常用的地下水分类方法
地下水资源的特点及分类计算地下水允许开采量的主要方
2023年12月31日12时54分
§1 地下水资源的特点及分类
水文地质勘察
允许开采量与开采量是不同的概念。 开采量是指目前正在开采的水量或预计开采量,它只反映了取水工程
目前,我国较多的人主张将地下水资源量分为补给量、储存量和允许 开采量(或可开采量)三类,既不用储量也不用资源,直接叫作地下 水的各种量。
下面将重点讨论这种分类。
2023年12月31日12时54分
§1 地下水资源的特点及分类
水文地质勘察
1.补给量: 补给量––––是指天然状态或开采条件下,单位时间从各种途径进入该单元 含水层(带)的水量(m3/a)。补给来源有降水渗入、地表水渗入、地下 水侧向流入和垂向越流,以及各种人工补给。实际计算时,应按天然状态 和开采条件下两种情况进行。实际上。许多地区的地下水都已有不同程度 的开采,很少有保持天然状态的情况。因此,首先是计算现实状态下地下 水的补给量,然后再计算扩大开采后可能增加的补给量。这后一种称为补 给增量(或称诱发补给量、激发补给量、开采袭夺量、开采补充量等)。
2023年12月31日12时54分
§1 地下水资源的特点及分类
水文地质勘察
许多学者考虑到地下水量的特殊性,认为不宜用“储量”这个术语来 描述地下水量,应改用“地下水资源”。 有人将地下水资源分为天然 资源和开采资源两大类,有人将其分为补给资源、储存资源和开采资 源三大类,等等。
另一些人认为,“资源”的含意应包括量和质两方面,单纯指水量时 用资源来描述不合适,不如直接用地下水的各种量来表达。
第二节 地下水的类型及基本特征
第二节地下水的类型及其特征一、地下水及其分类埋藏在地表以下岩石(包括土层)的空隙(包括空隙、裂隙和空洞等)中的各种状态的水称为地下水。
地下水的分布极其广泛,它和人类的生产生活密切相关。
例如,地下水常为农业灌溉,城乡人民生活及工矿企业用水提供良好的水源。
因此,地下水是一种宝贵的地下资源。
地下水的运动和聚集,必须具有一定的岩性和构造条件。
空隙多而大的岩层能使水流通过(渗透系数大于0.001m/d),称为透水层。
贮存有地下水的透水岩层,称为含水层。
空隙少而小的致密岩层是相对的不透水岩层(渗透系数小于0.001m/d),称为隔水层。
地下水受诸多因素的影响,各种因素的组合更是错综复杂,因此,出于不同的目的或角度,人们提出了各种各样的分类。
但概括起来主要有两种:一种是根据地下水的某种单一的因素或某种特征进行分类,如按硬度分类、按地下水起源分类等;另一种是根据地下水的若干特征综合考虑进行分类。
根据地下水的埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。
不论哪种类型的地下水,均可按其含水层的空隙性质分为空隙水、裂隙水和岩溶水。
地下水的类型和若干特征见表4-5。
表4-5地下水的类型及特征二、包气带水位于潜水面以上未被水饱和的岩土中的水,称为包气带水。
包气带水主要是土壤水和上层滞水。
如图4-2所示。
(一)土壤水埋藏于包气带土壤层中的水,称土壤水。
主要包括气态水、吸着水、薄膜水和毛管水。
靠大气降水的渗入、水汽的凝结及潜水由下而上的毛细作用补给。
大气降水向下渗入,必需通过土壤层,这时渗入的水一部分保持在土壤层中,成为所谓的田间持水量(既土壤层中最大悬着毛管水含水量),多余的部分呈重力水下渗补给潜水。
土壤水主要消耗于蒸发和蒸腾,水分的变化相当剧烈,主要受大气条件的控制。
当土壤层透水性不好,气候又潮湿多雨或地下水位接近地表时,易形成沼泽,称沼泽水。
当地下水面埋藏不深,毛细管可达到地表时,由于地表水分强烈蒸发,盐分不断积累于土壤表层,则形成土壤盐渍化,从而危害农作物生长。
3.地下水的分类
山区基岩互层 较厚的含水层(互层) 一个 较厚的含水层(互层) 一个封闭的含水层—潜水 一个封闭的含水层 潜水? 潜水
开采前—潜水含水层 开采前 潜水含水层 开采后—承压含水层 开采后 承压含水层
开采潜水与承压水的转化
例:潜水与承压水的转化
第三章结束
基岩自流盆地中的承压水
①承压含水层 ②隔水顶板 ③隔水底板 ④ 承压含水层 厚度( 厚度(M) ⑤埋深(D) 埋深( ⑥ 测压水位线 (面)(初
见 水 位 H1 、 测 压水位H 压水位H2) D H2 H1
⑦承压高度-H 承压高度⑧补给区 ⑨承压区 ⑩排泄区 ⑾自溢区 0
3.4 承压水与承压含水层
1/20000
2) 孔隙水压力降低,岩层颗粒间承受压力增加 骨架被压缩 孔隙水压力降低,岩层颗粒间承受压力增加—骨架被压缩
颗粒不变—骨架压缩 空隙体积减小(排列改变) 颗粒不变 骨架压缩 = 空隙体积减小(排列改变) ———发生释水(挤出来)水 发生释水(挤出来) 发生释水
