水文地质基础知识
水文地质学基础知识
水文地质学基础知识水文地质学是研究地下水活动及其与地质形态结构、岩石、土壤和水文过程之间的相互关系的学科。
它的研究对象主要是地下水的成因、分布、流动、质量及地下水与地表水之间的关系。
水文地质学对于水资源的合理利用和保护具有重要意义。
本文将介绍水文地质学的基础知识，包括地下水的形成、分布、流动及调查方法。
地下水形成的过程主要有两种，一种是通过大气降水渗入土壤和岩石中，并逐渐下渗形成地下水；另一种是通过地表水与地下水之间的相互渗透转化而来。
降水经过土壤和岩石的渗透作用，一部分被植物吸收，一部分在地表径流或蒸发散失，剩余的部分则渗透到地下形成地下水。
地下水一般分布在岩石孔隙、裂隙和含水层中，形成了地下水系统。
地下水的分布主要受岩石性质、地形和降水条件等因素的影响。
岩石的孔隙度和渗透性是影响地下水分布的重要因素。
一般来说，孔隙度越大、渗透性越好的岩石，地下水分布越广泛。
地形也对地下水分布起着重要作用，一般来说，山地地下水资源丰富，而平原地区地下水资源较为匮乏。
地下水的流动是指地下水在地层中的运动。
地下水的流动速度受渗透性、渗透压、水头差和岩石压力等多种因素的综合影响。
一般来说，渗透性高的岩石地下水流动速度较快，而渗透性差的岩石地下水流动速度较慢。
渗透压是指地下水渗透的驱动力，它主要取决于水文梯度和水的分子运动能力。
地下水的流动方向一般是由高处向低处流动。
水文地质学对地下水资源的调查至关重要。
地下水调查包括地下水位、含水层厚度、地下水化学性质等指标的测定。
地下水位是指地下水面距离地表的高度，它反映了地下水的丰度。
含水层厚度是指地下水层的厚度，它是地下水资源的重要指标。
地下水化学性质是指地下水中溶解固体和溶解气体的性质，它对地下水的使用和利用具有重要影响。
地下水的有效开采和持续利用对于水资源的可持续发展具有重要意义。
为了合理利用地下水资源，需要进行有效的管理和保护。
合理的管理包括建立地下水观测网络，及时监测地下水资源的动态变化；制定科学合理的地下水开采方案，保证地下水资源的持续利用；加强地下水资源保护，防止地下水污染和过度开采等问题。
水文地质学基础共40页PPT课件
某地潜水等水位线图（平面）
河
河
流
流
由于潜水在重力作用下由高处向低处流动，一般情况下，潜水面不水平，是一个向排泄区微微倾斜的曲面 。 该曲面往往与地表面一致，但起伏比较平缓 。 潜水面首先受地表水文网密度和切割深度的控制。 在地形切割强烈地区，地下水补给河水，潜水面向河道倾斜；在河流的下游，河床往往高于地面，河水位高于潜水位，河水补给潜水，则潜水面向河流外侧倾斜。 潜水面形状还受含水层岩性及过水断面大小影响 含水介质透水性越强，其中潜水水面越缓；介质透水性越差，潜水面越陡。在均质的介质中，当潜水流经较大的过水断面时，其水力坡度变缓。
3.3 地下水分类
孔隙水
裂隙水
岩溶水
包气带
上层滞水
上层滞水
上层滞水
潜水
孔隙潜水
裂隙潜水
岩溶潜水
承压水
孔隙承压水
裂隙承压水
岩溶承压水
上层滞水(a) 、潜水(b)、承压水(c)
a
b
c
一、潜水与潜水含水层概念 潜水：饱水带中第一个具有自由表面的稳定含水层中的水。 自由表面—没有隔水顶板或只有局部隔水顶板，与大气直接相通，除大气压强外不受其它任何附加压强。 稳定—具有一定的空间连续性（范围），以与上层滞水区分。 潜水含水层：赋存潜水的岩层。 建筑房屋时的基坑排水，大堤堤角处的散浸渗漏（潜水）
3.1 包气带与饱水带
3.2 含水层 隔水层 弱透水层
一、基本概念 饱水岩层中，根据岩层给水与透水能力而进行的划分： 含水层（Aquifer）： 是能够透过并给出相当数量水的岩层—各类砂土，砂岩等 隔水层（Aquifuge)： 不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足道的岩层——裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土（致密） 弱透水层（Aquitard）： 渗透性很差，给出的水量微不足道，但在较大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的岩层——各种粘土，泥质粉砂岩、砂质页岩
水文地质的一些基础知识
孔隙体积/岩石总体积；
有效孔隙度 岩石可给出自由水的空间体积，近等于给水度
渗透率
渗透系数K
表征岩石的渗透性能，刚性参数。没有考虑流体的有关特征。单位达西
cm2。
水力坡度等于1时，假定地下水通过整个断面（不考虑岩石颗粒所占据的
空间）的渗流速度 =
单位：m/d ,cm/s
弥散度α
弥散系数D
水断层 发生水
力联系
含水层通过钻
Hale Waihona Puke 孔发生水力联系按埋藏条件或水力性质可以分为：
上层滞水 (a)
潜水
(b)
