水文地质学03地下水的赋存
地下水的赋存和分布
Ⅱ、不同埋藏条件的地下水：
2.冲积物中的地下水：
水平不足，恳请老师和各 位同学批评指正！
谢谢！！
Ⅰ 、地下水的赋存
3.含水系统：
Ⅱ、不同埋藏条件的地下水：
潜水：具有自由表面 最大特点：水质，水量变化大，因为与大气圈和地表水 圈联系紧密
承压水：两个隔水层之间 最大特点：受隔水层的限制，联系较弱，较稳定。
Ⅱ、不同埋藏条件的地下水：
二、不同地貌下的地下水分布 ——以洪积物和冲积物为例
1.洪积物中的地下水：
？ =孔隙度
透水性：岩石允许水透过的能力→渗透系数K（矢量） 区别：渗透率k(标量）
Ⅰ 、地下水的赋存 二、地下水的赋存：
1.岩石中的空隙：
松散岩石中的孔隙 坚硬岩石中的裂隙 可溶岩石中的溶隙 2.岩石中水的存在形式： 结合水：静电引力、固相表面、吸附水分子 毛细水：支持毛细水、悬挂毛细水、孔角毛细水 重力水：主研究对象
Ⅰ 、地下水的赋存
3.容水度： ①是个比值 ②水体积／岩石总体积 ③水体积源自岩石完全饱水时所能容纳的最大水体积
持水度： ①。。 ②。。 ③水体积→重力释水之后，岩石中 所保持的水的体积 ④结合水+毛细水
给水度： 地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石 柱体（高为地下水位到地表面）在重力作用下释 水体积。
地下水的赋存和分布
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Ⅰ 、地下水的赋存
一、一些概念
1.含水层： ①含有水 ②一般自然条件下允许大量水通过 隔水层： ①含有水 ②············不能通过大量水 弱透水层： ①虽允许，但速度慢 ②在大面积范围内，允许 不透水层：既不含水，也不允许水通过。
2.饱水带：所有空隙全被水占据 包气带：空隙被水和气体两种物质占据。
3.水文地质学基础-地下水的赋存
3.5 承压水
承压水（confined water ）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。
3.5 承压水
隔水顶板（upper confining bed）是承压含水层上部的隔 水层。 隔水底板（lower confining bed）是承压含水层下部的隔 水层。 承压含水层的厚度（thickness of confined aquifer）为隔 水顶板、底板之间的距离。 测压水位(piezometric water level)是井孔中静止水位的高 程。 自流区（artesian zone）是测压水位高于地表面的范围，又 称为承压水的自溢区。 自流水（artesian water ）是承压水位高于当地地面能自行 喷出或溢出地表的地下水。
Tc912
Tc18T1c1315 Tc13T0Tc2c99115T4c916
Tc1316
青 冈 县 Tc913Tc928
Tc147
Tc91T7c918
Tc924
Tc919
Tc1311 Tc146
Tc829 Tc838 Tc1283Tc830
Tc839
Tc840
Tc1296 Tc877 Tc871
充满的地带。
饱水带特点： 1 空隙完全被水充满 2 水体分布连续，可传递静水压力 3 水的运动在水头差作用下可连续运动。 其中的重力水是开发利用或排泄的主要对象。
3.2含水层、隔水层与弱透水层
3.2.1含水层
含水层(Aquifer)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。
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。
水文地质学第3章
5
二、地水特征 1、潜水 潜水：饱水带中第一个稳定隔水层以上具有自由水面的重力
水称作潜水。 潜水面：潜水中的自由水面称作潜水面。 潜水埋藏深度：潜水面具地面的垂直距离为潜水埋藏深度。 潜水含水层厚度：从潜水面到隔水底板的垂直距离为潜水含水
层厚度。
大气降水 主要补给源 地表水入渗
第三章 地下水赋存
本章重点：掌握地下水的赋存条件和地下水分类