承压含水层的储水与释水 补给增加水量: 补给增加水量:通过水的密度加大及含水介质空隙的增加 而容纳。 而容纳。 排泄减少水量: 排泄减少水量:表现为含水层中水的密度变小及含水介质 空隙缩减。 空隙缩减。 弹性给水度 µe
剖面线方向,水位,含水层岩性、厚度、 剖面线方向,水位,含水层岩性、厚度、隔水层位置 以及它们的变化等。水文地质点位置、标高、 ,以及它们的变化等。水文地质点位置、标高、水量
某地潜水等水位线图(平面) 某地潜水等水位线图(平面)
河 流
河
流
补排关系
3.4 承压水
3.4.1 承压水定义
充满于2个稳定隔水层(或弱透水层) 充满于 个稳定隔水层(或弱透水层)之间的含水层中的 个稳定隔水层 称为承压水。 水,称为承压水。(图 P35,图3-9) , ) 层间无压水:含水层未被充满时,称为层间无压水。 层间无压水:含水层未被充满时,称为层间无压水。 潜水—承压水含水系统 潜水 承压水含水系统
地下水使用功能分类
地下水使用功能分类一、饮用水地下水是人类生活中重要的饮用水来源之一。
地下水通过深层地下水层的过滤和净化作用,具有较高的水质。
许多地方的自来水就是通过地下水提供的。
饮用地下水可以避免传统水源中存在的细菌、病毒和化学物质的污染问题,对人体健康具有重要意义。
二、农业灌溉地下水在农业灌溉中发挥着重要作用。
农业灌溉是指利用地下水或其他水源,通过灌溉设施将水输送到农田中,以满足农作物的生长需求。
地下水可以通过灌溉系统的喷灌或滴灌方式,准确地将水分送达到农作物的根系,提供水分和营养,促进作物生长。
地下水的利用可以提高农作物的产量和质量,提高农田的经济效益。
三、工业用水地下水在工业生产中被广泛使用。
许多工业过程需要大量的水来冷却设备、清洗原料和产品,以及用于化学反应等。
地下水具有相对稳定的温度,可以提供较好的冷却效果,而且地下水通常具有较高的水质,可以减少对水质的处理成本。
因此,地下水成为工业生产中重要的水资源。
四、生态环境保护地下水对维持生态平衡和环境保护起着重要作用。
地下水是湖泊、河流、湿地和森林等生态系统的重要补给源,通过地下水的补给,这些生态系统可以持续发展和维持生态平衡。
此外,地下水还可以作为一种稳定的水源,保障水生物的生存和繁衍。
因此,保护地下水资源,维护生态环境是至关重要的。
五、地热能开发地下水还可以作为地热能的重要载体进行开发利用。
通过地下水的循环和利用,可以实现地热能的开发和利用。
地下水的温度相对稳定,可以用于供暖、温室种植和热水供应等领域。
地下水的利用可以提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖,具有重要的经济和环境效益。
在地下水的使用过程中,我们也需要注意一些问题。
首先,要合理利用地下水资源,避免过度开采导致地下水位下降和水质恶化。
其次,要加强水资源管理,建立健全的地下水保护制度,加强监测和管控。
此外,还应加大科研力度,提升地下水利用的技术水平和效率,实现可持续发展。
地下水具有多种不同的使用功能,包括饮用水、农业灌溉、工业用水、生态环境保护和地热能开发等。
关于地下水常见分类方法的初步总结
0引言“地下水”这个概念,从字面意思上来理解就是:地面以下的水。
地下水的总量有很多,按照不同的分类方法可以分成不同的类型。
地下水的分类方法也有很多种,总结起来可以分为两大类分类方法:一是,根据液态水自身的特征来分类,这种分类方法不仅适用于地下水,也适用于地表水;二是,根据地下水特有的特征来分类,这种分类方法就只能适用于地下水,地表水就不适用了。
下面我们分别来研究地下水常见的一些分类方法。
1根据液态水自身的特征来分类地下水和地表水本质上都是液态水,他们都具有液态水的自身特征,所以按照液态水的自身特征而分出的水的类型,是两者都适用的。
下面是根据液态水自身的特征来分类:(1)按照温度来分类,地下水可以分为:过冷水、冷水、温水、热水、过热水(表1)。
表1地下水按温度分类(2)按照透明度来分类,地下水可以分为:透明的、半透明的(微浑浊的)、微透明的(浑浊的)、不透明的(极浑浊的)。
(3)按照酸碱性来分类,地下水可以分为:强酸性水、弱酸性水、中性水、弱碱性水、强碱性水(表2)。
表2地下水按酸碱性分类(4)按照氧化还原环境来分类,地下水可以分为:氧化环境、过渡环境、还原环境(表3)。
表3地下水按氧化还原环境分类(5)按照总溶解固体(总矿化度)来分类,地下水可以分为:淡水、微咸水、咸水、盐水、卤水(表4)。
表4地下水按总溶解固体(TDS)分类(6)按照硬度来分类,地下水可以分为:极软水、软水、微硬水、硬水、极硬水(表5)。
