水文地质答案
工程地质及水文地质答案工程地质及水文地质（课后作业）第一章：地球的基础知识2.什么是矿物？什么是岩石？答：矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。
岩石是在各种不同地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。
4.地质年代和地层年代如何划分？答：地质年代的单位是宙、代、纪、世、期；相对应的地层年代是宇、界、系、统、阶。
6.什么事侵入接触？什么是沉积接触？如何确定火成岩及变质岩的形成时代？答：侵入接触：第二章：岩石2.简述矿物和岩石的关系？答：矿物是岩石的重要组成部分，岩石是在不同的地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。
矿物是构成地壳岩石的物质基础。
4.沉积岩是怎样形成的？它的组成物质和结构、构造特征有哪些？答：沉积岩是地表或近地表的岩石遭受风华破坏、搬运作用、沉积作用、及固结成岩这几个阶段形成的。
组成物质主要有：各种岩石碎屑、造岩矿物和溶解物质。
结构：碎屑结构、泥质结构、结晶状结构、生物结构。
构造特征：层理构造（水平层理、斜交层理、交错层理），层面构造（波痕、雨痕、泥痕、结核、化石）6.沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的重要特征有哪些？答：首先是形成的条件和因素不同，岩浆岩是岩浆活动的产物，变质岩是受地壳运动和岩浆活动等造成物理、化学条件变化导致原来岩石成分、结构等变化形成的岩石，而沉积岩是又沉积作用形成。
其次从结构上可以区分，沉积岩有明显的层理和层面构造，在沉积岩中能够找到古生物的印记。
8.简述岩石三大类的主要地质特征。
答：（1）火成岩：火成岩力学强度较高，可作为各种建筑物良好地基及天然建筑材料，但易风化，形成风化层带影响岩石工程性能。
（2）沉积岩：沉积岩按成分分为碎屑岩、黏土岩、化学岩及化学生物岩。
1.碎屑岩，工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著。
2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析
2.2 岩石中水的存在形式
结合水和重力水
结合水与重力水
（a）椭圆形小粒代表水分子，结合水部分的水分子带正电荷一端朝 向颗粒；（b）箭头代表水分子所受合力方向
2.2 岩石中水的存在形式
2.2.2 重力水 重力水是指距离固体表面更远、重力对其影响大于固体表面对
其吸引力、能在重力影响下自由运动的那部分水。 井、泉所采取的均为重力水，为水文地质学的主要研究对象。
持水度（Sr）（specific retention）是指地下水位下降一个 单位深度、单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙 中的水的体积。常用小数表示，无量纲。存在关系式：m + Sr = n。
有溶隙和溶穴的可溶岩
2.1 岩石中的空隙
2.1.2 孔隙
（1）孔隙是指松散岩石中颗粒或其集合体之间的空隙。 特点：①呈小孔状，②分布均匀且密集，③连通性好。 （2）孔隙度是指某一体积岩石（包括颗粒骨架和孔隙在内）中 孔隙体积所占的比例。 孔隙度是描述松散岩石中孔隙多少的指标
VT=Vn+Vs,其中n为孔隙度，Vn为孔隙体积，Vs 为岩石固体颗 粒体积，VT为岩石总体积。
气态水
Vaporous water
结构水，以H+和OH-离子的形式存在于矿物结晶格架某一位置上的水。
结晶水是矿物结晶构造中的水，以H2O分子形式存在于矿物结晶格架固 定位置上的水。
沸石水(zeolite water)：方沸石（Na2Al2Si4O12•nH2O）。
2.2 岩石中水的存在形式
气态水、固态水 岩石空隙中的这部分水含量小。其
2.3岩石的水理性质
2.3岩石的水理性质
给水度是饱和介质在 重力排水作用下可以给 出的水体积与多孔介质 体积之比。
水文地质学基础
附件2
2012年度省级精品课程建设项目申报书
