水文地质基础知识

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泉：是地下水的天然露头，是地下水的一种重 要排泄方式。按泉的形成方式可分为下降泉和上升 泉。
下降泉：由潜水含水层形成的泉。根据泉水出 露的原因又可分为侵蚀下降泉、接触下降泉、溢流 下降泉。
上升泉：由承压水含水层形成的泉。根据上升 泉出露的原因又分为侵蚀上升泉和断裂上升泉。
（4）初生说：1902年由奥地利地质学家E.修斯 提出。认为初生水来自岩浆源的分异作用，初生水 的基本标志是高温、溶解有特殊的与岩浆有关的化 学成分。
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Байду номын сангаас
（5）内生说：由前苏联水文地质学家Г.Н.卡明斯 基提出。认为凡是早于渗入循环与沉积循环生成的地下 水均可命名为内生水，它主要由岩浆及变质(由地球内 力作用引起岩石的改造与变化)起源的水、汽组成。
裂隙可分为风化裂隙、成岩裂隙和构造裂隙三种类 型，相应的裂隙水也分为三种。（顶板砂岩含水层）
裂隙是坚硬岩石中的空隙。包括裂隙的宽度、 长度、数量、分布及连通情况。
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③岩溶水 埋藏于溶洞溶隙中的重力水，或称喀斯特水，
有时也称溶洞水。喀斯特水的水量大、水质好，可 作大型供水水源，但岩溶水对煤矿生产安全构成严 重威胁，尤其是岩溶化岩层厚度巨大时，多是造成 矿井重大水患的水源。
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（3）良好的补给来源 岩层具备了良好的储水空间和构造条件，但如果 水源不足，仍不能成为含水层。含水层通常会直接或 间接的接受大气降水、地表水或地下水的补给，补给 水量越大通常含水层富水性越强。
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含水层根据埋藏条件和水力学状态可以分为承 压含水层和潜水（无压）含水层。
饱气带中局部隔水层上的重力水。一般对煤矿生 产几乎没有影响。
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②潜水 是指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以
上，且具有自由水面的重力水。潜水的自由水 面，称为潜水面；潜水面上任一点的标高，称 为潜水位。对于煤矿来说，潜水是矿坑充水的 重要水源之一。
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注：民用水井与矿井排水。
由于采掘活动而对矿井充水有影响的所有含水 层称为充水含水层，按其影响程度和性质可以分为 直接充水含水层和间接充水含水层。 直接充水含水层：指露天坑或矿井巷道直接揭露的 含水层，或通过煤层回采后的冒落裂隙带、回采工 作面及巷道底板破坏带等直接向矿井充水的含水层。 间接充水含水层：指与直接充水含水层有水力联系， 并通过直接充水含水层向矿井充水的含水层。
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水汽输送
降水
降水
蒸发
入 渗
水汽输送
径流
蒸发
自然界中水循环
动态观点：通过循环—水的质量得以净化、水的数量得以再生，可持续发展得到保证。
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（四）地下水的分类 （1）按地下水的埋藏条件分为：
①上层滞水 ②潜水
③承压水
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①上层滞水 一般认为上层滞水是指埋藏在离地表不深的
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注：井下施工上山巷道与泵坑积水。
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③承压水 充满于上下两稳定隔水层之间的含水层中的
重力水，称为承压水。储存承压水的向斜构造， 在水文地质学中通常称为承压水盆地或自流盆地。 自流盆地按其水文地质特征可分为补给区、承压 区及排泄区三部分。 对矿井开采来说，承压水对 矿井影响较大，甚至造成淹井事故，必须引起高 度重视。
（第四系含水层等）
孔隙的大小：取决于沉积物颗粒形状、大小、均匀程度、
排列情况及胶结程度等。颗粒越粗大，其间孔隙越大。颗粒
大小相等，呈立方体排列（疏松排列），其孔隙要大于呈四
面体排列（紧密排列）。沉积物颗粒不均匀，粗颗粒间的孔
隙常被小颗粒充填，使孔隙变小。
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②裂隙水 埋藏于基岩裂隙中的地下水。按成因，岩石的
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（二）地下水的起源（假说）
（1）渗入说：公元前 1世纪，认为地下水是 由雨水和雪水渗入地下形成的。
（2）凝结说：公元前 4世纪，认为地下水是 由空气中水蒸气凝结而成的。
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（3）沉积说：20世纪初，在人们发现地下深处 存在高温卤水以后，认为地下水与含水岩石同时形 成于沉积盆地中，两者的年龄一致，并把这种水命 名为沉积水（同生水）。
溶隙是可溶岩（石灰岩、白云岩、大理岩、石 膏、岩盐等）中的空隙。巨大洞穴或溶隙，是水溶 蚀结果。
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二、含水层与隔水层
（一）含水层 通常指储有地下水的透水层，是地下水 赋存与运动的主要场所（如岩溶发育的石灰 岩和白云岩）。含水层的构成通常需要以下 三个条件：（1）储水空间（2）储存地下水 的地质构造（3）良好的补给来源
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（2）按含水层空隙性质分为：
①孔隙水 ②裂隙水 ③岩溶水
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①孔隙水
储存于疏松岩层孔隙中的水。一般情况下，岩石颗粒大
而均匀，则含水层孔隙大、透水性好、水量大、运动快、水
质好；反之，则正好相反。孔隙水对采矿的影响主要取决于
孔隙含水层厚度、岩层颗粒大小及其与煤层的相互关系。
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（1）储水空间
构成含水层，首先要具有良好的储水空间。 岩层的空隙愈大、数量愈多、连通性愈好，则 透水性能就愈好，重力水就愈易渗入及流动， 有利于形成含水层。
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（2）储存地下水的地质构造 具备利于储存地下水的地质构造也是构成含水层 的重要条件之一。在有隔水（不透水或弱透水）层的 存在下，可以避免重力水向下、向侧向流失。如分布 于向斜构造的透水层与隔水层组合，往往构成良好的 含水层。
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矿井 水文 地质 基础 知识
一、地下水的形成与分类 二、含水层与隔水层 三、矿井充水条件分析 四、矿井涌水量预测
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一、地下水的形成与分类
（一）地下水的概念 地下水是指埋藏在地表以下，储存在
岩石空隙中的水。它主要以气态水、吸着 水、薄膜水、毛细水和重力水等几种形式 存在于岩石空隙中。
20世纪60年代以来，已逐渐公认地下水的起源与 地球水圈起源紧密相关，原始地壳出现以后，地球水圈 才逐渐形成。包含在地球水圈中的水（包括地面水和地 下水）主要是整个地质时期从地球内部持续地逸出起源 的。
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（三）自然界的水循环 分大循环（海陆之间）和小循环（海陆内部）。
在全球范围内，水分从海洋表面、陆地的河湖、岩 土表面蒸发，植物叶面蒸滕的水分，上升的水汽随 气流转移到陆地上空，以降水的形式降落到陆地表 面，又以地表径流及地下径流的形式汇入大海之中， 称为大循环。循环周期长达数千年或几天。