2根据地下水特有的特征来分类地下水又具有一些地表水所不具有的特征,下面是根据地下水特有的特征来分类:表5地下水按硬度分类(1)按照含水空间来分类,地下水可以分为:孔隙水、裂隙水、岩溶水(表6)。
表6地下水按含水空间分类(2)按照埋藏条件来分类,地下水可以分为:上层滞水、潜水、承压水(表7)。
表7地下水按埋藏条件分类(3)按照地下水的来源来分类,地下水可以分为:渗入水、沉积水、内生水(表8)。
表8地下水按来源分类(4)按照含水层的埋藏深度来分类,地下水可以分为:浅层水、中层水、深层水、超深层水(表9)。
地下水类型的划分
地下水类型的划分
按地下水成因可分为凝结水、渗人水、埋藏水、原生水等;
按地下水的含盐量,分为淡水、微咸水、咸水、盐水与卤水;
按地下水的力学性质分为结合水、毛细水与重力水等。
目前应用比较广的,具有代表性的分类法,就是依据地下水的埋藏条件与含水层的空隙性质进行划分的综合分类法。
地下水的埋藏条件,就是指含水层在水文地质剖面中所处的部位及受隔水层限制的情况。
综合分类法,首先就是按地下水的埋藏条件分为包气带水、潜水与承压水。
再按照含水层空隙性质,分为孔隙水、裂隙水与岩溶水。
将二者组合成为9种复合类型的地下水。
地下水综合分类组合
分
类
孔隙水裂隙水岩溶水
包气带水各种松散沉积物中的土
壤水,存在于局部隔水层
上的季节性重力水,过路
重力水及悬挂毛管水
裸露裂隙岩层中的
季节性重力水及毛
细水
裸露岩溶化岩层
上部岩溶通道中
存在地季节性重
力水
潜水各种松散沉积物浅部的
水
裸露于地表各类裂
隙岩层中的水
裸露于地表的岩
溶化岩层中的水。
【知识分享】地下水来源、分类、特点、隔层水和含水层等地下水
【知识分享】地下水来源、分类、特点、隔层水和含水层等地下水常识
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。
今天要和大家一起了解地下水来源、分类、特点、隔层水和含水层!读完肯定有所收获!
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
1 / 17
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;
2 / 17。
地下水分类指标
地下水分类指标1、地下水的类型(1)根据埋藏条件,将地下水分为包气带水、潜水、承压水三大类。
根据含水层的空隙性质,地下水又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三个亚类。
(2)包气带水处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中,包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及岩层风化壳(黏土裂隙)中季节性存在的水。
(3)潜水是埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水,其自由表面承受大气压力,受气候条件影响,季节性变化明显。
(4)承压水也称为自流水,是地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水。
承压水含水层上部的隔水层称为隔水顶板,下部的隔水层称为隔水底板。
顶底板之间的距离为含水层厚度。
(5)裂隙水是指埋藏在基岩裂隙中的地下水。
根据基岩裂隙成因,将裂隙水分为风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水。
①风化裂隙水分布在风化裂隙中,多数为层状裂隙水,多属潜水。
②成岩裂隙水分布在成岩裂隙中,可以是潜水,也可以是承压水,当成岩裂隙的岩层出露地表时,常赋存成岩裂隙潜水。
③构造裂隙水分布在构造裂隙中。
当构造应力分布比较均匀且强度足够时,则在岩体中形成比较密集均匀且相互连通的张开性构造裂隙,这种裂隙常赋存层状构造裂隙水。
当构造应力分布不均匀时,岩体中张开性构造裂隙分布不连续、不沟通,则赋存脉状构造裂隙水。
2、地下水的特征(1)包气带水:①受气候控制,季节性明显,变化大;②对农业有很大意义,对工程意义不大。
(2)潜水有两个特征,一是潜水面以上无稳定的隔水层存在,大气降水和地表水可直接渗入,成为潜水的主要补给来源。
二是潜水自水位较高处向水位较低处渗流。
潜水与地形有一定程度的一致性;一般地面坡度越大,潜水面的坡度也越大,但潜水面坡度经常小于当地的地面坡度。
(3)承压水的特征①承压水是因为限制在两个隔水层之间而具有一定压力,承压性是承压水的重要特征。