层间水 (c)——承压水
a
b
c
地下水埋藏条件: 埋深、地质构造、封闭条件
潜水与承压水
•
潜水特征
潜水面为一自由水面：季节性的升降变化导致包气带厚
度变化
靠重力作用由高水位向低水位流动：天然条件下基本与
管道
• ——北方岩溶主要以溶孔、溶隙及细的岩溶管
道为主，水文地质特征表现为强径流带。水
资源属性以地下水为主，但局部有地表水特
征；
• ——南方岩溶主要以溶隙及大的岩溶管道和地
下河为主，水文地质特征表现为地下河。水
资源属性以面上地表水，局部为地下水特征
；地表水特征起宏观控制作用，地下水特征
起关键调控作用；三水转化频繁
指位于陆地表层能够生长
植物的疏松多孔物质层及
其相关自然地理要素的综
土壤质地命名法
土壤质地
0～5米
密度计法、吸管法、激光粒度仪法、筛分法、手测法
5～10米
砂土
砂粒成分＞50%；
细黏土成分＜25-30%
土壤质地
水文基础知识点总结
水文地质学复习资料§1 绪论1、水文地质学是一门研究地下水的科学2、水文地质学的研究内容：研究地下水与周围环境（岩石圈、水圈、生物圈、大气圈）及人类活动的相互作用下，其水质、水量的时空变化规律；并研究如何运用这些规律兴利除害，造福于人类。
§2 地球中水的分布与循环1、水文循环是指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中地下水之间的水循环。
大循环是指海洋或大陆之间的水分交换。
小循环是指海洋或大陆内部的水分交换。
2、地质循环是地球浅部层圈和深部层圈之间水的相互转化过程。
3、湿度：表示空气中水汽含量或空气干湿程度的物理量，是大气中的水汽含量。
有绝对温度、相对湿度、饱和差和露点等多种表示方法。
4、绝对湿度：表示某一地区某一时刻中的水汽含量，即单位体积空气中所含水汽的质量。
用重量表示时，符号记为m，单位为g/m3；用压力表示时，符号记为e，为空气中所含水汽分压，相当于水银柱高度的mm数或mba（1mba=102Pa），表示空气中水分的不饱和程度。
5、相对湿度：大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比值，亦即绝对湿度与饱和水汽含量之比，数值上也等于实际水汽压与同温度下饱和水汽压之比值，即r（%）=e/E×100%=m/M×100%式中，f为相对湿度，以百分数表示，表示实际水汽压，单位为毫米隶柱；E为饱和水汽压、（同一温度下，水汽压的最大值）。
6、蒸发：是指常温下水由液态变为气态进入大气的过程，亦即温度低于沸点时，水分子从液态或固态水的自由面逸出而变成气态的过程或现象。
7、径流是指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的现象。
为水流的重要环节和水均衡的基本因素。
分为地表径流和地下径流。
8、水系是指汇流于某一干流的全部河流所构成的地表径流系统。
9、流域是指一个水系的全部集水面积，亦即地表水、地下水的分水岭所包围的集水区域。
10、分水线（分水岭）是指相邻两个流域之间地形最高点的连线。
《水文地质学基础》完整版
第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。
2．地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3．矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4．自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5．水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6．地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7．大循环：海洋与大陆之间的水分交换。
8．小循环：海洋或大陆内部的水分交换。
9．绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10．相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。
11．饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12．露点：空气中水汽达到饱和时的气温。
13．蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14．降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。
14．径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