（本科）
推荐单位长安大学
课程学校长安大学
课程名称水文地质学基础
课程类型专业基础课
所属一级学科名称水利工程
所属二级学科名称水文与水资源工程
课程负责人马致远
填报日期2012.11.05
陕西省教育厅制二○一二年九月
填写要求
一、以word文档格式如实填写各项。
二、表格文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和
缩写，再次出现时可以使用缩写。
三、有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申
报内容填写。
四、课程团队的每个成员都须在“2．课程团队”表格中
签字。
五、“8．承诺与责任”需要课程负责人本人签字，课程
建设学校盖章。
1．课程负责人情况
2．课程团队
3．课程建设
4．课程内容
8．承诺与责任
9．学校推荐意见
—21 —。
工程地质与水文教案
绪论教学目的与要求1、了解工程地质，水文地质等基本概念2、说明工程地质在公路建设中的作用3、论述本课程的主要内容及学习要求重点与难点1、工程地质与此地质工程的不同2、了解工程地质的学习及工程应用导入实际的工程例证，分析工程地质对工程的影响及重要性新课内容绪论一、三峡工程1、由三峡工程的施工建设说明工程地质的重要性1919年孙中山首次提出1953年毛泽东再次提出1984年—1992年，可行性研究1994年—2007年，主体建设完成2008年，讯期水位达到期175米水位引发的灾害岩石的应力与应变特性导致灾害，滑坡，诱发地震，失稳，融洞，着名的千将坪悲剧2003年月13日，二期蓄水落石出35米，2000万立方土滑坡导致24人死亡，经济损失无数二、工程地质的发展首先，做为土木工程的分支学科，后来由于重要性提升成为独立学科。
科技的进步，工程的发展，楼房的高低。
地质体改造，地质灾害防治。
工程地质的研究范围及学科分类三、工程地质发展的三个阶段1二战前后,地质条件的研究评价工作2 60年代——80年代，稳定性分析，预测研究3 80年代后，新技术，改造防冶地质技术：一勘察技术二测试试验技术三改造技术第一章教学目的及要求1、描述地球演化史2、说明内外动力作用重点与难点1、地球的内外作用及分类导入1、地球起源及构造新课内容第一节概况一、地球构造1、外圈：大气圈、水圈、生物圈。
2、内圈：地壳、地幔、地核。
二、形状及大小1、陆地地形：2、海底地形；三、物理性质1、重力G；2、温度；3、地磁：4、弹塑性：第二节地质年代与地层单位一、相对相代、，绝支年龄时代单位地层单位宙宇代界纪系世流第三节地质作用一、内动力作用地壳运动，岩桨作用，变质作用，地震作用，能量来源二、外动力作用风化，剥蚀，搬运，沉积，地质作用，或岩石的作用能量来源三、对地球的改造补充：地质的（时间与空间）观念。
趣闻故事/蒙古自治区第二章矿物与岩石教学目的及要求1、描述并识别主要矿物2、识别岩石，并描述其成因，矿物组成，结构和构造3、描述其工程性质重点与难点1、识别主要矿物2、岩石的工程性质导入：地球的物质组成，工程的地质研究范围的物质新课内容第一节凿岩矿物一、矿物组成岩石，岩石是矿物集合体，地质作用性质和所处环境不同，各有差异。
工程地质与水文地质作业及答案
工程地质与水文地质第一章绪论一、名词解释1.地质环境：以岩石圈为主，与大气圈、生物圈、水圈的相互作用中形成和演化的，影响人类生活、生存和工程建设活动的岩土介质，是一个开放的、演化的动态系统。
2.岩石圈：从上地幔软流层向上至地表的由岩石组成的空间3.工程地质条件：客观存在的地质环境中与工程建筑有关的地质因素的综合。
4.地质作用：由于受到某种能量（外力、内力）的作用，从而引起地壳物质组成、地壳结构和地表形态等不断发生变化的作用。
5.构造运动：由地球内动力引起的地壳岩石发生变形、变位的机械运动。
6.岩浆作用：地壳运动的影响下，地球内部的岩浆向外部压力减小的方向移动，上升侵入地壳或喷出地面，冷却凝固成为岩石的全过程。
7.变质作用：在地壳中岩石基本处于固体状态下，受到温度、压力和化学活动性流体作用，改变其成分、结构和构造，形成新的岩石的地质作用。
