水文地质学第一章至第十章知识点总结

第一章绪论1、研究对象：地下水(与岩石圈、水圈、大气圈以及人活动相互作用的地下水水量和水质的时空变化规律。

)2、研究内容：1）地下水的形成、埋藏、赋存、分布；2）地下水的运动；3）地下水的补给、径流、排泄；4）物理化学性质、成份及形成原因；5）地下水的起源、循环、转化规律。

3.与地下水有关的问题1、地下水水位变动破坏原有的岩土与地下水的力学平衡系统，以及产生的各种效应。

最典型的是斜坡稳定问题。

2.土壤盐渍化。

3、矿坑涌水、充水问题。

4、土壤盐渍化或沼泽化等导致的农业生产问题。

5.沙漠化、荒漠化面积不断扩大，草地退化和沙化面积逐年增加。

6、地下水和地表水水质问题河湖萎缩、干涸、水质遭受严重污染。

7、地下水水资源保护、管理、合理开发利用问题。

４，水文地质学在国民经济建设中作用1、地下水是一种宝贵的资源；2、地下水是重要的液体矿产和矿水资源；3、地下水是良好的载热介质和能源；4、是有效的找矿标志，预报地震的手段；5、是地下矿坑和地下工程突水的重要因素；6、地下水是有些工程效益降低的主要原因：溶解作用；润滑作用；侵蚀作用。

7、地下水是破坏土壤肥力的重要因素；8、地下水是某些地方性疾病的致病原因；9、地下水引起的公害：地面沉降，地下水污染等。

第二章地球上的水及其循环1.1 地球上的水存在空间：浅部层圈水，深部层圈水。

1.2 自然界的水循环水循环：自大气圈到地幔的地球各个圈层中的水构成的系统中水相互联系、相互转化的过程叫做自然界的水循环。

自然界的水循环分为水文循环和地质循环两类。

（水在循环过程中与地球表面圈层之间发生相互作用的水资源、生态与环境、水旱灾害等都与水循环有关。

）1地质循环图示与图解—返回地幔的2—来自地幔岩的初生水；1—沉4)；水；3—岩石重结晶脱出水（再生水积成岩时排出的水—与热重65—和沉积物一起形成的埋藏水；力和化学对流有关的地内循环—蒸发和降水87—蒸发和降水（小循环）；10—地表径流。

（大循环）；9—地下径流；地质循一．1、定义：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程叫做地质循环。

、过程有二： 2 a上地幔软流圈上升流区、下降流区成岩作用、变质作用、风化作用等过程b水文循环图示与图解—大气中a—海洋蒸发；b—c—降水；d水汽转移；——入渗；f地表径流；e—水面蒸发；地下径流；g—叶面蒸土面蒸发；ih—)(蒸腾发水文循环二．、天然水循环1内因：固液气三相水可以相互转化；外因：太阳辐射使得水体蒸发，地球重力使1）循环原因：水降落到地面。

2）循环环节：蒸发－运移－降水－径流c：内循环b：小循环3）循环类型：a：大循环（洋陆之间）5）水循环的作用（对水）：：促进天然水的更新；a b：促进海洋和大气水的交换，也促进大陆内部不同流域内的水交换；：促进各个圈层之间的交换（大气圈、生物圈、水圈、岩石圈）。

c ）研究水循环的意义：加强小循环，阻截大循环。

6 2、人为因素影响下的水循环1）循环的过程：在蒸发和径流两环节之间加入了人为因素。

2）人为活动影响的结局：2a：由于水量变化导致地下水量的变化；b：天然水受到污染，水质发生变化；c：打破了原有的生态系统平衡。

研究水文循环的意义：降雨是参与水循环运动的有效水量，对于自然界和人类的生活和生产活动却有重大意义。

（1.直接影响气候的变化；2.形成江、河、湖、沼等水体及各种地貌；3.造成巨大的水利资源。

4.形成一切水文现象。

）(思考：水文循环和地质循环的区别)1.3.1 与水文循环有关的气象因素1、气象因素：影响地下水形成与动态的气候特征及其变化的要素（含：气温、气压、湿度、蒸发、降水。