15．水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16．水系的流域：一个水系的全部集水区域。
17．分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18．流量：单位时间内通过河流某一断面的水量。
19．径流总量：某一时间段内，通过河流某一断面的水量。
20．径流模数：单位流域面积上平均产生的流量。
21．径流深度：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均水层厚度。
22．径流系数：同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1．水文地质学是研究地下水的科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。
2．地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。
水文与工程地质知识点总结
水文与工程地质知识点总结先从水文学知识点开始：水文学是研究自然界中水在地球上分布，循环和运动规律的科学。
水文学的基本知识包括：1. 地球上水资源的分布：地球上的水资源主要分布在海洋、河流、湖泊、冰川、地下水等地方，是地球上最重要的自然资源之一。
2. 降水：降水是指大气中水蒸气凝结成水滴或冰晶而自大气中降落到地面上的现象。
降水是地球上水循环的重要环节，提供了生命需要的水资源。
3. 地表水和地下水：地表水是指地球表面的水体，包括江河湖海等；地下水是指地下水层中的水资源，是重要的淡水资源之一。
4. 蒸发和蒸腾：蒸发是指地表水面蒸发为水蒸气的过程；蒸腾是指植物体内水分蒸发为水蒸气的过程。
5. 河流和湖泊：河流是一种地表水体系，湖泊是由地表水蓄积而成的水域。
水文学的基础知识对于工程地质有着非常重要的影响，因为地质条件对于水文的分布和循环有着很大的影响。
接下来是工程地质知识点：工程地质是研究土地与地下水的物理性质和工程性质以及地质构造与地下水的关系等内容的科学。
主要包括以下知识点：1. 土体的物理性质：土体是由固体颗粒、液体和气体所组成的多相体系，其物理性质包括土层的密度、孔隙度、渗透性等。
2. 土体的力学性质：土体的力学性质包括土壤的压缩性、抗剪性、胀缩性等，这些性质对土地利用和工程建设有着重要的影响。
3. 地质构造与地层特征：地质构造是指地球表面的地质形态和地质构造形态的特征，地层特征是指地球表面的地质构造和地质构造上的地带。
4. 斜坡和岩土工程：斜坡是地面上的倾斜地面，岩土工程是指以岩石和土壤为研究对象，以土木工程建筑和其他工程等为主要应用领域的交叉学科。
以上是工程地质的一些基础知识，工程地质对于水文学的实践和应用有着很大的影响。
水文与工程地质知识点总结：水文与工程地质是土木工程领域中非常重要的一门学科，它涉及到水资源的利用与管理，地下水文学，水文地质工程等多个方面，对于建筑工程、水利工程、交通工程等工程项目都有较大的影响。
水文地质与工程地质勘查基础知识单选题100道及答案解析
水文地质与工程地质勘查基础知识单选题100道及答案解析1. 水文地质学主要研究（）A. 地下水的形成、分布和运动规律B. 地表水的形成、分布和运动规律C. 大气水的形成、分布和运动规律D. 冰川水的形成、分布和运动规律答案：A解析：水文地质学主要研究地下水的形成、分布和运动规律。
2. 地下水按埋藏条件可分为（）A. 上层滞水、潜水、承压水B. 孔隙水、裂隙水、岩溶水C. 重力水、毛细水、结合水D. 包气带水、饱水带水答案：A解析：地下水按埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水。
3. 潜水的主要补给来源是（）A. 大气降水B. 地表水C. 承压水D. 凝结水答案：A解析：大气降水是潜水的主要补给来源。
4. 承压水的特点是（）A. 有自由水面B. 补给区与分布区一致C. 受气候影响大D. 水头压力高答案：D解析：承压水水头压力高，没有自由水面，补给区与分布区不一致，受气候影响小。
5. 岩土空隙中的水属于（）A. 结合水B. 重力水C. 毛细水D. 以上都是答案：D解析：岩土空隙中的水包括结合水、重力水、毛细水等。
6. 影响孔隙度大小的主要因素是（）A. 颗粒形状B. 颗粒排列方式C. 颗粒大小D. 以上都是答案：D解析：颗粒形状、排列方式、大小都会影响孔隙度大小。
7. 裂隙水的特点是（）A. 分布均匀B. 水量丰富C. 水质好D. 分布不均匀答案：D解析：裂隙水分布不均匀。
8. 岩溶发育的基本条件是（）A. 可溶性岩石、岩石透水性、水的侵蚀性B. 可溶性岩石、岩石不透水性、水的侵蚀性C. 不可溶性岩石、岩石透水性、水的侵蚀性D. 不可溶性岩石、岩石不透水性、水的侵蚀性答案：A解析：岩溶发育需要可溶性岩石、岩石透水性和水的侵蚀性。
