第三章_地下水的赋存

3.2.2 含水层与隔水层的相对性 含水层与隔水层的划分依据决不是 含水与不含水，而是岩石的透水与给水 性能。
从实际应用角度来看划分的相对性——相当水量
满足需要就可以了。如在某处一口井出水量80m3/d，作为万
人的供水源可能不足；作为饮料厂、装瓶生产则为含水层。 从理论意义来看——微不足道 微不足道，有时空尺度的制约。 如华北平原早期地下水开采就是典型的例子，深层水与
受气象因素的显著影响。 包气带的内容将在第六章中重点研究。
3.1.5 上层滞水 ：包气带中位于局部隔水体以上
具有自由水面的重力水。
有如下特点：
1）补给：大气降水;
2）排泄：蒸发、向隔水体边缘流散排泄 ; 3）动态变化：雨季补给，旱季消耗，甚至没有; 4）水质水量：含盐量低，易受污染；水量小，仅 能作为小型或暂时性供水水源。
含水系统层次划分—系统与子系统
A
B
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冲洪积平原地下水含水系统
丘陵
倾斜平原区
低平原
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3.5 潜水
（一）定义：第一个具有自由表面的含水层中的水 特征：无隔水顶板、易补、与大气圈及地表水密切、水质受气候 因素影响大 5 6
3.1.2 包气带水的来源
① 大气降水入渗；
② 地表水渗漏；
③ 大气中水汽转移；
④ 饱水带水分上移。（毛细水上升进
入包气带；地下水蒸发进入包气带）
3.1.3 包气带水的赋存与运动
包气带水同时受毛细力和重力共同作用。重力使水 分下移；毛细力将水分输向细小空隙，还常将包气带下 部水分向上部输送以供蒸发。雨季降水多，地表水多， 包气带水以下渗为主；雨后，包气带的水以蒸发、蒸腾 形式向大气排泄。
例：潜水与承压水的转化
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④ 承压水头 — 静止水位（测压水位）高出含水层顶板的距离。
⑤ 含水层埋深 — 地表高程与隔水顶板高程之差。 ⑥ 承压水自溢区 — 地形等高线与同高的测压水位线各个交点连线所
圈围的范围。
承压含水层与其它水体（地表水、潜水、承压水）
间的补排关系 条件：（两个缺一不可） ① 二者之间存在水压差。 ② 二者之间有水力联系通道。
3.1.4 包气带水的影响因素
从包气带在地层剖面中的位置看出，它是饱水带与 地表水圈、大气圈、生物圈以及人类活动发生联系的必 经之路。饱水带通过包气带获得大气降水、地表水的补 给，也通过包气带蒸发、蒸腾方式排泄于大气圈。因此， 包气带水的数量、质量及其运动状态，除受包气带岩性、
地下水埋深、植被发育情况及人为活动影响以外，主要
二
承压水特征
① 承压性。
② 高补低排 ③ 水循环交替程度较弱。 ④ 水质变化较稳定。
三 等水压线图
等水压线图：某承压含水层 承压水面的等高线图。 等水压线图上可反映那些水文地质信息？
① 承压水的流向、水力梯度。（方法同潜水流向、水力坡度）
② 测压水位 — 静止水位的海拔。 ③ 测压水位的埋深 — 地表高程与测压水位之差。
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。
思考题
1．为什么说空隙大小和数量不同的岩石，其
容纳、保持、释出及透水的能力不同？
2．地下水位的埋藏深度和下降速率，对松散
岩石的给水度产生什么影响？
第三章 地下水的赋存
1.包气带和饱水带水 2.含水层、隔水层与弱透水层
3.地下水的分类
4.含水系统
5.潜水
6.承压水
教学提示：
本章应着重阐明含水层与隔水层的概念。对
2．简述饱水带特征？ (1) 饱水带一般含有重力水和结合水。
(2) 饱水带的水体是连续分布的，能传递静水压
力。
(3) 饱水带水在水头差的作用下可以发生连续运
动。
3.2 含水层、隔水层、弱透水层
3.2.1 基本概念 1.透水层 —能普遍透水的岩层。 如：地下水面以下的砂层、砾石层、裂隙或溶穴 发育较好的岩层等。
四 潜水等水位线图
③