8.地震作用：地内机械能突然释放，以弹性波的形式传播的地表引起地表猛烈冲击。
9.工程地质问题：已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题。
二、思考题1.简述工程地质学的主要任务。
答：（1）阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利和不利的因素；（2）论证与建筑有关的工程地质问题，进行定性评价和定量评价，做出确切的结论；（3）选择工程地质条件优良的建筑场址；（4）根据建筑场址的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求；（5）研究工程兴建后对地质环境的影响，预测期发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议；（6）为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
2.论述工程建设与地质环境之间的相互关系。
答：地质环境对工程建设具有制约作用体现在：以一定作用影响工程建设活动的安全；某些地质条件不具备而提高了工程的造价；影响工程建筑物的稳定和正常使用。
2水文地质测绘
①构造岩或充填的岩脉透水性差，使两盘含 水层无水力联系；
②断层断距大，使两盘含水层与隔水层接触
第二章 水文地质测绘
§2 水文地质测绘的观测项目
一、地质调查
2、地质构造调查 （2）断层调查
第二章 水文地质测绘
§2 水文地质测绘的观测项目
一、地质调查
2、地质构造调查 （2）断层调查 在水文地质测绘中要仔细观察断层(断层面、构造
第二章 水文地质测绘
§2 水文地质测绘的观测项目 二、地貌调查
1、地貌调查的任务
A－基座阶地；B－内置阶地；C－上叠阶地
第二章 水文地质测绘
§2 水文地质测绘的观测项目 二、地貌调查
1、地貌调查的任务
A－阶地类型；B－断层确定；C－水文地质条件
第二章 水文地质测绘
§2 水文地质测绘的观测项目
二、地貌调查
（1）褶皱构造调查 （2）断层调查 （3）裂隙调查。
第二章 水文地质测绘
§2 水文地质测绘的观测项目
一、地质调查
2、地质构造调查 （1）褶皱构造调查 在水文地质测绘中应着重查明褶皱的性质、规模及在
平面和剖面上的展布特征，以及与地形的组合关系； 查明主要含水层在褶皱构造中的部位，断层、裂隙发
育特征及其对地下水富集的控制作用，为地下水系统边界 的圈定和富水地段确定提供依据。
第二章 水文地质测绘
§2 水文地质测绘的观测项目
一、地质调查
地质调查是水文地质测绘工作中最基本和最重要的内 容，其目的是查明地下水形成及分布的地质条件，地质 调查主要包括：
1、地层岩性调查 2、地质构造调查
第二章 水文地质测绘
§2 水文地质测绘的观测项目
工程地质条件和水文地质条件合称
工程地质条件和水文地质条件合称一、工程地质条件工程地质是研究地质因素对工程建设和运营的影响的一门学科。
工程地质条件是指在建设和运营过程中，对于一个特定的区域，包括该区域的岩土结构、地层特征、地形等因素所产生的影响。
1. 岩土结构岩土结构是指由岩石和土壤构成的地质体系。
在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域岩土结构的稳定性和可承载能力。
例如，在高层建筑物或大型桥梁的施工中，需要考虑该区域的岩土结构是否能够承受大量重量。
2. 地层特征地层特征是指不同深度下不同类型的岩石和土壤层。
在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域不同深度下不同类型的地层特征对于施工和运营过程中可能产生的影响。
例如，在隧道施工中，需要考虑该区域深处是否存在较硬的岩石层。
3. 地形地形是指一个特定区域内各种自然地貌的总体表现。
在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域地形对于施工和运营过程中可能产生的影响。