因有隔水顶板存在,与地表水联系较弱,承压水受气候的影响很小,动态较稳定,不易受污染。
②适宜形成承压水的地质构造有两种:一为向斜构造盆地,也称为自流盆地;二为单斜构造自流斜地。
地下水资源的分类
地下水资源的分类在明确研究对象的基础上,通过定量计算对地下水资源评价进行评价。
因此,必须对地下水资源进行分类。
地下水资源分类不仅仅是为了弄清地下水资源的一些基本概念,更重要的是使分类能客观地反映地下水资源形成的基本规律及它的经济意义,便于我们在实践中对它进行研究和定量评价。
正确地进行地下水资源分类,是地下水资源评价的重要理论基础。
长期以来,国内外学者对地下水资源的分类进行研究,提出各种分类方案,下面介绍几种有代表性分类方法。
1.国外地下水资源分类(1)普洛特尼柯夫分类法由前苏联普洛特尼柯夫提出, 50年代初期在我国曾广泛采用。
这种分类方法把地下水资源分为静储量、动储量、调节储量、开采储量4类。
①静储量(永久储量)指天然条件下,储存于地下水最低水位以下含水层中的重力水。
因为该体积仅随地质年代发生变化,故称静储量或永久储量。
②动储量指通过含水层横断面的天然径流量。
③调节储量指地下水位变动带(多年最高与最低水位之间)内含水层中的重力水体积。
这3种储量代表天然条件下,含水层在一定时期内所具有的地下水的量,故称天然储量。
④开采储量指在一定的经济技术条件下,用合理的取水工程从含水层中取出的水量,并在预定的开采期内,不会发生水量减少、水质恶化等不良现象。
普氏分类法只反映了地下水资源在天然条件下的各种数量组成,没有明确在一定时间内,各种数量之间的转化关系。
尤其是没有明确的指出在开采条件下,结合开采方案,开采量的组成成分是什么,以及天然储量成分对开采资源起什么样的作用。
因此,过去按上述分类法评价地下水资源时,往往只能按照天然条件计算出各种储量,而提不出可靠的开采资源数量,相应也就难以解决开采资源的正确评价问题。
(2)宾德曼分类法前苏联宾德曼等人1973年将地下水储量和资源划分为天然的、人工的、诱导的、开采的4大类。
①天然储量指天然条件下,含水层中所储存的重力水体积,在承压含水层中由于弹性释放而获得的那一部分水量又称为弹性储量。
地下水化学类型
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地下水化学分类:舒卡列夫分类(据前苏联学者CAЩукалев)
首先,根据地下水中主要七种离子(其K+和Na+中合并,分为6种)的相对含量进行组合分类的一种方法。
如果某种离子含量(毫克当量百分数,或视毫摩尔百分含量)≥25%,参与组合定名,给定编号;
三类阳离子(Ca2+、Mg2+、K+和Na+)可以有7种组合方式;
三类阴离子(HCO3-、SO42-、Cl-)也可组合为7种;
阴、阳离子再组合共计为:7×7=49种水型,参见表6-2。
其次,再加上矿化度大小分为4组,即
A——<1.5g/L
B——1.5~10g/L
C——10~40g/L
D——>40g/L
例如,你所提到的HS-CM指的就是图标中第9类,字母是化学式的简写,具体按照表去校对。
上述库尔洛夫式所表示的地下水为:B—46,即中等矿化度的Cl—NaCa型水
通常,A—1号水表示沉积岩地区浅层溶滤水的特点。
而49—D型则是矿化度大于40g/L的Cl—Na型水,可能是与海水及海相沉积有关的地下水。
舒卡列夫分类表简明易查,在系统分析水样的化学试验结果中被广泛利用。
可编辑。
地下水化学类型
这种表示方式是舒卡列夫分类中的一部分,单凭借你给的这个没有办
法区分地下水类型,还需要有矿化度的数值才行,我给你解释一下舒卡列
夫分类.
地下水化学分类:舒卡列夫分类(据前苏联学者CAЩукалев)首先,根据地下水中主要七种离子(其K+和Na+中合并,分为6种)的相对含量进行组合分类的一种方法.
如果某种离子含量(毫克当量百分数,或视毫摩尔百分含量)≥25%,参与组合定名,给定编号;
三类阳离子(Ca2+、Mg2+、K+和Na+)可以有7种组合方式;
三类阴离子(HCO3-、SO4 2-、Cl-)也可组合为7种;
阴、阳离子再组合共计为:7×7=49种水型,参见下表.
你所提到的HS-CM指的就是图标中第9类,字母是化学式的简写,具体按照表去校对.其次,再加上矿化度大小分为4组,即
A——<1.5g/L,
B——1.5~10g/L
C——10~40g/L
D——>40g/L
例如,上述库尔洛夫式所表示的地下水为:B—46,即中等矿化度的Cl—NaCa型水。
通常,A—1号水表示沉积岩地区浅层溶滤水的特点.而49—D
型则是矿化度大于40g/L的Cl—Na型水,可能是与海水及海相沉积有关的地下水.
