第四章 地下水的赋存

第四章地下水的赋存

§4.1 包气带与饱水带

一、包气带、饱水带定义

二、包气带与饱水带界面的划分标准：以初见地下水水位为依据。

三、包气带形态、分带以及研究意义

1、形态：不同部位、不同时间运动方向、速度都在变化，是x、y、t的函数，受到气象因素影响严重。

2、分带：1）土壤水带2）中间带3）毛细水带

3、研究意义：

1）降水要经过包气带下渗，地下水蒸发排泄也必然经过包气带。

2）包气带水盐的形成及其运动规律对饱水带水的形成有重要意义。

4、包气带中水的几种形式：结合水、毛细水、气态水、过路重力水

四、饱水带的特征

1、饱水带中岩石的空隙完全被液态水充满。

2、饱水带中水是连续分布的，可以传递静水压力，在水头差的作用下可以发生连续运动。这也是打井一定要打到饱水带的重要原因。

饱水带中的重力水是开发利用或排除的主要对象。

§4.2 含水层、隔水层与弱透水层

一、含水层、隔水层的定义。

1、按照渗透性可以分为透水层和不透水层。

2、含水层：能够透过并给出相当数量水的饱水岩层。

3、隔水层：不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。不透水层通常称为隔水层。

4、弱透水层：在越流场很有意义。

二、含水层的构成条件（三个）

1、岩土体必须具备饱含重力水的空隙——空间问题。

2、具有有利于地下水聚集和储存的地质构造。

（1）含水层下要有隔水层，使得水不能向下渗漏；（2）在地下水流动方向上要有阻水构造，使得水不能排空。

3、要有充足的补给来源。

三、含水层和隔水层的相对性

1、隔水层的相对性1）没有绝对隔水的岩层；2）粘土层也可以含水；3）石英岩在多数地区是富水的，但是在华北震旦系的石英岩又是隔水的。4）不同岩性组合时，隔水层是对的。如细砂层。

2、含水层划分的相对性

1）释出多少水就是含水层并无定量绝对指标。要根据供水意义和研究目的来区别。

2）地表的亚粘土覆盖在砂砾石层上，两种情况。

3）供水意义：

四、含水层、隔水层、透水层的相互转化

五、野外如何判断含水层

1、仔细研究岩性，不同岩性的储水空间也不同。

2、研究岩层的组合关系。

3、地质构造条件的分析。

4、地貌条件分析。

六、含水层概念的回顾

1、孔隙含水层称为含水层比较符合实际。

2、裂隙称为含水带，因不同部位裂隙的成因不同，裂隙发育情况不同。

3、岩溶称为含水系统较为合适。因其不均匀性比裂隙带更严重。§4.3 地下水分类

一、地下水定义1、广义地下水:指赋存于地面以下岩土体空隙中的水；包气带及饱水带中所有含于岩土体空隙中的水均属之。

2、狭义地下水:仅指赋存于饱水带岩土体空隙中的水。

二、地下水的赋存特征：埋藏条件与含水介质类型

三、按照含水介质分类：

1、孔隙水

2、裂隙水

3、岩溶水

四、按照埋藏条件分类。1、潜水2、承压水3、上层滞水

五、综合两种条件分类：表3－1 地下水分类表

§4.4 上层滞水

一、定义

1、狭义：包气带中局部隔水层（弱透水层）上面积聚的具有自由水面的重力水。

2、广义：同包气带水，包括有毛细水，结合水和过路重力水。

二、形成上层滞水的条件

1.较厚砂层中夹有粘土或亚粘土透镜体时，降水或下渗的地下水受到透镜体阻挡而滞留于其上。

2.在裂隙发育、透水性好的基岩下有裂隙发育程度较差的相对隔水层.

3.在岩溶发育的岩层中夹有局部非岩溶化的岩层.

4.在黄土中夹有钙质板层时，其上形成上层滞水。

5.在酷寒地带有永久冻土层时，夏季地表解冻后永冻层起到局部隔水层的作用。

三、上层滞水的特征

1、补给：接受大气降水的补给

2、排泄：通过蒸发或向隔水底板(弱透水层底板)的边缘下渗排泄

3、基本特征：

1）一般水量小，动态不稳定，水量、水位季节性变化明显。

2）一个局部隔水层上的上层滞水与其他含水层之间无水力联系，无统一水位。

3）埋藏浅，径流短，矿化度低，容易污染。

4、包气带中的上层滞水对其下部的潜水的补给与蒸发排泄，起到一定的滞后调节作用。

供水意义：因水量小，动态变化显著，只有在缺水地区才能成为小型供水水源或暂时性供水水源。

§4.5 潜水

一、基本定义：

1、潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。

2、潜水面：潜水的第一个自由表面称为潜水面。

3、潜水埋藏深度：潜水面到地面的铅直距离。D

4、潜水含水层的厚度：从潜水面到隔水底板的距离。M

5、潜水位：潜水面上任一点的标高称为该点的潜水位。将潜水位相等的各点连线即得到潜水等水位线图。

6、潜水湖与潜水流

7、潜水的水力梯度：在潜水流的渗透途径上，任意两点的水位差除以该两点的水平渗透距离叫做潜水水力梯度。

8、潜水的分布区：潜水含水层的分布范围。潜水的补给区：大气降水入渗补给潜水的地区。潜水的排泄区：潜水出流的地区。

二、特征

1、要素：

2、补给：在潜水的全部分布范围都可以通过包气带接受大气降水、地表水的补给。

3、排泄：流入其它含水层，径流排泄（泉、泄流），蒸发排泄。

4、径流：在重力作用下由高水头向低水头流动，主要受到地形控制。

5、水质：主要取决于气候、地形及岩性条件，容易受到污染

三、潜水面形状

潜水面形状的意义：反映外界因素对潜水的影响，和潜水自身的特征如流向、水力梯度、含水层厚度等。

四、潜水面的表示方法

1、剖面图表示法

2、平面图表示法—潜水等水位线图

3、绘制方法：

1）在调查区内布置一定数量的水文地质点（包括人工露头和天然露头）；布置点有技巧。2）进行水准测量和水位测量。如何测水位？（地面标高减去潜水埋藏深度）

3）按照内插法绘制等水位线图。

注意：等水位线图上应注明水位测得时间，各个点的水文资料应在相同时间内测得，否则精度不能保证。

五、等水位线的实际用途：

1、确定地下水的流向

2、确定潜水面的坡度（水力梯度）

3、确定潜水的埋藏

深度4、确定流量5、推断含水层厚度和岩性变化6、分析地表水和地下水的相互补排关系。

7、帮助选择取水和排水工程设施的位置。8、确定泉水出露点和沼泽化的范围

§4.6 承压水

一、定义：

1、承压水：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水量中的水。

2、承压含水层的厚度：隔水顶底板之间的距离。

3、初见水位：钻孔揭穿顶板后刚见到承压水时的水面高程。H1

4、静止水位（稳定水位、测压水位、承压水位）：由于承压性，承压水含水层被揭穿后水位不断上升，达到一定高度后稳定下来时的水面高程。H2

5、测压水位面：承压含水层各点的测压水位所连成的面即该含水层的测压水位面。

6、承压水位埋藏深度：地面向下距测压水位的铅直距离叫做承压水位埋藏深度。

7、承压水头：由隔水顶板到测压水面之间的垂直距离。h

二、特征

1、承压性

2、要素：上下各一个隔水板。

3、补给：补给区(潜水分布区)获得补给，越流补