地下水基础知识汇总分享

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地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。在国家标准《水文地质术语》(GB/T14157-93）中，地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水。

一、地下水的来源和赋存形式

1、地下水的来源

1.渗入水

2.沉积水

3.再生水

4.初生水

5.有机成因水

2、岩石中的孔隙和水分

1.岩石中的孔隙：孔隙、裂隙和溶孔

2.有关孔隙度的几个基本概念

∙孔隙：组成松散岩石颗粒或颗粒集合体之间的间隙；

∙裂隙：应力作用下坚硬岩石破裂变形产生的。可分为成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙；

∙溶孔（洞）：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞；

∙孔隙度Φ：某一体积V岩石中孔隙体积Vn所占比例

Φ=Vn/V

∙裂隙率Kr：裂隙体积Vr与包括裂隙在内的岩石体积V的比值

Kr=Vr/V

∙熔岩率K：溶洞的体积Vk与岩石总体积V的比值

K=Vk/V

3.影响孔隙度大小的因素

∙颗粒的排列方式：立方体排列紧密，孔隙度大；四面体排列，松散，孔隙度大;

∙颗粒分选程度：分选好，孔隙度大；分选差，颗粒大小悬殊，细小颗粒充填于粗大颗粒之间，孔隙度降低;

∙颗粒形状：颗粒形状不规则--排列松散--孔隙度大粘性土的结构和次生孔隙：带电粘粒--聚合--结构孔隙--孔隙度增大--次生孔隙（虫洞、根孔、干裂缝）发育--孔隙度增大。

孔隙的特点

4.岩石中的各种裂隙

1-分选良好，排列酥松的砂；2-分选良好，排列紧密的砂；3-分选不良的，排列紧密的砂；4-经过部分胶结的砂岩；5-具有结构性孔隙的黏土；6-经过压缩的黏土；7-具有裂隙的岩石；8-具有溶的可溶岩

3、岩石中水存在的形式

1.气态水：以水蒸气的形式储存在地下的水；

2.固态水：指岩石中温度在0℃以下的重力水。即以冰的形态出现的重力水，常分布在季节性和永久性结冰的地区；

3.结合水：指受固体表面的引力大于水分子自身重力，束缚于固态表面，不能在自身重力影响想运动的那部分水。

∙强结合水：以单独的水分子状包围在岩石颗粒表面的水。

特点：

A.水分子排列紧密，不能流动；

B.密度大，2.0,在零下78℃时尚不能结冰；

C.没有溶解能力，不能溶解盐类；

D.不受重力作用，不传递导静水压力，不导电；

E.很难用机械的方法把它与颗粒分开，只有当空气中饱和差很大或105℃才能将他们分开；

F.具有极大的粘滞性和弹性。

∙弱结合水（薄膜水）：结合水的外层，由于分子力而粘附在岩土颗粒上的水。在饱水带中，能传递静水压力，静水压力大于结合水的抗剪强度时能够运移。

特点：

A.水分子排列不如结合水规则和紧密，水分子离岩石颗粒表面越远，结合力越小；

B.外层被植物吸收利用；

C.不受重力支配，不能导电、不能传递静水压力；

D.密度和普通水差不多，具有极大的粘滞性；

E.有较低的溶解岩能力。

4.重力水（自由水）：在重力作用下能自由运动的地下水称为重力水。

特点：内层重力--层流运动--外层重力水--易转为紊流运动

5.毛细水：在岩石毛细孔隙中或孔道狭窄部分的水。

毛细水类型：

∙支持毛细水：地下水面支持下存在的（附着水面上的），随地下水升降而升降；

∙悬挂毛细水：是细粒层次与粗粒层次交互成层时，在一定条件下，由于上下弯液面毛细力的作用，在细土层中保留下的与地下水面不相连接的毛细水；

支持毛细水和悬挂毛细水

∙孔角毛细水：是悬留于包气带中颗粒接触点上毛细水。

6.岩石骨架中的水：保存于矿物结晶格架中，已成为矿物组成部分的水。

岩石骨架中的水分类：

∙结晶水：当矿物中的水组成比例固定不对称结晶水。

如石膏（)、芒硝();

∙费石水：当所含水比例可变且易脱出时称费石水。

如蛋白质（）、方沸石();

∙结构水：以OH或H的形成参与矿物组合，彼此结合紧密。只有当矿物结构破坏后，并加热到400℃至500℃时才能分离出来的，这种水成为结构水。如水铝石（）、白云母（）。

|四、与水分的储存和运移有关的岩石性质

1.基本概念

∙容水度：指岩石完全饱水时，所容纳的最大的水体积与岩石总体积比值。一般说来容水数值上与孔隙度相当。孔隙体积的多少可用孔隙来表示;

∙重量含水量（Wg）：指松散岩石孔隙中所含水的重量（Gw）与干燥岩石重量（Gs）的比值。Wg=Gw/Gs*100%;

∙体积含水量（Wv）：指含水的体积（Vw）与包括孔隙在内的岩石体积（V）比值。Wv=Vw/V*100%;

∙持水度（Wn）：指饱和岩石在重力作用下释水后，岩石中保持的水的体积与岩石体积之比。Wn=岩石保持水的体积（Vr）/岩石的总体积（V）*100%;

∙给水度：指地下水位下降一个深度，单位水平面积岩石柱体在重力作用下释放的水的体积。

2.影响岩石给水度的因素：

水位下降速率大--给水度小（释水滞后效应）

3.影响岩石透水度的因素：

∙决定透水性好坏的主要因素是空隙大小，空隙直径愈小，透水性愈差。

∙当孔隙直径小于两倍结合水厚度时，在寻常条件下就不透水。

∙只有在孔隙大小相等的前提下，孔隙度才对岩石的透水性起作用，孔隙度愈大，透水性愈好。

二、地下水及其分类

1、基本概念

1.广义地下水：赋存于地面以下岩石孔隙中的水；