舒卡列夫分类表简明易查,在系统分析水样的化学试验结果中被广泛利用.。
地下水分类原则
地下水分类原则地下水是地球上珍贵的水资源之一,它广泛存在于地下岩层和土壤中。
根据不同的特性和用途,地下水可以分为多个分类。
下面我们将介绍地下水的分类原则。
地下水的分类原则主要包括水文地质特征、水化学特征、用途和保护需求。
首先是根据水文地质特征对地下水进行分类。
这种分类是根据地下水的储存情况、流动方式和补给来源来划分。
根据地下水与地表水的关系,可以分为片麻岩地下水、砂砾地下水和河流三角洲地下水。
这些分类依据地下水形成的地质条件,对区域水资源的分析和管理具有重要意义。
其次是根据地下水的水化学特征进行分类。
地下水的水化学特征是指水中溶解的化学成分的类型和含量。
根据主要溶解固体的类型和溶解程度,可以将地下水分为硝酸盐型、钙镁型、钠型和硫酸盐型等。
这种分类有助于了解地下水的污染程度和水质状况,为地下水治理和保护提供依据。
再次是根据地下水的不同用途进行分类。
地下水的用途多种多样,包括饮用水、农业用水、工业用水以及地热能开发等。
根据水质和水量要求的不同,可以将地下水分为优质饮用水源地、灌溉用水地和工业供水地。
这种分类有助于科学合理地利用地下水资源,确保各个领域的需求得到满足。
最后是根据地下水的保护需求对其进行分类。
不同地下水资源的敏感性和脆弱性各不相同,有些地下水需要特别的保护和管理,以防止污染和过度开采。
一般来说,分为特别保护区、一般保护区和开发区。
特别保护区主要是指重要的饮用水源地、自然保护区等,需要高度的保护措施。
开发区则是指经过合理规划和管理,能够安全利用地下水的区域。
综上所述,地下水的分类原则主要包括水文地质特征、水化学特征、用途和保护需求。
通过对地下水进行分类,可以更好地了解和管理地下水资源,保护好我们宝贵的水资源。
因此,在地下水资源的开发和保护过程中,有必要根据这些分类原则来进行合理的利用和管理。
地下水化学类型的舒卡列夫分类法
附件A 地下水化学类型的舒卡列夫分类法
地下水化学类型的舒卡列夫分类是根据地下水中6种主要离子(Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-,K+合并于Na+)及矿化度划分的。
具体步骤如下:
第一步,根据水质分析结果,将6种主要离子中含量大于25%毫克当量的阴离子和阳离子进行
组合,可组合出49型水,并将每型用一个阿拉伯数字作为代号(见下表)。
舒卡列夫分类图表
超过25%
毫克当量
HCO3HCO3+SO4HCO3+SO4+Cl HCO3+Cl SO4SO4+Cl Cl 的离子
Ca 1 8 15 22 29 36 43 Ca+Mg 2 9 16 23 30 37 44 Mg 3 10 17 24 31 38 45 Na+Ca 4 11 18 25 32 39 46 Na+Ca+Mg 5 12 19 26 33 40 47 Na+Mg 6 13 20 27 34 41 48 Na 7 14 21 28 35 42 49 第二步,按矿化度(M)的大小划分为4组。
A组——M≤1.5g/L;
B组——1.5<M≤10g/L;
C组——10<M≤40g/L;
D组——M>40g/L。
第三步,将地下水化学类型用阿拉伯数字(1~49)与字母(A、B、C或D)组合在一起的表达式表示。
例如,1—A型,表示矿化度(M)不大于 1.5g/L的HCO3-Ca型水,沉积岩地区典型的溶滤水;49—D型,表示矿化度大于40g/L的Cl-Na型水,该型水可能是与海水及海相沉积有关的地下
水,或是大陆盐化潜水。
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地下水分类原则
地下水分类原则摘要:一、引言二、地下水的分类原则1.依据地下水的起源和成因分类2.依据地下水的地质条件分类3.依据地下水的水质分类三、各类地下水的特点及应用1.依据地下水的起源和成因分类的特点及应用2.依据地下水的地质条件分类的特点及应用3.依据地下水的水质分类的特点及应用四、结论正文:地下水是指地下含水层中的水,它是人类生产和生活的重要水源之一。
地下水的分类原则有多种,主要包括依据地下水的起源和成因分类、依据地下水的地质条件分类以及依据地下水的水质分类。
首先,依据地下水的起源和成因分类,地下水可以分为降水入渗水、地表水入渗水和岩溶水。
降水入渗水是指降水通过土壤和岩层渗透到地下而形成的地下水,其水质较好,是饮用水的重要来源。
地表水入渗水是指地表水通过土壤和岩层渗透到地下而形成的地下水,其水质受到地表水污染的影响,可能含有较多的污染物。
岩溶水是指地下水在岩溶地区通过溶洞、裂隙等渗透到地下而形成的地下水,其水质较为复杂,可能含有较多的矿物质和微量元素。
其次,依据地下水的地质条件分类,地下水可以分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。
孔隙水是指地下水在孔隙介质中储存和运动的地下水,其水质通常较好,但储量有限。
裂隙水是指地下水在岩体裂隙中储存和运动的地下水,其水质受到岩体裂隙的影响,可能含有较多的矿物质和微量元素。
岩溶水是指地下水在岩溶地区通过溶洞、裂隙等储存和运动的地下水,其水质较为复杂,可能含有较多的矿物质和微量元素。