例如，在高速公路建设中，需要考虑该区域的地形是否平坦，以确保道路的安全性。
二、水文地质条件水文地质是研究地下水和岩土结构之间相互作用关系的学科。
水文地质条件是指在建设和运营过程中，对于一个特定的区域，包括该区域的地下水位、渗透性、含水层等因素所产生的影响。
1. 地下水位地下水位是指当地土壤或岩石下面存在的自然水位。
在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域地下水位对于施工和运营过程中可能产生的影响。
例如，在隧道施工中，需要考虑该区域是否存在较高的地下水位。
2. 渗透性渗透性是指土壤或岩石对于液体流动能力大小的描述。
在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域渗透性对于施工和运营过程中可能产生的影响。
例如，在堤坝建设中，需要考虑该区域土壤或岩石的渗透性是否足够低，以确保堤坝的安全性。
3. 含水层含水层是指土壤或岩石中存在的水层。
在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域含水层对于施工和运营过程中可能产生的影响。
例如，在建设地下停车场时，需要考虑该区域是否存在较大的含水层，以确保停车场不会被淹没。
工程地质及水文地质复习思考题(全)
第一篇地质学基础第一章地球的基本知识1.地球的圈层构造如何划分?答：以地表为界，地球可分为外圈层和内圈层，两者各有不停的圈层构造.外圈层可分为大气圈、水圈和生物圈.大气圈是指包围地球的气体，厚度在几万km以上,但占大气总质量3/4的大气是集中在地表以上10km的高度范围以内.水圈是指地球表层的水体，大部分汇聚在海洋里，部分分布于河流、湖泊、沼泽、冰川一级地球表层的样式和土层的空隙中。
生物圈是地球上生物生存和活动的范围。
地球的内圈层又分为地壳、地幔和地核。
地核位于深约2800km的古登堡面一下直到地心，主要由比较常见的铁、硅、镍溶解体组成。
地核和地壳之间称为地幔，地壳是地球最外面的一层壳.（外圈层：大气圈、水圈、生物圈;内圈层:地壳、地幔、地核)2。
什么是矿物？什么是岩石?答:矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。
岩石是在各种不同地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。
3。
何谓地质作用？地质作用有几种类型？答:（1)地壳自形成以来，其物质组成、内部结构及表面形态，一直都在进行演变和发展，促地壳演变和发展的各种作用，统称为地质作用。
2.地质作用分为内地质作用和外地质作用.内地质作用包括构造运动，地震作用，岩浆及火山作用和变质作用。
外地质作用包括风化作用，剥蚀作用，搬运作用,沉积作用和沉积成岩作用. 4。
地质年代和地层年代如何划分？答：地质年代的单位是宙、代、纪、世、期;相对应的地层年代是宇、界、系、统、阶。
5。
如何确定地层的相对年代？答:地层相对年代的确定方法有四种.第一，古生物法。
即利用分布时代短、特征显著、数量众多而地理分布广泛的化石确定地层的地质年代.第二，岩性对比法。
即将未知地质时代的地层特征与已知地质时代的地层的岩性特征进行对比，用于确定地层时代。
第三,标志层法.即在地层剖面中某些厚度不大、岩性稳定、特征突出、分布广泛和容易识别的岩层可以作为地层对比的标志。
水文地质学第二章
昆明理工大学国土资源工程学院 地球科学系
• 有效应力原理与松散岩土压密 • 有效应力原理 • 地下水位变动引起的岩土压密
昆明理工大学国土资源工程学院 地球科学系
• 2.1 岩石中的空隙 • 地壳表层十余公里范围内，都或多或少存在着空 隙，特别是深部一、两公里以内，空隙分布较为 普遍。这就为地下水的赋存提供了必要的空间条 件。按维尔纳茨基（B.II.BepHaдckй）的形象说 法，“地壳表层就好像是饱含着水的海绵”。 • 岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。空隙的 多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地 下水的分布和运动具有重要影响。 • 将岩石中空隙作为地下水储存场所和运动通道研 究时，可分为三类，即：松散岩石中的孔隙，坚 硬岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶穴。