9. 地质调查的主要方法不包括（）A. 遥感B. 钻探C. 坑探D. 物探答案：A解析：钻探、坑探、物探是地质调查的主要方法，遥感是辅助手段。
10. 工程地质勘察的阶段可分为（）A. 可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察B. 预可行性研究勘察、可行性研究勘察、初步勘察C. 初步勘察、详细勘察、施工勘察D. 以上都是答案：D解析：工程地质勘察阶段通常包括可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察和施工勘察。
地质和水文地质基础知识
6.3各级深层承压水超采区 严重超采区的划分
1. 年均地下水水位持续下降速率大于2m； 2. 年均地面沉降速率大于l0mm； 3. 发生了地下水水质污染，且污染后的地下 水水质劣于污染前1个类级以上，或污染 后的地下水已不能满足生活饮用水的水质 要求。
6.，华北平 原农村取水人工挖到地下 十米八米，水就出来了， 现在基本上到了40～50米， 有的甚至超过100米才能见 水。在过去50年中，华北 平原大量开采地下水已经 使地下水储存量减少约 1300亿立方米，相当于 200个白洋淀的水量。华北 平原在14万多平方公里的 区域上，形成了7万平方公 里的大漏斗，这在已有的 人类经验中是前所未有的。 在水资源矛盾如此集中的 条件下居然经济快速发展、 农业生产活跃、养活了1亿 多人口也是前所未有的。 因此，出现在华北平原上 水资源供需的严重势态， 对其他国家来说是一种借 鉴。世行，以及美德日意 荷等国的科学家都曾先后 到华北平原开展相关研究。
6.2各级浅层地下水、裂隙水和岩溶水 超采区严重超采区的划分：
1. 年均地下水超采系数大于0.3 ； 2. 孔隙水年均地下水水位持续下降速率大于1.0 m，裂隙水 或岩溶水年均地下水水位持续下降速率大于1.5m ； 3. 发生了地面塌陷，且100km2面积上的年均地面塌陷点多 于2个，或坍塌岩土的体积大于2m3的地面塌陷点年均多 于1个； 4. 发生了地裂缝，且100km2面积上年均地裂缝多于2条，或 同时达到长度大于l0m、地表面撕裂宽度大于5cm,深度大 于0.5m 的地裂缝年均多于1条； 5. 发生了地下水水质污染，且污染后的地下水水质劣于污染 前1个类级以上，或污染后的地下水已不能满足生活饮用 水的水质要求； 6. 需要保护的名泉年均泉水流量衰减率大于0.1；（济南的 趵突泉、敦煌的月牙泉、荆门的龙泉） 7. 因地下水开发利用引发了海水入侵、咸水入侵和土地沙化 现象。
《水文地质学基础》知识点资料整理总结
《水文地质学基础》知识点资料整理总结地表水环境地表水存在于陆地表面的河流(江河、运河及渠道)、湖泊、水库等地表水体以及入海河口和近岸海域。
水环境保护目标饮用水水源保护区、饮用水取水口，涉水的自然保护区、风景名胜区，重要湿地、重点保护与珍稀水生生物的栖息地、重要水生生物的自然产卵场及索饵场、越冬场和洄游通道，天然渔场等渔业水体,以及水产种质资源保护区等。
水污染当量根据污染物或者污染排放活动对地表水环境的有害程度以及处理的技术经济性,衡量不同污染物对地表水环境污染的综合性指标或者计量单位。
控制单元综合考虑水体、汇水范围和控制断面三要素而划定的水环境空间管控单元。
生态流量满足河流、湖库生态保护要求、维持生态系统结构和功能所需要的流量(水位)与过程。
安全余量考虑污染负荷和受纳水体水环境质量之间关系的不确定因素,为保障受纳水体水环境质量改善目标安全而预留的负荷量。
地下水环境地下水地面以下饱和含水层中的重力水。
水文地质条件地下水埋藏和分布、含水介质和含水构造等条件的总称。
包气带地面与地下水面之间与大气相通的，含有气体的地带。
饱水带地下水面以下，岩层的空隙全部被水充满的地带。
潜水地面以下，第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。
.承压水充满于.上下两个相对隔水层间的具有承压性质的地下水。
地下水补给区含水层出露或接近地表接受大气降水和地表水等入渗补给的地区。
地下水排泄区含水层的地下水向外部排泄的范围。
地下水径流区含水层的地下水从补给区至排泄区的流经范围。
集中式饮用水水源进入输水管网送达用户的且具有一定供水规模(供水人口一般不小于1 000人)的现用备用和规划的地下水饮用水水源。
分散式饮用水水源地供水小于一定规模(供水人口一.般小于1 000人)的地下水饮用水水源地。
地下水环境现状值建设项目实施前的地下水环境质量监测值。
地下水污染对照值调查评价区内有历史记录的地下水水质指标统计值,或调查评价区内受人类活动影响程度较小的地下水水质指标统计值。
水文地质基础知识