最后,依据地下水的水质分类,地下水可以分为淡水、微咸水和咸水。
淡水是指含盐量较低的地下水,其水质通常较好,可以直接饮用或用于农业灌溉。
微咸水是指含盐量较高的地下水,其水质受到盐分污染的影响,可能对作物生长产生不利影响。
咸水是指含盐量较高的地下水,其水质较差,通常不能直接饮用或用于农业灌溉。
各类地下水的特点及应用不同,我们需要根据实际情况选择合适的地下水资源进行开发和利用。
地下水分类
地下水分类我的家乡处于美丽富饶的新疆维吾尔自治区,但是在这块土地上,由于各种原因,还有许多沙漠和戈壁。
为了缓解这些恶劣的环境,开发出可再生资源,我们当地政府引进了第二类地下水,因此对我来说有很大的影响。
目前,我国分成三大地下水类型。
第一类地下水就是生活用水。
它主要包括生活杂用水、园林绿化用水和环境补充用水等。
根据不同的使用功能,可以分为城市生活饮用水水源地和农村集中式供水水源地。
现在已经有几十万人直接或间接的依赖地下水生存。
这一部分水质较好,有的甚至达到了国家标准。
比如新疆地下水的允许开采量为每日1万吨。
一般用于居民的洗涤和冲厕,少数用作工业用水和消防。
在新疆克拉玛依和乌鲁木齐地区,地下水水质相对较差,需要安装净化设备。
有一些还建有两个大型地下水储水罐,其余则通过管道输送给城市居民,但每天只能供应800至900立方米。
据统计,我国城市用水约占总用水量的10%,这个数字表明,大多数城市缺乏足够的饮用水源。
根据2010年7月28日的报告,我国400多个县中有252个严重缺水, 31个省市都是贫水区。
但是与此同时,我国人均用水量世界最高,其中地下水的占比更大,而且大多都被利用起来了。
据统计,新疆平均每人每天使用12.8立方米的水,远远超过世界卫生组织提出的“人均1000毫升”的警戒线。
其中生活用水占98%,工业用水占2%,农业用水仅占0.02%。
这里的工业主要指石油化工业、电力工业和其他产品。
新疆地区降水稀少,蒸发旺盛,所以需要补充地下水。
由于长期的过度开采,目前,有的地方已经非常干涸,即将面临缺水问题。
第二类地下水是农田灌溉用水。
其中包括井灌用水和渠道用水。
近年来,随着工农业的快速发展,对地下水的需求也越来越大,尤其是工业生产用水量迅速增加,使得地下水逐渐受到破坏。
而第三类地下水用途很广泛,但含有很多危险的有害物质,不能直接饮用。
那么你可能会问:“那以后怎样办呢?”其实不必担心。
我国目前主要从国外进口纯净水,在保证地下水供应的同时,也避免了污染。
地下水分类
地下水分类地下水(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。
根据地下埋藏条件的不同,地下水可分为上层滞水、潜水和承压水三大类。
①上层滞水:是由于局部的隔水作用,使下渗的大气降水停留在浅层的岩石裂缝或沉积层中所形成的蓄水体。
②潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水,通常所见到的地下水多半是潜水。
当地下水流出地面时就形成泉。
潜水存在于地表以下第一个稳定隔水层上面、具有自由水面的重力。
它主要由降水和地表水入渗补给。
③承压水(自流水)是埋藏较深的、赋存于两个隔水层之间的地下水。
承压水充满于上下两个隔水层之间的含水层中的水。
它承受压力,当上覆的隔水层被凿穿时,水能从钻孔上升或喷出。
按含水层性质分类,可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。
①孔隙水:疏松岩石孔隙中的水。
孔隙水是储存于第四系松散沉积物及第三系少数胶结不良的沉积物的孔隙中的地下水。
沉积物形成时期的沉积环境对于沉积物的特征影响很大,使其空间几何形态、物质成分、粒度以及分选程度等均具有不同的特点。
孔隙水存在于岩土孔隙中的地下水,如松散的砂层、砾石层和砂岩层中的地下水。
裂隙水是存在于坚硬岩石和某些粘土层裂隙中的水。
岩溶水又称喀斯特水,指存在于可溶岩石(如石灰岩、白云岩等)的洞隙中的地下水。
②裂隙水:赋存于坚硬、半坚硬基岩裂隙中的重力水。
裂隙水的埋藏和分布具有不均一性和一定的方向性;含水层的形态多种多样;明显受地质构造的因素的控制;水动力条件比较复杂。
③岩溶水:赋存于岩溶空隙中的水。
水量丰富而分布不均一,在不均一之中又有相对均一的地段;含水系统中多重含水介质并存,既有具统一水位面的含水网络,又具有相对孤立的管道流;既有向排泄区的运动,又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动;水质水量动态受岩溶发育程度的控制,在强烈发育区,动态变化大,对大气降水或地表水的补给响应快;岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水,又是改造其赋存环境的动力,不断促进含水空间的演化。
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一、常用的地下水分类方法(一)按赋存形式和物理性质划分1.结合水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜,可抗剪切,不受重力影响,不能传送静水压力,在110°C消失,主要存在于粘土中,影响其物理力学性质。