昆明理工大学国土资源工程学院 地球科学系
昆明理工大学国土资源工程学院 地球科学系
溶穴的规模十分悬殊，大的溶洞可宽达数十 米，高数十乃至百余米，长达几至几十公 里，而小的溶孔直径仅几毫米。溶岩发育 带岩溶率可达百分之几十，球科学系
空隙特征的对比
裂隙岩体：从水的赋存与运移角度来看，裂隙的描述包括 1) 裂隙的连通性（组数、产状、长度和密度） 2) 张开性（裂隙宽度） 3) 裂隙率等 昆明理工大学国土资源工程学院
地球科学系
• 固结的坚硬岩石，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩，一般不 存在或只保留一部分颗粒之间的孔隙，而主要发育各种应 力作用下岩石破裂变形产生的裂隙。 • 按裂隙的成因可分成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙。 • 成岩裂隙是岩石在成岩过程中由于冷凝收缩（岩浆岩）或 固结干缩（沉积岩）而产生的。岩浆岩中成岩裂隙比较发 育，尤以玄武岩中柱状节理最有意义。 • 构造裂隙是岩石在构造变动中受力而产生的。这种裂隙具 有方向性，大小悬殊（由隐蔽的节理到大断层），分布不 均一。 • 风化裂隙是风化营力作用下，岩石破坏产生的裂隙，主要 分布在地表附近。有关各种成因裂隙的形成分布规律详见 第十一章。
《水文地质学》课程笔记
《水文地质学》课程笔记第一章绪论1.1 水文地质学的研究对象一、水文地质学的定义水文地质学是地球科学的一个分支，它主要研究地下水的性质、分布、运动、质量以及地下水与地质环境之间的相互作用。
它涉及地下水文、地质学、水化学、环境科学等多个领域，是解决水资源问题、地质灾害防治和环境保护的重要学科。
二、研究对象的具体内容1. 地下水：研究地下水的起源、形成条件、化学成分、物理特性、动态变化等。
- 地下水类型：如孔隙水、裂隙水、岩溶水等。
- 地下水运动：研究地下水的流动方向、速度、流量等。
2. 含水层与隔水层：研究含水层的分布、结构、渗透性、储水性能等。
- 含水层特性：包括含水层的岩性、厚度、连续性等。
- 隔水层特性：研究隔水层的分布规律和隔水性能。
3. 地下水循环：研究地下水的补给、径流、排泄等过程。
- 补给：降水、河流、湖泊等对地下水的补给。
- 径流：地下水在含水层中的流动路径和速度。
- 排泄：地下水以泉、井、河流等形式排出地表。
4. 地下水与环境：研究地下水与环境因素的相互作用，如地下水与土壤、植被、气候等的关系。
- 地下水与生态：研究地下水对生态系统的影响。
- 地下水与污染：研究污染物质在地下水中的迁移和转化。
1.2 地下水的功能一、水资源供给1. 生活用水：地下水作为饮用水源，其水质和水量对人类健康至关重要。
- 饮用水标准：研究地下水的质量标准，确保饮用水安全。
- 供水系统：探讨地下水开采、输送和分配的技术和设施。
2. 工业用水：地下水在工业生产中的应用，如冷却、洗涤、工艺用水等。
- 用水要求：不同工业对水质的不同要求。
- 废水处理：研究工业废水对地下水的影响及其处理技术。
3. 农业灌溉：地下水灌溉对农业生产的影响。
- 灌溉需求：研究作物对地下水的需求量。
- 土壤盐碱化：探讨地下水灌溉引起的土壤盐碱化问题。
二、生态环境调节1. 维持地表水与地下水的平衡：研究地表水与地下水的相互转化关系。
- 水量平衡：探讨降水、蒸发、地表径流和地下径流之间的平衡。
南京工业大学工程水文地质学全书知识点
第一章地下水自然界的水包括大气水地表水和地下水，彼此密切联系，经常不断相互转化，这种彼此转化的过程就是自然界的水循环。
水在自然界中的循环反映了地球水分不断转化的过程，蒸发、降水和径流是这一过程的主要环节根据岩石空隙的成因不同，可分文：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶隙。