a. 为什么作等水位线图？ 等水位线图可以揭示出一个地区的许多水文地质信息： 潜水面的形状：地形图上的地形等高线，反映的是地面的形状；潜水等 水位线图反映的是潜水面的形状（起伏），它比地形等高线缓（开阔）。 b .潜水流向：垂直于等水位线，由高指向低。 c. 潜水水力梯度（水力坡度）：在潜水流向上两条等水位线之间的水位差与 二者之间的水平距离之比。
5.按埋藏条件：包气带水、上层滞水、潜水、承压水
6.按含水岩石（介质）：孔隙水、裂隙水、岩溶水（过渡类 型：如岩溶裂隙水
3.4
含水系统
含水系统—Groundwater aquifer system
地下水含水系统：
是指由隔水或相对隔水岩层圈闭的，具有统一水力联系
的含水岩系
含水系统：包含多个含水层和弱透水层，或局部隔水层 含水系统：可以进行子系统划分 含水系统的定义是从大的空间尺度研究含水层、隔水层、 与弱透水层的组合关系，是从地质成因角度对岩层的水 文地质特征进行划分的分析方法(或给出的概念)
潜水等水位线图的做图方法以及它所揭示的水文
地质信息应予以重视。
3.1 包气带与饱水带
（一）包气带和包气带水类型
地表以下第一个连续稳定自由水面以上的岩土
层，称为包气带。存在于包气带中的水，称为包气 带水。
3.1.1.包气带： 土壤水带、中间带、毛细水带 固、液、气三相系统 中间带若存在局部的粘性土层，其 上面可以聚集一些重力水形成上层 滞水。
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）
浅层水的开采有一粘土隔水层；在开采深层水时，短时
间水量大，水位降低快，浅层水向深层“越流”--粘土 层成为“透水层”。
3.3
地下水分类
1.按起源：初生水、再生水、凝结水、渗入水 2.按地下水动态：渗入—蒸发型、渗入—径流型、渗入—蒸 发径流（过渡型） 3.按化学成分：TDS、酸碱度、硬度 4.按循环时间：静态水、动态水
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
差间隔用内插法勾绘出各条等水位线。
（二）饱水带 （地下水面以下的地带）
饱水带岩石空隙全部被水充满，水是连 续分布的，能传递静水压力，在水头差的作 用下由高向低运动，是目前重力水开发利用
和排除的主要对象，也是今后我们讨论的主
要对象。
1．简述包气带特征？
(1)包气带一般含有结合水、毛细水、气态水、过路重力水；
(2)包气带自上而下可分为土壤水带、中间带和毛细水带； (3)包气带水来源于大气降水的入渗、地面水渗漏和地下水通 过毛细上升输入的水分，以及地下水蒸发形成的气态水。 (4)包气带水的运移受毛细力和重力的共同影响。
河
流
河
流
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3.6
Hale Waihona Puke Baidu
承压水与承压含水层
基岩自流盆地中的承压水
①承压含水层 ②隔水顶板 ③隔水底板 ④承压含水层厚 度（M） ⑤埋深（D） ⑥测压水位线 （面）： ⑦承压高度-H ⑧补给区 ⑨承压区 ⑩排泄区 ⑾自溢区
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一 基本概念 1.承压水：充满于两个隔水层（弱透水层）之间 的含水层中的水，叫作承压水 。
化）受人为因素影响也显著，易污染 ； 4.水循环交替迅速：水循环周期短，更新恢复快 ； 5.潜水研究基本方法—绘制潜水等水位线图—获取信息-资料的手段— —通过调查、勘探和分析绘制 。
三 潜水等水位线
1）定义： 潜水面上水面标高相同的各点连线。 2）潜水等水位线图 ：以一定高差间隔所作的若
干条等水位线所构成的图。
3
8 4 7
D
M
1
2
1-潜水含水层 2-隔水层 3、4 潜水面 潜水位 M-含水层厚度 D-潜水埋深 5-大气降水入渗 6-蒸发 7-流向 8-泉
二、主要特征
1.补给(来源)：降水入渗，河湖入渗 ；
2.排泄(汇)：泉，（河）泄流，蒸发 ； 补给或排泄通过含水层厚度变化而储水与释水！
3.动态：受气象，水文因素影响明显，变化快（水量、水位季节性变