）湿度：1）绝对湿度：e 或m2）相对湿度：绝对湿度于饱和水汽含量的比值。

r=e/E=m/M3）饱和湿度：一定温度下空气中水汽的最大含量，E或M。

饱和差：某温度下空气中的饱和水汽含量与实际水汽含量之差。

d=E-e。

降水：空气中水汽含量达到饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态降落到地面，形成降水。

（高层降水，低层降水）降水描述指标：Rainfall amount）：为一定时段内的降雨总量（一般用mm＝1000×m3/m2表示）；1 降雨量（2 降雨历时（Rainfall duration）：一次降雨所经历的时间（day或h）；3 降雨强度(Rainfall intensity)：为单位时间内的降雨量（mm/min或mm/h）；降雨强度分级：暴雨、大雨、中雨、小雨。

1.3.2 与水文循环有关的水文因素1、径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表和地下流动的水流。

2、水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成一个地表径流系统，称为水系。

3、水系的流域:一个水系的全部集水区域。

4、分水岭/线：相邻两个流域之间地形最高点的连线即为分水线，又称分水岭。

流量(Q)：系指单位时间内通过河流某一断面的水量，单位为m3/s、。

流量Q等于过水断面面5积F与通过该断面的平均流速V的乘积，即：Q= V·F 。

径流总量W (Runoff V olume)：指一定的时段内通过河流某一断面的总水量(单位：m3)6、。

可由下式求得：W=Q·T径流模数(M)：系指单位流域面积F（km2）上平均产生的流量，以L/s·km2为单位，计算7、3 M=10Q/F式为：径流深度(Y)：系指计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平、8 3 ·10mm，计算式为：Y=W/F均水层厚度，单位为径流系数(ɑ)：为同一时段内流域面积上的径流深度Y (mm)与降水量X(mm)的比值：ɑ=Y/X。

蒸发系数（β）：为同一时段内流域面积上的蒸发量Z (mm)与降水量X(mm)的比值：β=Z/X。

1.4 我国水文循环概况一、循环系统（途径）[五大系统并不是独立存在的，相互之间产生干扰，水循环系统复杂。

]1、太平洋水循环系统2、印度洋水循环系统3、南海水循环系统4、东北鄂霍次克水循环系统35、西北内陆水循环系统。

二、我国水文循环的基本特点（时空不均匀）1、在降水时间上分布不平衡；2、在降水空间上分布不均匀。

1.5 全球的水均衡1.海洋的蒸发量大于降水量；2.大陆的降水量大于蒸发量；3.大陆内陆区降水量和蒸发量基本相等。

Z－蒸发X－降水Y－径流Z洋＝X洋＋Y陆Z陆＝X陆－Y陆Z洋＋Z陆＝X洋＋X陆思考题：1、何谓自然界的水循环？水循环的作用？研究意义？2、我国水循环特点？第三章岩石中的空隙与水分§2.1 岩石中的空隙岩石的空隙是地下水储存和运移的先决条件，空隙的多少、大小、形状、联通状况和分布规律，决定着地下水的埋藏、分布和运动。

将岩石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。

§2.1.1 孔隙1、孔隙：在松散堆积物中或胶结不好的沉积岩中以及部分喷出岩中，组成岩石的颗粒或颗粒集合体之间能存在的多孔状的空隙。

2、孔隙性：岩土孔隙的大小、分布规律、数量、形状、性质、联通情况等的总称。

3、孔隙度：岩石孔隙体积与岩石总体积之比。

n=Vn/V4、影响孔隙度大小的因素：1）分选程度；2）颗粒排列状况（排列方式相同但颗粒直径不同的等粒岩石，其孔隙度完全相同）；3）颗粒形状；4）胶结充填情况。

§2.1.2 裂隙固结的坚硬岩石，包括：沉积岩、岩浆岩、变质岩，一般不存在或只是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。