颗粒之间或颗粒集合体之间的空隙，称为孔隙。
岩石中的空隙是地下水储存的场所和运输的通道。
孔隙度（n）是孔隙的体积（V n）与包括孔隙在内的岩石体积（V）的比值。
岩石孔隙度的大小主要取决于岩石颗粒的大小，岩石的密实程度即分选型裂隙主要指固结的坚硬岩石（沉积岩、岩浆岩和变质岩）受力破裂形成的空隙。
岩石中的地下水分为孔隙水、裂隙水和熔岩水可溶性岩石（石灰岩、白云岩等）中的裂隙经水流长期溶蚀扩展而形成的空隙，称为溶隙。
岩石中的水的赋存形式：气态水、结合水、毛细水、重力水、固态水。
气态水:水汽存在于未饱和的岩石空隙中。
结合水：在岩石颗粒的静电吸附能力的作用下，水分子能牢固地吸附在颗粒表面，形成水分子薄膜。
毛细水：赋存在地下水面以上毛细空隙中的水。
重力水：岩石颗粒表面的水分子增厚到一定程度，重力对它的影响大于颗粒表面对它的吸引力，因而能在自身重力影响下运动。
固态水：当岩石的温度低于水的冰点时，储存于岩石空隙中的水便冻结成冰，从而形成固态水。
岩石的水理性质：容水性，持水性，给水性，透水性，含水层和隔水层。
含水层：指能够给出并透过相当数量水的岩层。
含水层不但储存有水，而且水可以在其中运移。
隔水层：指那些不能给出并透过水的岩层，或者这些岩层给出与透过的水的数量是微不足道的。
透水性的大小跟孔隙的大小有关。
岩石颗粒排列越松散越均匀岩石颗粒的空隙直径便越大，地下水受阻力较小，水从中透过的能力越强。
细颗粒土由于结合水占据了大部分空隙，粒间孔隙极小，地下水流动阻力极大，所以透水能力差。
第二章地下水类型地下水按埋藏条件分为上层滞水，潜水和承压水。
水文与工程地质专业《电子教材2》
沉积岩的构造是指沉积岩的各个组成局部之间的分布和排列方式，它是沉积物在沉积期或沉积后通过物理作用、化学作用和生物作用形成的。构造特征直接反映沉积时占优势的沉积介质和能量条件，因而，它是碎屑岩最重要的成因标志之一
其中沉积期形成的构造称为原生构造，如层理、波痕等流动成因构造。沉积后形成的构造，有的是在沉积物固结成岩之前形成的，如负荷构造、包卷层理等同生变形构造；有的是沉积物固结成岩以后产生的；如缝合线、叠锥等化学成因构造。主要是通过露头研究，其次是岩心观察、镜下观察构造的微观特征来研究沉积岩的构造。
第二类是细粒物质全层均有分布，即以细粒物质作为基质，粗粒物质向上逐渐减少和变细，它可能是由于悬浮体含有各种大小不等的颗粒，在流速减低时因重力分异而整体堆积的结果［图9-6〔2〕］。在这两类中，前者属于牵引流成因，后者属于浊流成因。大多数递变层理属于第二种类型，典型递变层理主要由砂—粉砂和泥质组成。非典型递变层理递变物质可以是粉砂、砂，甚至砾石。一般说来，物质越粗，递变层厚度越大，侧向延伸也较远，在整个层系中递变单层的厚度通常从数厘米至几十厘米，个别可达1m以上。有时偶见递变序列中部颗粒粗、上下颗粒细的双向递变和下细上粗的反向递变。反向递变不多见，它的形成曾有分散压力对颗粒的分选〔巴格诺尔德，1954，1968〕和动力筛选〔米德尔顿，1970〕等多种解释。双向递变可以看作是由一个反向递变序列叠加一个正向递变序列，主要出现在重力流沟道环境。无论海相或陆相非扇重力流沟道中，以具叠覆冲刷递变构造的卵石质砂岩和块状砂岩为特征。
块状层理、韵律层理、粒序层理
一般来说，由一系列倾斜纹层组合而成的斜层系是容易被划分出来的，而水平、平行或波状纹层的组合，由于缺乏明显标志，划分起来常比拟困难，所以，一般情况下不再划分层系。
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Po R Eo So
△Sc——大陆在研究时段内蓄水量的变化量
△So——海洋在研究时段内蓄水量的变化量
对多年平均情况， △Sc 、△So 趋于零。所以：
Pc R E c
合并得：
Po R E o
EP
全球多年平均 降水量等于多 年平均蒸发量， 为1130mm
如果地面有团湿热未饱和空 气，在某种外力作用下上升， 上升过程中温度下降，当降到 露点温度以下时，就会达到过 饱和而发生凝结，形成水滴。 一旦水滴不能被上升气流所顶 托时，在重力作用下降到地面 成为降水。
