水文地质期末复习重点讲解

绪论

1.水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律兴利除害，为人类服务的科学。

2.研究对象：地下水

3.研究内容：地下水的形成与转化；地下水的类型与特征；饱水带及包气带中水分和溶质的运动；地下水动态与水均衡；地下水资源计算与评价；地下水资源系统管理；

4.地下水的功能：宝贵的自然资源；重要的生态环境因子；灾害因子；活跃的地质营力；地球内部信息载体

第一章地球上的水及其循环

1．水循环：地球上各个层圈系统内的水相互联系、相互转化的过程。包括水文循环和地质循环。

水文循环：是指发生于大气水、地表水和地下水之间的水循环

水文循环分类：路径不同：大循环（海-陆）和小循环（海-海或陆-陆）；时空尺度：全球水文循环，流域水文循环，水-土-生系统

2．水系：是指汇流于某一干流的全部河流所构成的地表径流系统。

流域：是指一个水系的全部集水面积，亦即地表水或地下水的分水岭所包围的集水区域。

分水岭（分水线）：是指相邻两个流域之间地形最高点的连线。

3．径流模数：是流域内单位面积单位时间产生的径流量，单位为L/s·km2，计算公式M=Q/F×103。

径流深度：是某一时段内的径流总量均匀分布于整个流域面积上所得到的平均水层深度，单位为mm，计算公式R=W/F·10-3。

径流系数：是同一时段内流域面积上的径流深度R（mm）与降水量P（mm）的比值，表示为b=R/P。

第二章岩石中的空隙与水分

1、空隙：岩石中没有被固体颗粒占据的那部分空间，是地下水赋存场所和运移通道。类型：松散岩石中的孔隙；坚硬岩石中的裂隙；可溶岩石中的溶穴

空隙特征的表征指标：孔隙---孔隙度（n）；裂隙---裂隙率（Kr）；溶穴（溶隙）---岩溶率（Kk）

2、岩石的水理性质：是与水的储容、运移及释出有关的岩石性质的总称。

含水量：是岩石空隙中所保留的水分的多少。

2.1给水度：是指地下水位下降一个单位深度、从地下水位延伸到地表面的单位面积岩石柱体在重力作用下所释放出来的水的体积。常用小数表示，无量纲

给水度的影响因素

①岩性：颗粒粗大的松散岩石，空隙宽大，重力释水时持水性差，给水度大。

②地层结构：含有细颗粒夹层时给水度较小。

③空隙大小与性质：空隙宽大时给水度较大，而空隙狭小时，结合水与毛细水为主，持水性强，给水度小。

④水位埋深（在毛细带内）：埋深小于最大毛细上升高度时，给水度较小。

⑤水位降速：抽水时降速过大时给水度偏小，降速很小时给水度较稳定。

2.2含水量：是岩石空隙中所保留的水分的多少。

2.3持水度（Sr）：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

2.4岩石的渗透性：是指岩石允许重力水透过的能力。用渗透系数K表征

影响因素有：

（1）孔隙直径的大小。透水能力很大程度上取决于最小的孔隙直径。

（2）孔隙通道：形状弯曲而变化时，渗透性较差。

（3）颗粒分选性：比对孔隙度的影响要大。

2.5空隙度、储水系数

第三章地下水赋存

1、包气带：是指地下水面以上至地表面之间的地带。

包气带水的垂直分带：土壤水带、中间带和毛细水带

2、饱水带：是地下水面以下岩土空间全部或几乎全部被水充满的地带。

3、地下水存在形式

4、含水层：是指饱水并能传输与给出相当数量水的岩层。构成含水层的三个条件是：（1）有储存水的空间（储水构造），（2）周围有隔水岩石，（3）有水的来源，含有重力水为主。

5、隔水层：是指不能传输与给出相当数量水、或者透过与给出的水量微不足道的岩层。具有相对性，以含有结合水为主。

弱透水层：是指本身不能给出水量、但垂直层面方向能够传输水量的岩层

6、潜水：是指饱水带中第一个具有自由表面且有一定规模的含水层中的重力水。亦即地表以下第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。潜水的特点:1水位易受气象水文因素影响； 2与大气水、地表水联系密切，积极参与水循环，对气象、水文响应敏感，水资源易得到补充，含水层厚度有限，缺乏多年调节性；3水质受气候地形条件影响。另外潜水的补给区通常与排泄区是一致的。

7、承压水：是指充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水，具有承压性质。承压水的特点：因受上部隔水层的影响，1承压性2与大气圈、地表水圈的联系较差，不易受气象水文影响3水循环缓慢，4水资源不易补充5不易污染，但污染后不易恢复6水质受埋藏和与外界联系的限制。

8、潜水等水位线图：潜水位相等的各点连线。作用：1 判断地下水流向；2计算水利坡度；3地形图与等水位线仪器计算水位埋深；4确定潜水与地表水补排关系

9、将某一承压含水层测压水位相等的各点连线得到等水位线图，可用于确定承压水流向和水力梯度。等水压线图：1判定地下水流向；2水力坡度3溢流区

第四章地下水运动的基本规律

1、渗流——具有实际水流的运动特点（流量、水头、压力、渗透阻力），并连续充满整个含水层空间的一种虚拟水流，是用以代替真实地下水流的一种假想水流。

2、层流运动：水质点做有秩序的、互不混杂的流动。紊流运动：水质点做无秩序的、互相混杂的流动。

3、稳定流：是指水在渗流场内运动过程中各个运动要素（水位、流速、流量、流向等）不随时间改变的水流运动。非稳定流：是指水在渗流场内运动过程中各个运动要素（水位、流速、流量、流向等）随时间变化的水流运动。

4、达西定律又称为线性渗透定律：是指流体在多孔介质中遵循渗透速度（v）与水力梯度（I）呈线性关系的运动规律，是法国H. Darcy于1856年通过砂柱渗透实验而得到的线性渗透定律。