§3-1 包气带与饱水带
一、概念：地表以下一定深度上岩石中的空隙被重力水充填， 形成地下水面，地下水面以上为包气带，以下为饱水带
二、特征：
包气带 饱水带
含结合水、气态水、毛细水，赋存和运移受毛细力、重 力和气象因素的共同作用
充满重力水，水体连续分布，能传递静水压力，在水头 差的作用下连续运动
大气降水 主要补给源 地表水入渗
相邻含水层
特点
水面具有承压性 水循环较缓慢 动态较稳定 含水层厚度基本稳定 水质不易受污染
主要排泄途径
泉、越流
补给区与分布区不一致
8
9
3、潜水与承压水的关系 在自然与人为条件下，除构造封存水之外，潜水和承压水经 常处于相互转化之中。
从山前倾斜平原到细土平原区，含水层由单一的砂卵砾石潜 水含水层过渡为砂、砂卵砾石潜水与多层承压水互层的含水 层结构。
相邻含水层
潜水面上升 丰水季节 含水层增厚
埋深变小 含盐量减小
蒸发、蒸腾 主要排泄途径 泉、泄流
相邻含水层
潜水面下降
干旱季节
含水层变小 埋深变大
含盐量增高
补给区与分布区一致 6
7
2、承压水 承压水：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水。 隔水顶板：承压含水层上部的隔水层称作隔水顶板。 隔水底板：承压含水层下部的隔水层称作隔水底板。 含水层厚度：隔水顶底板之间的垂直距离称作承压含水层厚度。
第三章_地下水的赋存
d. 潜水埋深 ： 潜水面到地面的距离。(相当于地形等高线与潜水等水位线
交叉点处二者高程差)。若地形等高线与潜水等水位线交叉点处二者高程差 为零，则表明此处潜水出露地表。
e. 潜水与地表水的关系。如果能确定潜水与地表水有水力联系，即通过所
作流向线箭头指向判断二者间的补、排关系。
某地潜水等水位线图（平面）
2.含水层 —能透过并给出相当水量的岩层。（饱
水带中的透水层）
3. 隔水层 —不能透过并给出水或透过与给出水的数量微不
足道的岩层。
如：粘土层、页岩、片岩、完整坚硬基岩。 4. 透水层（半含水—半隔水层）—只能透过与给出微量水 量的渗透性较差的地层。（同时兼具透水与隔水性能的岩层） 如：粘沙土及裂隙不发育的坚硬基岩等。
2.承压含水层：赋存承压水的含水层。
3.隔水顶板和隔水底板：承压含水层上部和下部 的隔水层（弱透水层）称作隔水顶板和隔水底板 。
4.承压含水层厚度：隔水顶底板之间的距离
为承压含水层厚度。
5.承压水盆地：形成承压水的向斜盆地。
6.初见水位：钻进时，钻孔（井）揭穿承压含
水层隔水顶板时所见到的水位。
7.承压水面：承压含水层各点的承压水位所组成 的面。 8.承压水头：钻孔中静止水位到含水层顶面之间 的距离称为承压水头。 9.自流水：具有正水头的承压水； 10.自流区：自流水的分布区。
（注： 由于潜水水位受季节影响较大，所以作图
所用水位数据获得时间间隔不能过长，其间不能
有大的降水现象，图上必须注明取得水位数据的 时间）
① 根据什么作等水位线图？ 统一测得的均匀分布的各个水点（机井、民
井、泉等）的地下水位数据。
② 怎样作等水位线图？
在水文地质学知识的指导下，按规定的水位
《水文地质学》 地下水的赋存-图片
•地下水的来源•岩石中的空隙和水分•包气带和饱水带•含水层与隔水层•地下水分类•潜水和承压水(层间水)的基本特点地壳岩石中的水岩石“骨架”中的水沸石水结晶水结构水岩石空隙中的水结合水强结合水弱结合水液态水重力水毛细水固态水气态水孔角毛细水地下水面以上，分为土壤水带、中间带和毛细水带地下水面以下上层滞水---当包气带中存在局部隔水层时，在局部隔水层上积聚只有自由水面的自由水，这便是上层滞水。