水汽、上升运动和冷却凝结是
形成降水的三个因素。 在水汽条件具备时，水汽 冷却凝结的条件是空气垂直上 升运动。
和水汽压与空气中的实际水 汽压之差，称为饱和差。若 实际水汽压超过了饱和水汽 压，空气中多余的水汽就会 发生凝结。
露点 水汽量不变，在气压 一定的条件下，气温下降，
空气达到饱和水汽压时的温 度称为露点。露点高，实际
水汽压大；露点低，实际水
汽压小。
饱和湿度 在一定温度下空 气中最大的水汽含量称为饱和 湿度。如果空气中的水汽量达 到了饱和或过饱和，多余的水 汽就可能发生凝结。
降水日数低于60d，包括内蒙、宁夏、 甘肃、沙漠区、青海柴达木盆地、
新疆塔里木盆地和噶尔盆地、藏北
羌塘地区。
四、降水量的观测
降水量以降落在地面上的 水层深度表示，单位mm。8时至 次8时降水量为当日降水量。 降水量可采用器测、雷达 探测或利用气象卫星云图估算。
1．雨量器
雨量器是直接观测降水量 的器具，它由承雨器、漏斗、 储水瓶和雨量杯组成，承雨器 口径为200mm，分辨率为0.1mm。 一般每日8时及20时各观测 一次。雨季增加观测段次。
半湿润带 年降水量400～800mm，
年降水日数平均80～100d。其区域 包括华北平原、东北、山西、陕西 大部、甘肃、青海东南部、新疆北 部、四川西部和西藏东部。
半干旱带 年降水量200-400mm，
年降水日数平均60-80d。包括东北
西部、内蒙、宁夏、甘肃大部、新
疆西部。
干旱带 年降水量少于200mm，年
h h1 h0
河道纵比降 当河流纵断 面近于直线时
h J L
(h0 h1 )l1 (h1 h2 )l2 (hn1 hn )ln 2h0 L J L2
ω1
h5 h4 h3
ω1 = ω2 ω2
h2 h1 l2 l1 l3 h0
l5
l4
L
纵断面呈折线时纵比降计算示意图
Pc Po E c E o 或
第二节 河流与流域
一、河流
金沙江俯瞰
1．河流形成和分段
河流底部有水流的部分称 为河床。 枯水期水流所占部位为基 本河床，或称主槽；洪水泛滥 及部位为洪水河床，或称滩地。
洪水位
枯水位
河床
主槽
滩地
面向河流下游，左边的河 岸称为左岸，右边和河岸称为 右岸。 一条河流沿水流方向，自 高向低可分为河源、上游、中 游、下游和河口五段。
十分湿润带 年降水量超过
1600mm，年降水日数平均在160d以 上。其区域包括广东、海南、福建、 台湾、浙江大部、广西东部、云南 西南部、西藏东南部、江西和湖南 山区、四川西部山区。
湿润带 年降水量800-1600mm，
年降水日数平均120-160d。其区域
包括秦岭—淮河以南的长江中下游
地区，云南、贵州、四川和广西大 部分地区。
泰森法划分雨量站控制面积示意图
等雨深线图法 当流域上 雨量站分布较密时，可用等雨 深线图来计算流域平均雨深。
n P1 f1 P 2 f 2 p n f n fi P pi F F i 1
式中, fi —两条等雨深线间的 面积；Pi —fi 上的平均雨深。
思考题：
复习降水地理分布五类地区的名称和划分 标准 阐述中国各地降水特点
雨量筒
2．自记雨量计
称重式 可连续记录降水重量， 包括雪、冰雹及混合降水。 虹吸式 记录累积雨量曲线。 翻斗式 翻斗每承接0.1mm雨水 向记录器输送一个脉冲信号。较 为适用作遥测雨量计。
翻斗式雨量计
称重式式雨量计
虹吸式雨量计
承雨器
虹吸管
浮子
时钟
记录纸 储水瓶 自记笔 容器
虹吸式自记雨量计
植物被覆、土壤特性，地质 构造，沼泽及湖泊情况等，
都是与流域水文特性密切有
关的自然地理特征。
三、水系及河流地 貌定律
斯特拉勒河流分级 法： 河流地貌定律： 河数律 河长律 面积律
河流比降律
四、流域水量平衡
沿任一区域边界取出底部无水量 交换的柱体。 一定时段内，进入柱体的水量： 降水量P、凝结量E1，地面径流量RS1， 地下径流量RG1，柱体初始蓄水量S1。 流出此柱体的水量：蒸发量E2， 地面径流量RS2 ，地下径流量RG2 ，时 段末蓄水量S2。
淮河下游段
