地下水文学复习

第一章

1.水在岩石中的存在形式

2.地下水的分类，各种地下水的特点

包气带水特点

土壤水：受大气条件、地面水和地下水状态的制约；接受大气降水补给；主要消耗于蒸发和作物吸收

上层滞水：与气候、水文条件密切相关；接受大气降雨与地表水补给；消耗于蒸发和下渗；范围不广，补、排分布区一致；水量随季节变化大

潜水特点

特点：

1 具有自由水面(上部与大气连通)；

2 直接接受降雨和地表水的补给；

3 埋藏区与补给区一致(补给较容易)

4*通过潜水蒸发和水平地下径流排泄

5 动态不稳定（水位、水量受气候条件和河流水文状况的影响，水质受地表环境和人类活动的影响）

承压水特点

特点：

1 具承压性，水承受的压力越大，承压水头就越大

2 补给区较远，补给区与分布区不一致，资源不易补充和恢复

3 动态较稳定（由于隔水顶板的限制，承压水与大气圈、地表水的联系较弱，受气候、水文因素的影响较小）

4 不易受污染，但一旦污染则不易自净

3.地下水的循环过程，地下水的补给、排泄、径流

补给：含水层自外界获得水量的作用过程称作地下水补给，大气降水渗入，地表水渗入，大气中和包气带岩石空隙中水汽的凝结补给,人工补给。

排泄：含水层失去水量的作用过程称作地下水排泄，泉水溢出（点），向地表水排泄（线，如河流）

径流:

4.地下水资源及形成的基本条件

地下水资源的概念：赋存于地壳表层可供人类利用的，本身又具有不断更替和恢复能力的各种地下水量。是一种可以再生的自然资源，包括浅层水资源和承压水资源

地下水资源主要是由于大气降水的直接入渗和地表水渗透到地下形成的。

5.可开发利用的地下水资源

6.浅层地下水资源：特点，补给来源，排泄途径，可开发利用的地下水储存量，潜水给水度的概念和表达形式

浅层地下水资源特点：

分布于面积广阔的松散第四纪沉积物中（冲、洪积平原）

含水层上覆没有隔水层，直接与大气相通，水的垂直交替和水平运动十分强烈

表现为多层，潜水，潜水-承压水（局部承压水）

从大范围上下含水层之间具有密切的水力联系，各层压力水位和水位高度相差不大，当地降水可以直接入渗补给各层含水层

所有含水层属于一个地下水系统，系统内的水具有密切的水力联系

补给来源：

开采区内部地下水的补给：

1). 降雨入渗补给

2). 河流和大型沟渠对地下水的渗漏补给

3). 灌溉对地下水的补给（包括两部分）

4). 越流（层）补给(顶托补给)

开采区外的地下水侧向补给：

当开采区水位下降漏斗的范围还未达到含水层边界（或地下水侧向补给源）之前，周边的补给主要来自相邻地区地下水位下降和含水层疏干而排出的水量，这只是相邻地区之间水量的相互调剂，对整个含水层而言，地下水侧向径流并未变化

当开采区水位下降漏斗的范围扩展到补给边界以后，形成新的补给排泄条件，这时由于含水层水力坡降增大，将造成地下水侧向径流的增加

排泄途径：

潜水蒸发消耗：蒸发是潜水消耗的主要途径

河流和大型沟渠对地下水的排泄：当河渠水位低于地下水位时，河渠排泄地下水，排泄量的估算方法同河渠对地下水的补给量估算

可开发利用的地下水储存量：

概念：在开发利用初期，地下水最大静水位与开采前水位之间的含水层中储存的水量（类似水库容中死水位与设计水位之间的容积）

潜水给水度的概念和表达形式：

潜水给水度μd定义：单位面积含水层中潜水位每下降一个单位深度时，由于含水层的疏干而释放出来的水量（无因次）

μd=（Θs-Θf）△Z

7.承压地下水资源：特点，补给来源，可开发利用的承压水弹性储量，弹性释水系数的概念和表达形式

特点：承压水一般埋藏较深，又有上下隔水层的阻隔，不能直接接受大气降雨、河渠和灌水入渗补给，补给径流条件差

补给来源：

①开采层内部的补给：相邻含水层之间的越流补给，相邻弱透水层的弹性释水

②来自开采区外的侧向补给

可开发利用的承压水弹性储量：

面积为A的含水层，从开采前的压力水位到允许最大静水位之间的承压含水层中释放出来的总水量：

W = μ

e ·∆S

·

A

弹性释水系数μe：

定义：当压力水头下降一个单位，从单位水平面积，高为含水层厚度m的承压含水层柱体中释放出来的水量，无量纲

根据弹性释水系数μe的定义：对于厚度为m，单位水平面积的含水层中，由于单位水头变化而引起水体积的变化为γnβwm；引起骨架的变化为γβsm，即μe应该等于两项之和： e ＝γmnβw＋γmβs＝γm(nβw＋βs) （无因次)

岩石的空隙有哪几类（按成因）？有哪些因素、是如何影响孔隙度的大小的？松散岩层的孔隙（pore）

非溶性坚硬岩石中的裂隙（fissure）

易溶性岩石中的溶隙（cavity）

孔隙度大小的影响因素

颗粒排列情况：颗粒大小最疏松排列方式----立方体形态排列n=47.64％

最紧密排列方-----四面体形态排列n=26.18％

大多介于此两者之间，但粘性土例外

颗粒大小：颗粒直径不同的等粒岩土，当排列方式相同时，孔隙度完全相同

颗粒分选程度：分选性愈差，大小愈悬殊，孔隙度愈小

颗粒的形状：形状愈不规则，孔隙度愈大

胶结程度：被胶结充填的岩石，孔隙度降低

土壤结构：团聚较好的土壤（团粒结构发育）孔隙较高

液态水按所受的引力不同分为哪几类？

结合水：固相表面引力和重力，吸着水，薄膜水

毛细水：毛细力和重力，支持毛细水，悬着毛细水，孔角毛细水

重力水：重力

地下水是如何分类的？潜水有哪些特点？

按埋藏条件分类：包气带水，潜水，承压水

按蓄积的岩层分类：孔隙水，裂隙水，岩溶水

特点：具有自由水面(上部与大气连通)；

直接接受降雨和地表水的补给；

埋藏区与补给区一致(补给较容易)；

通过潜水蒸发和水平地下径流排泄；

动态不稳定（水位、水量受气候条件和河流水文状况的影响，水质受地表环境和人类活动的影响）

从潜水等水位线图上可确定哪些因素？

潜水面的水力坡度:即两点之间的水位差/两点之间的水平距离；潜水坡度一般很小，常为千分之几至百分之几；

地下水流向:地下水水力坡度最大的方向；

地下水埋深；