砂含水砂粘土泉HM承压水含水层厚度变化不明显，主要表现为侧压水位变化在接受补给和排泄时，潜水主要表现为潜水位和含水层厚度的变化对水量增减的反映承压水等侧压水位面是一个虚构的面，钻孔打到该高度上取不到水，必须打到含水层顶面才能见到水潜水等水位线表示了潜水面及含水层顶面等水位线与大气圈、地表水的联系较弱，动态较稳定潜水与大气圈、地表水联系密切，积极参与水循环，动态变化显著与大气圈地表水的联系潜水不易恢复补充，但含水层厚度一般较大，往往具有良好的多年调节性潜水积极参与水循环，资源易恢复补充，但由于受气候影响大，含水层厚度有限，资源缺乏多年调节性资源补充与调节性承压水只有一种排泄方式：径流潜水有两种排泄方式：径流与蒸发排泄承压水由补给区流向排泄区潜水面不承压，在重力作用下由高水位处流向低水位处径流承压水只能在其出露的补给区获得补给潜水含水层能在其全部分布范围内通过包气带获得补给补给条件上部有连续稳定的隔水顶板位置浅，上部没有连续隔水层埋藏条件承压水（层间水）潜水（1）广义地下水：赋存于地面以下岩石空隙中的水；（2）狭义地下水：赋存于饱水带岩石空隙中的水；（3）地下水埋藏条件：含水岩层在地质剖面中所处的部位及受隔水层限制的情况。
组成构造盆地的，向斜构造或单斜断块被掩覆的各类岩溶化岩层中的水向斜构造或单斜断块的被掩覆的各类裂隙岩层中的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的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浅部岩层季节性存在的毛细水及重力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）过路及悬留毛细水及重力水包气水带岩溶水裂隙水孔隙水类型。
03-地下水的赋存
第三章地下水的赋存3.1 包气带与饱水带3.2 含水层，隔水层与弱透水层3.3 地下水分类3.4 潜水，承压水，上层滞水——重力水3.1 包气带与饱水带3.1.1 包气带与饱水带的划分：地下水位岩石中的空隙被重力水所充满，形成一个自由水面，称之地下水位（一般通过打井，地下开挖来确定）。
地下水面以上称之为包气带，。
地下水面以下称之为饱水带。
3.1.2 包气带特点：①岩石空隙未被水充满，②是固、液、气三相介质并存。
水的存在形式多样：结合水、毛细水（各种）、重力水、气态水。
土层含水量垂直分带：土壤水带，中间带（过渡带），支持毛细水带，毛细饱和水带。
包气带是饱水带中地下水参与水文循环的一个重要通道；“重力水”通过包气带获得降水，地表水的入渗补给（补充），部分水又通过包气带将水分传输，蒸发，消耗出去。
3.1.3 饱水带岩石空隙被水完全充满→是二相介质（同相+液相水）；空隙中水的存在形式：①重力水，②结合水；重力水：连续分布（孔隙是连边）→传递压力→在水头差作用下，地下水（空隙中的水）可以连续运动。
地下开挖，坑道，巷道，基坑，打井在此带均有重力水涌出来！3.2 含水层，隔水层与弱透水层3.2.1 基本概念在地下水位以下，饱水岩层中，根据岩层给水与透水能力而进行的划分：含水层：是能够透过并给出相当数量水的岩层各类砂土，砂岩等；隔水层：不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足道的岩层，裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土（致密）；弱透水层：渗透性很差，给出的水量微不足道，但在较大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的岩层（驱动）各种粘土，泥质粉砂岩。
3.2.2 概念的相对性上述的含水层的划分，有几个模糊概念“相当水量，微不足道，较大水力梯度”等。
在“地质学”思考问题中，不能用严格的“是与非”的逻辑思维很多情况下是相对的和模糊的概念，这样更切合实际。
从概念应用来看，相对性的意义在于：①从实际应用角度来看划分是相对的，满足需要就可以了，在某处一口井出水量80m3/d，作为1万人的供水，非隔水层；作为饮料厂、装瓶生产则含水层又如一个水泉水出流量0.1 l/s≈8.6m3/d，大厂一非；村用一含水层。
地质大水文地质学课件第4章 地下水的赋存
4.1.2.1 包气带的特点
>>岩石空隙未被水充满；
>>固、液、气三相介质并存；
>>水的存在形式多样：结合水、毛 细水、重力水(过路重力水、上层滞 水)等。以各种形式存在于包气带中 的水统称为包气带水。
>>包气带的垂直分带：土壤水带、 中间带(过渡带)，毛细水带。
4.1.2.2 饱水带的特点：