水文地质基础知识水文地质基础知识只介绍我们日常工作中经常接触到的一些地下水方面的基本知识。
主要讲三个问题：一、地质基础知识；二、水文地质基础知识；三、供水管井的设计。
1 地质基础地质学主要研究地貌、地质构造、地质成因、地质年代等地质科学。
水文地质学是地质科学的一个分支，与地质科学有着紧密的联系。
工作中常接触的地质学相关知识介绍如下。
1.1地质年代代——纪——世（统）从近到远：1、新生代（K Z)：距今年龄0.02—0.8亿年。
包含：第四纪、第三纪。
构造运动属喜山期。
2、中生代（M Z)：距今年龄0.8—2.3亿年。
包含：白恶纪、侏罗纪、三叠纪。
构造运动属燕山期、印支期。
3、古生代（P Z)，距今年龄2.3—6亿年。
包含：二叠纪、石炭纪、泥盆纪、志留纪、奥陶纪、寒武纪。
构造运动属华力西期、加里东期。
4、远古代（P t)，距今年龄6—35亿年。
5、远太古代，距今年龄＞35亿年。
第四纪的划分：（1）四分法：全新世（全新统）（Q4)；更新世晚期（上更新统）（Q3)：更新世中期（中更新统）（Q2)：更新世初期（下更新统）（Q1)。
（2）根据冰期、间冰期划分：①全新世（全新统）（Q4)：冰后期—（Q4IP)②更新世晚期（上更新统）（Q3)：大理冰期—（Q3d)大理—庐山间冰期—（Q3d-I)③更新世中期（中更新统）（Q2)：庐山冰期—（Q2I)大姑—庐山间冰期—（Q2d-I)④更新世初期（下更新统）（Q1)：大姑冰期—（Q1d)鄱阳—大姑间冰期—（Q1b-d)鄱阳冰期—（Q1b)第三纪划分：根据年龄划分：①上新世（N2)，距今年龄0.03—0.12亿年。
②中新世（N1)，距今年龄0.12—0.25亿年。
③渐新世（E3)，距今年龄0.25—0.4亿年。
④始新世（E2)，距今年龄0.4—0.6亿年。
⑤古新世（E1)，距今年龄0.6—0.8亿年。
1.2 地形图的分幅及编号1、1:100万纬线：自赤道起算，纬差4°，横列，用数字1—22表示。
水文地质学复习重点
水文地质学复习要点第一章1.地下水：赋存于地表（严格地说应该是地下水面，地下水面之上包气带的重力水称为过路重力水）以下各种形式的重力水（可以自由流动）。
除了重力水，还有结合水、毛细水等。
2. 地下水的功能：①作用上的重要性②补给上的有限性；③时空上的多变性④利用上的多样性。
水是一种极其活跃的重要的地质营力水（尤其是地下水）承受载荷，是应力的传递者与热量及化学组分的传输者。
水也是不可忽视的致灾因子。
水还是活跃灵敏的生态环境因子。
水是极有价值的信息载体第二章1.水循环概念：地球上各层圈的水是相互联系、相互转化的，这一过程称为水循环。
2.地球上各层圈的水也称水系统。
自然界的水循环按其循环途径长短、循环速度和涉及的圈层范围分为：水文循环、地质循环。
3.自然界的水循环：①水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
a大循环：海洋与大陆之间的水分交换为大循环。
b小循环：海洋或大陆内部的水分交换称为小循环。
②地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程称为水的地质循环，这种由地幔熔岩物质直接分异出来的水叫初生水。
第三章1.地壳岩石中的空隙为地下水的赋存提供了必要的空间条件，是地下水存储空间和传输通道，空隙的特征（多少、大小、形状、方向性、连通程度及其空间变化等）决定着岩土储容、滞留、释出以及传输水的性能。
岩石空隙可分为三类：a. 未固结的松散岩石中的孔隙（第四纪地质学）；b. 固结的坚硬岩石中的裂隙（构造地质学）；c. 可溶岩石中的溶穴(隙)（岩溶地貌学）。
2.孔隙度与颗粒大小没关系，和颗粒的排列方式有关。
孔隙的最宽部分称为孔腹，最窄部分称为孔轴。
3.岩土空隙中的水有结合水、液态水（重力水、毛细水）、固态水、气态水。
4.毛细水有三种类型：将一根毛细玻璃管插入水中，毛细管内的水面即会上升到一定高度，这便是发生在固、液、气三相界面上的毛细现象。
①支持毛细水：由于毛细力的作用，水从地下水面沿着小孔隙上升到一定高度，形成一个毛细水带，此带中的毛细水下部有地下水面支持，因此称为支持毛细水。
水文地质基础知识
（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。
4
（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
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。 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。