2.毛细管水赋存于岩土毛细孔中,受毛细管力和重力的共同作用,可被植物吸收,影响岩土的物理力学性质,会引起沿海地区和北方灌区的土地盐碱化。
3.重力水赋存于岩土孔隙、裂隙和洞穴中,不能抗剪切,受重力作用,可以传送静水压力。
结合水、毛细管水属专门研究课题,在水文地质勘察中,所指地下水一般是重力水。
(二)按含水介质特征划分1.松散岩类孔隙水主要赋存于第四系、第三系松散~半固结的碎石土和砂性土的孔隙中。
2.碎屑岩类裂隙孔洞水主要赋存于中、新生代红色岩层的孔隙、孔洞中。
3.碳酸盐岩类裂隙溶洞水(岩溶水)主要赋存于古、中生代灰岩、白云岩的裂隙溶洞中,分为:(1)裸露型:灰岩、白云岩基本上出露。
(2)覆盖型:灰岩、白云岩被第四系松散层覆盖。
(3)埋藏型:灰岩、白云岩被非碳酸盐岩类覆盖。
4.火山岩裂隙孔洞水赋存于火山岩的裂隙、孔隙、气孔、气洞(熔岩隧道)中,在广东主要分布于雷州半岛。
5.基岩裂隙水(1)块状岩类裂隙水赋存于侵入岩、混合岩、正变质岩的裂隙中。
(2)层状岩类裂隙水赋存于沉积岩、副变质岩的裂隙中。
(三)按埋藏条件和水力特征划分1.上层滞水位于不连续隔水层之上的季节性潜水。
2.潜水位于地表下第一个隔水层之上,具自由水面的水。
3.承压水充满两层隔水层之间,具压力水头的水。
(四)按地下水矿水度划分1.淡水:M﹤1g/L。
2.咸水:M≥1g/L,分为:(1)微咸水:1g/L≤M﹤3g/L;(2)半咸水:3g/L≤M﹤10g/L;(3)咸水:M≥10g/L,可分为:①盐水:10g/L≤M﹤50g/L;②卤水:M≥50g/L。
(五)按地下水的出露温度划分1.冷水:水温低当地年平均气温(即常温带温度),一般t﹤25℃(据《地热资源地质勘查规范》GB11615-89);2.温水(低温热水):25℃≤t﹤40℃;3.温热水(中温热水):40℃≤t﹤60℃;4.热水(高温热水):60℃≤t﹤100℃(沸点);5.过热水(超高温热水):t≥100℃。
(六)按地下水化学类型划分常用舒列夫分类,将水中大于25mmol百分比的6种常见离子(HCO3-、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、Na+(包括K+)组成49种水型,按阴离子在前、阳离子在后的组合形式分类命名,如HCO3-Ca型、SO4-Mg型、Cl-Na型、HCO3·Cl-Ca·Na型等。
此分类法基本上可以反映地下水的形成过程,如雷琼自流水盆地从补给区—>径流区—>排洩区,地下水的化学类型总的变化趋势是由HCO3-Ca—> HCO3·Cl-Ca·Na—>Cl-Na;滨海平原常见Cl-Na型水;白垩系红层盆地由于有膏盐分布,常出现SO4-Ca型水;花岗岩区多见HCO3-Na型水;碳酸盐岩类分布区常见HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型水。
(七)按含水层埋藏深度划分这种分类用于存在多层地下水的大型自流盆地、三角洲平原和滨海平原。
以雷琼自流盆地为例划分为:1.浅层水:埋深﹤30m的地下水,多属潜水或微承压水。
2.中层水:埋深介于30~200m的承压水,多属温水。
3.深层水:埋深介于200~500m的承压水,多属温热水。
4.超深层水:埋深﹥500m的承压水,为温热水或热水,部分为咸水。
二、水文地质勘察类型水文地质勘察根据勘察目的分为四种类型:(一)综合水文地质勘察是为社会经济发展规划而作的水文地质勘察,是一项基础性的水文地质勘察工作,采用1:50000~1:200000的中小比例尺,以测绘为主,提交区域水文地质普查报告和综合水文地质图。
任务是查明区域地下水的类型、分布和埋藏条件、含水层富水性、地下水的化学成分、地下水的补给、径流、排洩条件、动态特征及地下水资源概况。
为社会经济发展规划和进一步的水文地质工作提供基础水文地质资料。
至上世纪80年代初,广东省已完成了44个国际图幅的1:20万区域水文地质普查,至今还完成了一些重点地区的1:5万~1:10万的区域水文地质调查工作。
(二)供水水文地质勘察是以地下水作为供水水源的勘察工作。
包括城市供水勘察、工矿、村镇、港口、机场、车站的供水勘察,农田供水勘察,畜牧场的供水勘察,以及热水勘察、矿泉水勘察等。
是专项水文地质工作,一般采用1:5000~1:50000的比例尺,用测绘、物探、钻探、测试、监测等多种手段,查明含水层的分布、埋藏条件、地下水的形成条件、水质、动态变化、补给量、可采量和采水地段,以及开采工艺手段、地下水的保护措施,为开采地下水提供依据。
勘察过程中可将钻孔安装成供水井,称为“探采结合”;在水文地质条件较简单的地方,也可以通过打供水井获取必要的资料,称为“采探结合”。
(三)工程水文地质勘察是为防治地下水对建设工程的危害而进行的水文地质勘察工作。
如疏排地下水勘察,防地下水渗漏勘察,降低地下水水位的勘察等,实际操作上常列入岩土工程勘察和治理工作范畴。
(四)特殊项目水文地质勘察如防治地方病的水文地质勘察,为利用地下水中有用组份和元素(碘、溴、硼等)的水文地质勘察,为利用含水层储热、储冷的水文地质勘察,为治理地下水污染的水文地质勘察,为保护旅游资源的水文地质勘察,为进行地下水人工回灌的水文地质勘察,矿床水文地质勘察等。