图3-1 包气带与饱水带
地下水位
包气带水
上层滞水
饱水带水
潜水
承压水
图3-3 地下水的赋存示意图
地下水位
4.2.3 小结
任何分类都不可能不带有某些人为性， 因而不可能完全概括复杂的自然现象。削足 适履，力图将一切客观的事物套到简单的分 类中，是不足取的！
第四章 地下水的赋存
4.1 岩层依渗透性分类 4.2 地下水分类 4.3 包气带水 4.4 潜水 4.5 承压水 4.6 本章小结
降雨
泉 含水层
潜水面
潜水埋深
潜水
河 含水层厚度
隔水层
图3-4 潜水
>>埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上，饱水带中第一
个具有自由表面的含水层称为潜水含水层。
降雨
泉 含水层
潜水面
潜水埋深
潜水
河 含水层厚度
隔水层
图3-4 潜水
>>埋藏在地表以下的第一个稳定隔水层称为隔水底板。潜
水只有隔水底板。
降雨
泉 含水层
>>岩石空隙被水完全充满，是固、液二相介质； >>空隙中水的存在形式：①重力水，②结合水。
4.1.3 包气带水的特点
>>包气带水的来源：大气降水的入渗，地表水体的渗漏，由地 下水面通过毛细上升输送的水分，地下水蒸发形成的气态水。
3地下水的赋存-34页PPT资料
表5—1 地下水分类表
包气水 潜水 承压水
孔隙水
裂隙水
岩溶水
土壤水
局部粘性土隔水层上季 裂隙岩层浅部季节性 裸露岩溶化岩层上部
节性存在的重力水(上层 存在的重力水及毛细 岩溶通道中季节性存
滞水)过路及悬留毛细水 水
在的重力水
及重力水
各类松散沉积物浅部的 裸露于地表的各类裂 裸露于地表的岩溶化
水
隙岩层中的水
自然界中并不存在绝对不发生渗透的岩层。
诺曼与威瑟斯庞Cneuman and Witherspoon 1969~曾经指出（图3—2）：有5个含水层被4个弱 透水层所阻隔。当在含水层3中抽水时， 短期内相邻 的含水层2与4的水位均未变动，图中所示d的范围构 成一个有水力联系的单元。 但当抽水持续时，最终影 响将波及图中凸所示范围，这时5个含水层与4个弱透 水层构成一个发生统一水力联系的单元。
5.3 地下水分类
(1) 广义的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的 水；包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水均属 之。
(2) 狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩土空隙中的水。 鉴于目前有关地球深层圈水的情况知之不多，地下水
分类只限于对地壳浅层地下水分类。 地下水的赋存特征对其水量、水质时空分布有决定意
5 地下水的赋存
5.1 包气带与饱水带
5.1.1包气带概念及特征 （1）包气带 地表以下一定深度上，岩石中的空隙被重力水所充满， 形成地下水面。地下水面以上称为包气带；地下水面以 下称为饱水带。 （2）包气带水 1）结合水：空隙壁面吸附有结合水 2）毛细水：细小空隙中含有毛细水 3）气态水：未被液态水占据的空隙中包含空气及气态 水
（5）等水压线图
将某一承压含水层测压水位相等的各点连线，即得等 水压线图（等测压水位线图）。
水文地质学---地下水的赋存 包气带与饱水带
第三章 地下水的赋存
④岩石的各向异性：
以沉积岩为例，由于不同岩性层的互层，有的层次发 育裂隙或溶穴，垂直方向上是隔水的，但在顺层的方向上 都是透水的。 例如，薄层页岩和石灰岩互层时，页岩中裂隙接近闭
合，灰岩中裂隙与溶穴发育，便成为典型的顺层透水而垂 直层面隔水的岩层。
下为示意图
第三章 地下水的赋存
第三章 地下水的赋存
2）包气带水的成分
①空隙壁面吸附的结合水
②细小空隙中含有毛细水
③未被液态水占据的空隙 中包含空气及气态水
第三章 地下水的赋存
3）包气带水的补给与排泄
大气降水补给 地表水体的渗漏
补给
地下水面（饱水带）通过毛 细上升输送的水分
地下水蒸发形成的气态水
包气带水的赋存与运移受毛细力与重力的共同影响。
第三章 地下水的赋存
3.3 地下水分类