（fissure）-- hard rock按照成因分类：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙裂隙率：裂隙体积与岩石总体积之比。

Kr=Vr/V 野外研究裂隙时，还应注意测定裂隙的方向、宽度、延伸长度、充填情况。

§2.1.3 溶穴1、溶穴：起因于水的溶蚀，在可溶岩（白云岩、岩盐、石膏、石灰岩等）中形成的空洞（溶隙）。

2、岩溶率：Kk=Vk/V特点：岩溶率的变化范围很大，且在相邻很近地点处岩溶率完全不同，同一地点的不同深度处岩溶率也有很大变化。

四、岩石中的空隙小结1、岩石中的空隙是研究地下水的基础，按岩层的空隙类型分为三种类型地下水：①孔隙水；②裂隙水；③岩溶水。

2、分布特点：孔隙主要分布于松散堆积物中，分布广泛，联通均匀；裂隙分布于坚硬岩石中，分布不均；溶穴分布可溶性岩石中，分布不均。

3、孔隙度，运用范围广；裂隙率、岩溶率受到地区限制，运用不广，代表性不强。

三者定义也各不相同。

但裂隙率和岩溶率可以直接评价赋水性，孔隙度加孔隙大小才可评价。

§2.2 岩石中水的存在形式岩石空隙中水的存在形式有：①结合水；②重力水；③毛细水；④固态水和气态水及岩石骨架中的水（矿物结合水）。

4一、结合水：1、强结合水（吸着水）：2、弱结合水（薄膜水）结合水区别于普通液态水的具有抗剪强最大特征是：度，即必须施加一定的力方能使其发生变形，施加的外力越大，发生流动的水层厚度也越大。

二、重力水水文地质研究的主要对象三、毛细水１、支持毛细水２、悬挂毛细水３、悬留孔角毛细水（触点毛细水）四、气态水、固态水以及矿物中的水气态水在一定温度、压力条件下，与液态水相互转化，两者之间保持动态平衡。

五、岩石空隙中的水小结：、重力水是水文地质研究的主要对象，毛细水是消耗地下水水量的，结合水影响地下水的运动。

1 、在大孔隙中以重力水为主，细小孔隙中以结合水为主，裂隙、溶穴中几乎全部为重力水。

2 与水储容及运移有关的岩石性质§2.3容水性一、1、容水性：岩石的孔隙具有容纳地下水的性质。

一般说来，2、容水度：岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积之比。

Sc=Vw/V 容水度在数值上于孔隙度（裂隙率、岩溶率）相当。

3、含水量：某时刻岩石孔隙中的实际水量与岩石的比值。

说明松散岩石实际保留水份的状况。

/干燥岩土重量）/G1）重量含水量：Wg=Gs （空隙含水重量w /岩土总体积）2）体积含水量：Wv=V/V （孔隙含水体积w时，重量含水量与体积含水量γ）当水的比重为31，岩石的干容重（单位体积干土的重量）为αγ的关系为：Wv=Wg*α给水性二、1、给水性：含水岩石在重力作用下能释放出水的性质。

＝Vw/V。

2、给水度：在重力作用下岩石所能释放出水体积与岩石总体积的比值。

μ从地下水水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，野外识别：地下水水位下降一个单位深度，在重力作用下释出水的体积，称为给水度。

注意：野外地层的给水度为一变值，室内试验中给水度为定值。

）地）初始地下水埋藏深度；2313、给水度的影响因素：）岩性：主要是孔隙的大小与多少；下水下降速率；4）地下水下降幅度。

持水性三、、持水性：饱水岩石在重力作用下失水，依赖静电引力和毛细力依然能保持水的性质。