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（3）岩溶水 发育特征：含水空间分布极不均一，在宏观上有统 一水力联系而局部水力联系不好，水量分布极不均匀。
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充水特征：
a、位于岩溶发育强径流带上的矿井易发生突水，且频率高， 矿井涌水量大。 b、矿井充水以突水为主，且突水量远超过正常涌水量，极 易发生淹井事故。例如：1984年6月2日10：20am，开滦范各庄 矿2171工作面陷落柱突水的最大涌水量达2053m3／min，使该大
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③隐伏煤田露天开采时，覆盖层中的孔隙水是露天坑的
主要充水水源，必须在剥离前进行预先疏干。如内蒙古元宝
山露天矿，第四泵松散卵砾层覆盖于煤系之上，且与地表水 有水力联系，露天坑开挖时最大疏干水量超过100万m3／d。 ④露天剥离岩层中孔隙水的存在，改变岩层的物理力学 性质，导致粘土膨胀、流砂冲溃、边坡滑动等工程地质问题。
水文地质基础知识
水文地质基础知识只介绍我们日常工作中经常接触到的一些地下水方面的基本知识。
主要讲三个问题：一、地质基础知识；二、水文地质基础知识；三、供水管井的设计。
1 地质基础地质学主要研究地貌、地质构造、地质成因、地质年代等地质科学。
水文地质学是地质科学的一个分支，与地质科学有着紧密的联系。
工作中常接触的地质学相关知识介绍如下。
1.1地质年代代——纪——世（统）从近到远：1、新生代（K Z)：距今年龄0.02—0.8亿年。
包含：第四纪、第三纪。
构造运动属喜山期。
2、中生代（M Z)：距今年龄0.8—2.3亿年。
包含：白恶纪、侏罗纪、三叠纪。
构造运动属燕山期、印支期。
3、古生代（P Z)，距今年龄2.3—6亿年。
包含：二叠纪、石炭纪、泥盆纪、志留纪、奥陶纪、寒武纪。
构造运动属华力西期、加里东期。
4、远古代（P t)，距今年龄6—35亿年。
5、远太古代，距今年龄＞35亿年。
第四纪的划分：（1）四分法：全新世（全新统）（Q4)；更新世晚期（上更新统）（Q3)：更新世中期（中更新统）（Q2)：更新世初期（下更新统）（Q1)。
（2）根据冰期、间冰期划分：①全新世（全新统）（Q4)：冰后期—（Q4IP)②更新世晚期（上更新统）（Q3)：大理冰期—（Q3d)大理—庐山间冰期—（Q3d-I)③更新世中期（中更新统）（Q2)：庐山冰期—（Q2I)大姑—庐山间冰期—（Q2d-I)④更新世初期（下更新统）（Q1)：大姑冰期—（Q1d)鄱阳—大姑间冰期—（Q1b-d)鄱阳冰期—（Q1b)第三纪划分：根据年龄划分：①上新世（N2)，距今年龄0.03—0.12亿年。
②中新世（N1)，距今年龄0.12—0.25亿年。
③渐新世（E3)，距今年龄0.25—0.4亿年。
④始新世（E2)，距今年龄0.4—0.6亿年。
⑤古新世（E1)，距今年龄0.6—0.8亿年。
1.2 地形图的分幅及编号1、1:100万纬线：自赤道起算，纬差4°，横列，用数字1—22表示。
水文地质基础知识、岩性描述
岩溶水：储存和运动于石灰岩、白云岩等可溶蚀裂隙和溶
洞 中的地下水，又称喀斯特水。 泉是地下水的天然露头，是地下水的一种重要排泄方式， 是蓄水构造水文地质特征的重要表现。
岩性描述：
日期 ╱ 班次 进 自 尺(米) 至 共 岩心(米) 长度 残留 深度 (米)
QHSE 管理体系文档
岩性原始记录表
第 地 厚度 (米) 岩心 长(米) 采取 率(%) 质 分 层 岩 性 描 述 编 号 页 共 取样 深度 (米) 页 备 注
1、地下水的物理性质
温度：地下水的温度与埋藏环境有关。
颜色：决定于地下水化学成分与所含悬浮物质，通常是无色
的，含有某些化学成分或悬浮杂质时呈现不同的颜色。
透明度：决定于固体和胶体悬浮物含量。 气味：取决于水中化学成分和有机质。
味道：取决于水中化学成分。如 H2S 的臭鸡蛋味，有机质的
鱼腥味；含CO2多则爽口，含重碳酸钙、镁［Ca、Mg（HCO3）2］常 常有甜味。 比重：决定于水中所含盐分的多少。
水层的约束和水压的作用，通常是从补给区流向排泄区。
其补给区与分布区不一致，受大气降水变化的影响较小，
不易受污染。
承压水的特征：
A）承压水具有静水压力；
B）以侧向补给为主，因此补给区与分布区不一致； C）承压水径流严格受隔水层控制，其埋藏分布主要取 决于地质构造； D）承压水的动态受降水、蒸发、水文等因素影响，但
2015水文地质培训
克拉玛依市地质工程有限责任公司
目录
第一章 水文地质基础知识，岩性描述
第二章 地下水的准备，钻井的流程，风险识别 第五章 现场班报填写资料录取 第六章 现场施工中岩屑的捞取，各工序的把关
第七章 抽水试验，水位观测，q-s及历时曲线的绘制
水文地质基础知识
水文地质基础知识