地下水概念的从“狭义”→“广义” 狭义：指赋存于饱水带岩土空隙中的水——重力水 广义：指赋存于地面以下岩土空隙中的水 包括：包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水
从只研究“重力水”→研究“包气带水&重力水” 水文地质学从研究“地壳浅层地下水”→研究“地下水 圈”
第三章 地下水的赋存
埋藏条件：指含水岩层在地质剖面中所处的部位及受隔 水层（弱透水层）限制的情况。包气带水、潜水、承压水
第三章 地下水的赋存
含水介质（空隙）特征：孔隙水、裂隙水、岩溶水
第三章 地下水的赋存
含水层、隔水层概念的相对性（岩层渗透性能的相对性） ①利用地下水的工作——供水水源（需要水量） A）在利用地下水供水时，某一岩层能够给出的水量 较小，对于水源丰沛、需水量很大的地区，由于远不能满 足供水需求，而被视为隔水层；
东北大学《水文地质学基础》期末考试必备通关指导
第三章地下水的赋存一．选择题1.描述饱水带中的水体特点错误的是：（）A) 饱水带中都是重力水。
B) 饱水带中的水体是连续分布的。
C) 饱水带中的水体能够传递静水压力。
D) 在水头差的作用下，饱水带中的水可以发生连续运动。
2.正确地描述包气带特点及包气带水存在形式的是：（）A) 包气带是固、液、气三相并存介质。
B) 包气带岩石空隙中都被水充满。
C) 包气带当中的地下水是连续分布的。
D) 包气带当中不存在重力水。
3.描述含水层、隔水层与弱透水层错误的是：（）A) 含水层、隔水层与弱透水层都含水。
B) 含水层、隔水层与弱透水层是根据透水能力来划分的。
C) 弱透水层是渗透性相当差的岩层。
D)粘土层一定是隔水层。
4.有关潜水和承压水的描述正确的是：（）A) 潜水和承压水是根据含水介质类型来划分的。
B) 潜水和承压水之间是不能相互转化的。
C) 潜水和承压水是根据埋藏条件进行划分的。
D) 潜水都发育在浅部松散沉积物中。
二．填空题1.地下水在地表以下的垂直分布分为两个带，它以为界，其上称为；其下称为。
2.含水层是指能够并相当数量水的岩层。
3.地下水分类主要是根据与来进行划分的。
4.潜水是地表以下，中第一个具有的稳定含水层中的水。
5.潜水位就是潜水面上各点的。
6.潜水等水位线是相等的各点连线。
7.承压水是充满于2个之间含水层中的水。
不具有，具有。
8.承压高度（承压水头）是钻孔中到之间的距离。
三．判断题：（正确：T；错误：F）1.包气带是地下水面以上的固、液、气三相介质带。
2.包气带水的存在形式包括结合水、毛细水和气态水。
3.包气带水的垂直分带划分为两个带，即土壤水带和毛细水带。
4.包气带水的赋存和运移受毛细力与重力的共同影响。
5.饱水带中岩石空隙全部为液态水所充满，是二相介质。
6.饱水带中的水都是重力水。
7.饱水带中，按是否含水以及透过和给出水的能力将饱水带岩层分为含水层和隔水层。
8.地下水的埋藏条件就是代表含水岩层在地质剖面中所处的部位。
水文地质学 第三章__地下水的赋存.
第三章地下水的赋存3.1 包气带与饱水带地下水面以上称为––––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 。
包气带水主要通过大气降水,毛细作用从地下水面输送水分,获得补给。
雨季,包气带中的水以下渗为主,雨后,通过蒸发与植物蒸腾向大气圈排泄。
包气带是饱水带与大气圈联系的必经之路。
饱水带通过包气带获得大气降水和地表水的补给,又通过包气带蒸发与蒸腾排泄到大气圈→参与水循环。
饱水带岩石空隙全部为液态水所充满。
水体是连续分布的,能够传递静水压力,在水头差的作用下,可发生连续运动。
饱水带中的重力水––––是开发利用或排除的主要对象。
研究水的运动规律––––土壤水动力学研究水的运动规律––––地下水动力学大气3.2 含水层、隔水层与弱透水层岩层按渗透性分为:透水层––––含水层;不透水层––––隔水层。
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。