长江下游段
河口
河流注入海洋或内陆湖
泊的地段，因流速骤减，泥沙大
量淤积，往往形成三角洲。
黄河河口
注入海洋的河流称为外流河； 流入内陆湖泊或消失于沙漠中
的河流，称为内流河或内陆河，
如新疆的塔里木河和青海的格 尔木河等。
戈壁滩上的季节性河流
2．河流特性
河流长度 L（km） 简称河长， 自河源沿河道至河口的长度，在地 形图上量出。
在低纬度的海洋上形成的气旋，称 为热带气旋，气象部门将其分为三 类：热带低压—风力6-7级；台风— 风力8-11级风；强台风—风力12级以 上。台风雨的特点是降雨不均，中 心雨强大，历时不长。
2005年8月8日台风“麦莎”
三、降水量地理分布 降水量地理分布可以 分为十分湿润带、湿润带， 半湿润带、半干旱带、干 旱带五类地区。
B ＝ F / L
流域形状系数 流域平均宽 度与流域长度的比值
f ＝ B / L
＝ F / L
2
流域平均高度H（m）与平均坡度
J 将流域划分成100以上的正
方格，定出每个方格交叉点上 的高程及坡度，这些格点的高
程和坡度的平均值为流域平均
高度和平均坡度。
流域的自然地理特征
流
域的地理位置、气候、地形、
海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后，以 降水的形式落到海洋里，或陆地上的水经
蒸发凝结又降落到陆地上，这种局部的水
文循环称为小循环或内循环。
从海洋直接输送到内陆的水汽，通过陆地 内循环，水汽逐渐向内陆输送，在输送过程 中会沿途损耗，故内陆距海洋越远，输送的
水汽量越少，降水量越小。
二、地球上的水量平衡
n
i
式中，fi/F 表示第i 雨量站的面 积权重。
某一流域有n个雨量站 P1, P 2, … P
要求划分各雨量站权重面积
n
。
f1
P1
。
P4
(1) 勾绘n -２ 个锐角三角形 (2) 绘制三角形 各边的垂直平分 线 (3) 量算n个雨量 站的权重面积f1, f 2, … f n
f4
。
f2
。
P2
P3
f3
第四节 土壤水、下渗与地下水
陆地上的三种水体：
地表水、土壤水、地下水
一、饱和带和包气带 在地下水面以下，土壤处于 饱和含水状态，称为饱和带；地 下水面以上，土壤含水量未达饱 和，称为包气带。 存于包气带中的水称为土壤 水，饱和带中的水称为地下水。
S1
1
G1
，
S2
G2
2
R = P - E -ΔS
对多年平均情况而言，ΔS 的多年平均值趋近于零，水量 平衡方程简化为
R PE
第三节 降水
一、降水成因 水汽压 空气中水汽压力。 饱和水汽压 在一定温度下， 空气中水汽压的最大值。温度 越高，空气中饱和水汽压越大， 反之则越小。
饱和差 在一定温度下，饱
2
流域面积
分水线
河流
河网密度 单位面积河流总 长度称为河网密度,表示一个地区 河网的疏密程度。
河网
l
i
i
F
流域长度L（km） 流域的轴长。
流域轴线
出口
流域
（1）以河口为圆心绘制同心圆 （2）作圆弧的割线交于流域周线 （3）通过割线中点作流域轴线，轴
长为流域长度
流域平均宽度B（km） 流域 面积与流域长度的比值
五、流域平均雨深计算 算术平均法 当流域内雨 量站分布较均匀，地形起伏变 化不大时，可用算术平均法求 得流域上的平均降水量
1 P n
p
i l
n
i
加权平均法（泰森法） 当流 域内雨量站分布不均匀时，假定 流域各处的降水量由距离最近的 雨量站代表。流域平均降水量
1 P F
P f
i 1 i
二、流域
河流某断面的集水区域称为 该断面的流域。 流域的周界称为分水线。 地面分水线闭合且与地下分水 线重合的流域称为闭合流域。 流域各条河流构成脉络相通的 系统称为水系，河系或河网。
流 域
分水线
干流
集水面积 出口断面 支流 水系
流域面积F（km ） 在地形图 上定出流域分水线，然后量出它 所包围的面积。
这一柱体任意时段的通用 水量平衡方程
P +E1 +RS 1 +RG 1 +S1 = E2 +RS 2 +RG 2 +S2
令E=E -E 代表净蒸发量， 则上式成为
2 1
P +RS 1 +RG 1 +S1 = E +RS 2 +RG 2 +S2