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（2）裂隙水 发育特征：含水空间发育不均一，且具有一定的方向性，
其富水性受裂隙发育程度、分布规律和补给条件的控制，一 般富水性不强。
充水特征：常构成煤层顶底板，使采掘工作最经常揭露 的直接充水含水层。通常表现为淋水、滴水和渗水，水量不 大，分布不均。当有水源补给时，矿井涌水量较大，甚至构 成水害。例：山西路英某矿，井筒断面见长约3m的大充水 裂隙，极言风化段Qmax达到349m3/h（即5.7m3/min）， 最终导致淹井。
水文地质基础知识
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（3）岩溶水 发育特征：含水空间分布极不均一，在宏观上有统
一水力联系而局部水力联系不好，水量分布极不均匀。
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充水特征：
a、位于岩溶发育强径流带上的矿井易发生突水，且频率高，
矿井涌水量大。
b、矿井充水以突水为主，且突水量远超过正常涌水量，极易
发生淹井事故。例如：1984年6月2日10：20am，开滦范各庄
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③隐伏煤田露天开采时，覆盖层中的孔隙水是露天坑的 主要充水水源，必须在剥离前进行预先疏干。如内蒙古元宝 山露天矿，第四泵松散卵砾层覆盖于煤系之上，且与地表水 有水力联系，露天坑开挖时最大疏干水量超过100万m3／d。
④露天剥离岩层中孔隙水的存在，改变岩层的物理力学 性质，导致粘土膨胀、流砂冲溃、边坡滑动等工程地质问题。
水文地质基础知识27 Nhomakorabea三、矿井充水条件分析
矿井充水条件：煤矿床开采过程中，地下
水或地表水以不同形式和程度向井巷（或矿坑）
涌入时，其充水水源、充水通道及充水强度的
统称。
矿井 充水 条件 分析 内容
（一）充水水源 （二）充水通道 （三）充水强度
水文地质知识点总结
水文地质知识点总结作为水文地质学的一个重要分支，水文地质知识点涉及地下水的形成和储集、地下水的运动与水文地质条件、地下水的利用及保护等方面。
下面我们将就水文地质知识点进行总结。
一、地下水的形成和储集地下水是指在地下岩石裂隙、岩洞、岩溶缝隙中的自然水源。
地下水主要由大气降水、地表水渗漏和地下岩石中的储水层组成。
地下水是地表水向地下渗漏产生，也可以是通过降水、河流渗漏、湖泊、沼泽、水库等地表水渗漏到地下所形成。
一般情况下，地下水多集聚在地下含水层中。
地下含水层是地下水运动中的一种特征变质，是由吸水能力很强的岩石层构成的一个地下水储集地。
地下水的形成和储集是受到多种因素的影响，例如岩层的渗透性、受压缩水层的特性、地下水的抬升，还有地下水循环和地下水固有的水源特性等。
二、地下水的运动与水文地质条件地下水是一种天然资源，它的运动与水文地质条件密切相关。
水文地质条件是指通过地质条件的影响，使得地下水形成与分布的状况。
地下水的运动与水文地质条件主要包括地下水的水位、地下水流动的方向、流速等。
地下水的水位是指地下水位于岩层中的位置情况。
地下水流动的方向是指地下水在地下的流动方向。
而地下水流速是指地下水流动的速度。
地下水的运动与水文地质条件是地下水资源的重要组成部分。
通过水文地质条件，可以掌握地下水的流动和分布状况，提高地下水资源的有效利用率。
三、地下水的利用及保护地下水是人类生活和生产中不可缺少的重要水资源。
地下水是一种取之不尽用之不竭的自然水源。
地下水的利用主要包括饮用水、工业水、农业水、城市供水等方面。
对地下水的利用，需要合理的开采和利用，保护地下水资源。
地下水的保护主要包括减少地下水污染和地下水补给。
地下水污染是指在地下水的运动过程中，因为人类活动或其他原因，导致地下水中的各种物质浓度增高，直接或间接影响到地下水的水质。
地下水的补给是指地下水的源头水源，减少地下水补给，会影响地下水资源。
以上是水文地质知识点的一个简要总结，希望可以帮助大家更加深入的了解水文地质知识。
《水文地质学》大学笔记
《水文地质学》大学笔记第一章：水文地质学概述一、水文地质学的定义与意义1. 定义水文地质学是研究地下水的科学，它涉及地下水的起源、分布、流动、质量和管理与保护。
它是一门跨学科领域，结合了地质学、环境科学、水文学、化学和物理学等多个学科的知识。
2. 意义水文地质学的研究对于人类社会的可持续发展具有重要意义，它不仅关系到水资源的合理开发利用，还与环境保护、灾害防治、城市建设、农业灌溉等众多领域紧密相关。
二、水文地质学的研究内容1. 地下水的形成与循环- 地下水的起源：降水、地表水渗入、岩石水等。
- 地下水循环：补给、流动、储存、排泄等过程。