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––––渗透性较差的岩层,相邻含水层通过其发生越流时,进行水量交换。
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。
3第三章地下水的赋存
图3-5 岩性变化形成的承压斜地
图3-6 断层构造形成的承压斜地
三、承压水等水压线
1、概念 将某一承压含水层测压水位相等的各点进行连线，即得等水压线。
2、绘制 与潜水等水位线图一致（注：用同一个时期资料绘制）。
3、用途： ① 确定流向、水力梯度； ② 结合地形图，确定承压水位的埋深、自溢区； ③ 结合含水层顶板等高线图，确定任一点承压高度，承压含水
四、含水层的形成条件 ①、要有空隙大，且连通性好的储水空间。 ②、要有有利于地下水储存的地质构造（蓄水构造）。 ③、要有充足的补给来源。
五、含水层的分类 1、按含水层空间形态分：松散岩层（层状）；坚硬基 岩（块状、带状、脉状） 2、按含水介质分：孔隙、裂隙、岩溶 3、按埋藏条件分：潜水含水层、承压含水层 4、按渗透性特征（渗透系数）分： ⅰ均质和非均质含水层； ⅱ各向同性（如松散岩石构成的孔隙含水层）和 各向异性含水 层（如裂隙含水层）。
图3-4 承压水要素图
承压水的基本要素：
隔水顶板、隔水底板、承压含水层厚度、承压高度、 测压水位（静止水面的高程）、自溢区。
二、承压水分类
承压水主要受控于地质构造，其次是地形和岩性。 1、形成 地质构造，最有利于形成承压水的构造是向斜（自流盆地）和单
斜（自流斜地）。 2、分类 根据构造和地形的关系分： 自流盆地中承压水：正地形盆地，地形与构造形态一致。 自流斜地中承压水：排泄区一般为点状排泄，上升泉。
研究意义：
1、包气带是包水带与大气圈、地表水圈联系的通道； 2、对人类生产影响较大。
三、饱水带饱水带是岩石空隙全Fra bibliotek为液态水所充满
第二节 含水层、隔水层与弱透水层
一、概念
1 含水层 定义：饱含水的透水层，或能够透过并给出相当数量水的 岩层。 辨异： 饱含水的弱透水层（粘土、亚粘土等）；
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【代表】在平原区：粉质粘土层，粉质亚粘土层，淤 泥质粉质粘土层和亚砂土层等；
在坚硬岩石地区：一些微裂隙、节理发育的泥岩层、 页岩层、砂砾岩层等。
第三章 地下水的赋存
含水层、隔水层概念的相对性（岩层渗透性能的相对性） ①利用地下水的工作——供水水源（需要水量） A）在利用地下水供水时，某一岩层能够给出的水量 较小，对于水源丰沛、需水量很大的地区，由于远不能满 足供水需求，而被视为隔水层； B）在水资源匮乏、需水量较小的地区，就可以被视 为含水层。
含水层存在的意义
第三章 地下水的赋存
3.3 地下水分类
地下水概念的从“狭义”→“广义” 狭义：指赋存于饱水带岩土空隙中的水——重力水 广义：指赋存于地面以下岩土空隙中的水 包括：包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水
从只研究“重力水”→研究“包气带水&重力水” 水文地质学从研究“地壳浅层地下水”→研究“地下水圈”
①土壤水带：接近地表，植 物根系发育，微生物活动较频 繁
②毛细水带：包气带底部由 地下水面支持的毛细水构成毛 细水带
③中间带：包气带厚度较大 时，在土壤水带与毛细水带之 间还存在中间带
第三章 地下水的赋存
2）包气带水的成分
①空隙壁面吸附的结合水 ②细小空隙中含有毛细水 ③未被液态水占据的空隙 中包含空气及气态水
含水层 aquifer ['ækwifə] 定义：能够透过并给出相当数量水的岩层 透水性能好空隙大的岩层。【代表】卵石、砾石、粗 砂的沉积物（孔隙）；富含裂隙的岩层；岩溶发育的岩层
隔水层 aquiclude ['ækwiklu:d] 定义：不能透过与给出水，或者透过给出的水量微不足道 的岩层 【代表】致密的基岩；压实性强的粘性土层。
第三章 地下水的赋存
④岩石的各向异性： 以沉积岩为例，由于不同岩性层的互层，有的层次发