三、水文地质勘察方法水文地质勘察方法分为六种:(一)测绘用一定比例尺的地质图作底图,通过点、线、面的观测和记录,查明或了解有关问题,没有地质底图时,用地形图做底图,进行地质、水文地质测绘。
注意三点:(1)充分利用遥感影像,提高测绘质量和效率,注意室内判释和野外验证的结合;(2)向当地居民、单位调查了解有关情况;(3)注意点、线的控制程度和代表性,以穿越法为主,追踪法为辅。
观测路线宜按下列要求布置:(1)垂直岩层或岩浆体、构造线走向;(2)沿地貌变化显著方向;(3)沿河谷、沟谷和地下水露头多的地带;(4)沿含水层(带)走向。
观测点宜布置在下列地点:(1)地层界线、断层线、褶皱轴线、岩浆岩与围岩接触带、标志层、典型露头和岩性岩相变化带;(2)地貌界线;(3)地质灾害点;(4)井、泉、钻孔、矿井、岩溶点(如溶洞、暗河出入口、漏斗、落水洞);(5)溪沟。
水文地质测绘工作宜安排在旱季进行,便于溪沟测流。
雨季复查重要井、泉,以便掌握地下水动态变化规律。
(二)物探物探是一种先进的勘察手段,应用时应注意其针对性、适用性,应尽量采用多种方法,并注意配合钻探验证。
常用水文地质物探方法有电法、电磁波法、浅震、放射性法、声波法等。
广东水文地质物探在查明古河床分布、岩溶发育段分布、断裂富水带、热储分布、咸淡水界线等方面已积累了丰富经验。
水文测井技术处于全国前沿地位。
在雷琼地区利用测井资料划分含水层、咸水层和测量水温、井径、井斜、主要出水段等方面取得了成功经验,从而推行无岩芯钻进,大大提高了钻探成井速度。
目前已从模拟测井向数字测井发展,提高了探测精度和效率。
(三)钻探钻孔宜在测绘和物探的基础上布置,勘探线和点的布置要合理,钻孔结构要满足抽水实验、成井的要求。
岩石要采用清水作冲洗液,松散层可采用泥浆作冲洗液,但做抽水实验前要彻底洗孔。
钻探质量特别是岩芯采取率要满足要求:一般完整岩层、粘性土不少于70%,破碎带、溶蚀带、碎石土、砂性土不少于30%。
钻进过程要详细记录进尺快慢、声响、返浆颜色、涌水、掉钻、冒气、返渣等情况。
对取出的岩芯应顺序排列,及时填回次牌,认真进行编录。
(四)测试水文地质测试包括抽水试验、注水试验、压水试验、试坑渗水试验、地下水实际流速的测定和连通试验等。
用得最多的是钻孔抽水试验。
抽水试验段尽量布置在富水性较好和拟选择的水源地。
按抽水孔水量、水位的稳定控制方法分为稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验;按抽水孔和观测孔的数量,分为单孔抽水试验、多孔抽水试验和群孔抽水试验;按试段含水层的数量分为分层抽水试验和混合抽水试验;按试段揭露含水层的完整程度分为完整井抽水试验和非完整井抽水试验;按抽水降深顺序分为正向抽水试验和反向抽水试验。
完整岩石抽水段,可用裸孔;破碎岩石、碎石土和砂土抽水段,应下过滤管,抽水段管径一般不小于108mm。
抽水段上、下应做好止水工作。
试验开始前彻底洗孔。
试验中除观测静止水位、动水位和涌水量外,应同时测定水温。
抽水试验结束前采取水样。
停抽后测定恢复水位。
在岩溶地区做抽水实验时,应注意观测钻孔附近地面变形情况,防止出现塌陷、裂缝。
(五)实验水文地质勘察过程,要采取一定数量的岩样做磨片鉴定、化学分析和物理力学性质测定;土样、砂样做物理性质、水理性质、化学性质、力学性质测定;水样做化学分析、光谱分析、细菌分析。
必要时,取古生物进行鉴定,砂、土做微生物、孢子花粉鉴定和重砂分析,水、土作同位素年龄测定。
(六)监测主要是地下水动态的长期观测,还应对水源地附近的地面稳定情况进行长期观测。
观测点为钻孔、井、泉点和地面变形点,应根据水文地质条件和地下水动态类型布置。
地下水动态类型可分为三种:(1)气象型:地下水动态主要随气象因素呈季节性变化,是最主要的动态类型;(2)潮汐型:海岸地带地下水动态随潮汐周期变化,主要是日变化,是海岸地下水动态类型;(3)人工开采型:地下水动态随开采强度变化,呈多年变化,为开采区地下水动态类型。
地下水动态观测项目为地下水位、涌水量、水化学成分、水温和地面变形。
水位、涌水量、水温一般半月至1个月观测依次,水化学成分一般枯、平、丰水期各测试一次,地面变形视情况每年~多年观测一次。
地下水动态观测时间不得少于1个个水文年。
四、供水勘察成井工作(一)水源地分级按需水量(万m3/d)分四级:特大型:需水量≥15大型:5≤需水量<15中型:1≤需水量<5小型:需水量<1万(二)供水勘察阶段划分1.普查阶段:概略评价工作区的水文地质条件,提供有无满足设计需水量可能性的资料,推测可能的富水地段,提供允许开采量满足D级精度要求。
为规划、选址提供依据。
2.详查阶段:基本查明可能富水地段的水文地质条件,初步评价地下水资源,进行水源地比较,提出的允许开采量应满足C级精度要求,为水源地初步设计提供依据。
3.勘探阶段:查明拟建水源地的水文地质条件,进一步评价地下水资源,提出合理开采方案,探明的允许开采量满足B级精度要求,为水源地施工图设计提供依据。
4.开采阶段:查明水源地扩大开采的可能性,研究开采中出现的区域地下水位下降、水质变化、海水入侵、地面沉降等不良环境地质问题产生原因和防治对策,在开采动态监测和专门实验的基础上,验证允许开采量,其精度应满足A级要求,为地下水资源保护和水源地的改、扩建提供依据。