育裂隙或溶穴，垂直方向上是隔水的，但在顺层的方向上 都是透水的。
例如，薄层页岩和石灰岩互层时，页岩中裂隙接近闭 合，灰岩中裂隙与溶穴发育，便成为典型的顺层透水而垂 直层面隔水的岩层。
下为示意图
第三章 地下水的赋存
即应有孔隙、裂隙和溶隙（穴）等空隙。这是储存地下 水的前提条件。
第三章 地下水的赋存
具备保存住地下水的地质构造（储水构造） 在透水性良好的岩层下有隔水层（弱透水层）的存在，
以免重力水向下全部漏失； 或在水平方向上有隔水层阻挡，以免全部漏空。
要有足够的水源（良好的补、排条件） 使储水空间能不断地获得补给，方能成为含水层。
义
第三章 地下水的赋存
3.1.2 饱水带 特征： 岩石空隙全部为液态水所充满。 饱水带中的水体是连续分布的，能够传递静水压力， 在水头差的作用下，可以发生连续运动。
渗透性 岩层
透水层
饱含水
不透水层
含水层 隔水层
饱水带岩层按其透过和给出水的能力，可分为含水层 和隔水层。
第三章 地下水的赋存
3.2 含水层、隔水层（弱透水层）
第三章 地下水的赋存
3.1 包气带与饱水带 3.2 含水层、隔水层（弱透水层） 3.3 地下水分类 3.4 潜水 3.5 承压水 3.6 潜水与承压水的相互转化 3.7 上层滞水
第三章 地下水的赋存
抽水前
抽水后
第三章 地下水的赋存
第三章 地下水的赋存
3.1 包气带与饱水带
3.1.1 包气带 1）包气带的分层
④人类活动：灌溉、人工抽取地下水
第三章 地下水的赋存
5）研究包气带的意义 通道作用： 包气带是饱水带与大气圈、地表水圈联系必经的通道。 饱水带通过包气带获得大气降水和地表水的补给，又 通过包气带蒸发与蒸腾排泄到大气圈。
意义： ①研究包气带水盐的形成及运动规律对阐明饱水带水
的形成具有重要意义； ②对研究农作物的需水、环境地质等问题也有重要意
m2 s
第三章 地下水的赋存
如上图： 有5个含水层被4个弱透水层所阻隔。 当在含水层3中抽水时，短期内相邻的含水层2与4的
水位均未变动，图中所示将波及图中b所示范围，这 时5个含水层与4个弱透水层构成一个发生统一水力联系的 单元。
在讨论油气二次运移这种时间尺度很大的水文地质过 程时，流体能够穿越所有的地层。从整体上说，地层具有 水力连续性。
④岩石的各向异性： 以沉积岩为例，由于不同岩性层的互层，有的层次发
育裂隙或溶穴，垂直方向上是隔水的，但在顺层的方向上 都是透水的。
例如，薄层页岩和石灰岩互层时，页岩中裂隙接近闭 合，灰岩中裂隙与溶穴发育，便成为典型的顺层透水而垂 直层面隔水的岩层。
第三章 地下水的赋存
构成含水层必须具备的3个条件 岩层必须有储水空间
第三章 地下水的赋存
3）包气带水的补给与排泄
补给
大气降水补给 地表水体的渗漏 地下水面（饱水带）通过毛 细上升输送的水分 地下水蒸发形成的气态水
包气带水的赋存与运移受毛细力与重力的共同影响。
排
毛细力将水分输向空隙细小与含水量较低的部位，在蒸发
泄 影响下，毛细力常将水分由包气带下部输向上部；
重力则使水分下移。降雨以后，一定深度以下的包气带
第三章 地下水的赋存
3.2 含水层、隔水层（弱透水层）
对于一些渗透性相当差的岩层，在一般的供水排水中 他们所能提供的水量微不足道，视乎可以看作隔水层；
但是，当发生越流（相邻含水层通过其间的弱透水层发生水 量交换）时，由于驱动水流的水力梯度大且发生渗透的过水 断面很大，越流交换的水量相当可观，此时，再称作隔水 层就不合适了。
水下渗补给饱水带。
第三章 地下水的赋存
4）影响包气带厚度、含水量及其水盐运动的因素 ①气象水文因素：气温；降水，蒸发 影响包气带的含水量及其水、盐运动
②岩性：控制毛细上升高度与速度从而影响潜水蒸发
③植被：天然的湿地、森林、人工草坪。 一方面，滞留地表坡流，有利于降水入渗；另一方面，
植物蒸腾消耗包气带水。
②排除地下水的工作——工程防渗（杜绝水量） 如某种岩层的渗透性较低，从供水的角度来说，它被
视作隔水层；但是从水库渗漏的角度出发，这种渗漏量就 不容忽视，依旧视作隔水层就不合适了。
第三章 地下水的赋存
③时间尺度： W Q t V t K I t
m3 m3/s s m/s m2 s m/s