2. 地下水的分布规律- 地下水类型：孔隙水、裂隙水、岩溶水等。
- 地下水层位的分布特征：水位、水质、水温等。
3. 地下水的物理性质和化学性质- 物理性质：颜色、味道、透明度、密度、导电性等。
- 化学性质：溶解离子、气体、有机物、微生物等。
4. 地下水的运动规律- 达西定律：描述流体在多孔介质中流动的规律。
- 地下水流动方程：质量守恒、能量守恒等。
5. 地下水资源的评价与开发利用- 资源量评价：储量、补给量、可开采量等。
- 开发利用技术：钻井、抽水、地下水处理等。
6. 地下水环境问题及其防治- 污染源：工业、农业、生活污染等。
- 防治措施：污染源控制、地下水修复、环境监测等。
7. 地下水与地质灾害的关系- 地面沉降、岩溶塌陷、滑坡等地质灾害的地下水因素。
三、水文地质学的研究方法1. 实地调查- 地表水系调查- 钻井与水文地质剖面- 水文地质试验：抽水试验、渗透试验等。
2. 实验室测试- 水样分析：化学成分、微生物含量等。
- 岩石样品分析：孔隙度、渗透性等。
3. 数值模拟- 地下水流动模拟- 污染物迁移模拟- 降水-径流模拟4. 遥感技术- 地下水资源的遥感监测- 地下水循环过程的遥感分析5. 地球物理勘探- 电法勘探- 地震勘探- 重力勘探6. 社会经济调查- 水资源需求调查- 水资源利用与管理现状调查四、水文地质学的发展历程1. 萌芽阶段（19世纪末至20世纪初）- 地下水理论的初步形成- 达西定律的提出2. 形成阶段（20世纪初至50年代）- 水文地质学作为独立学科的确立- 地下水流动方程的建立3. 发展阶段（20世纪50年代至今）- 计算机技术在水文地质学中的应用- 遥感、地球物理勘探技术的发展- 可持续发展和环境保护理念下的水文地质学研究五、水文地质学在国民经济建设中的应用1. 水资源规划与管理- 水资源调查与评价- 水资源合理分配与调度2. 城市供水与排水- 水源地的勘查与评价- 城市地下水管理与保护3. 农业灌溉- 地下水灌溉系统的设计与优化- 农田地下水位控制4. 矿产资源开发- 矿井水文地质条件的勘查- 矿井涌水预测与防治5. 环境保护与治理- 地下水污染调查与评价- 污染场地修复与风险管理6. 地质灾害防治- 地下水诱发地质灾害的预测与防治- 地下水动态监测与预警系统第二章：地质基础一、地质作用与地质现象1. 地质作用- 内动力地质作用地壳运动板块构造理论：板块的划分、板块边界的类型（离散边界、汇聚边界、转换边界）。
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水文循环的作用与效应
水文循环是环境的主要控制因素
水循环的强度和时空分布，是洪、涝、旱等自然灾害 产生的主要原因。循环强度过大：易产生洪涝灾害； 循环强度过小：易产生水资源不足，旱灾 很多生物依赖于水分循环传输养分而得以生存和发展
水文循环的作用与效应
水文循环为人类提供了巨大的水资源和能源
提供了人类赖以生存和发展的可再生的水资源 提供了巨大的能源
土壤水（包气带水） 地下水（狭义，饱和带水）
水文循环的基本过程
蒸发 水汽输送
凝结降水
入渗
径流（地表径流, 地下径流）
水文循环基本过程
水循环的类型
大循环：海洋与陆地之间水分交换过程 小循环：陆地或海洋的局部水分交换的过程
陆地小循环
外流区小循环 内流区小循环
海洋小循环
学科体系
水文地质学是地质学的一个分支 水文地质学也称为地下水水文学，是水文学的一个分支 水文地质学是地质学与水文学所形成的交叉学科，而由于两者 不同，形成相对独立的一门学科体系。
地质学 水文地质学
水文学
基础学科
学科体系
基础学科
水文地质学基础 地下水动力学 水文地球化学 供水水文地质学 矿床水文地质学 农田供水水文地质学 油田水文地质学 工程水文地质学…… 计算水文地质 同位素水文地质 RS、GIS……
达西定律
Q-渗透流量(L3T-1)； -过水断面(L2)； h-水头损失(水头差，L)； L-渗透途径(L)； K-渗透系数(LT-1)； I-水力梯度(无量纲)。
物理意义
地下水由水头（位）高处向低 处流动，流速大小与水力梯度 成正比，比例系数即为渗透系 数。（Fick定律）
h Q K K I L Q V K I V K I
应用学科
技术学科
1. 地球上的水循环
水文循环的定义
是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作 用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗和径流等环 节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
水的存在形式
大气水（气态） 陆地地表水（江河、湖） 冰川水（固态） 海洋水 地下水
隔水层
含水层和隔水层的相对性和对立统一性
地下水赋存
地下水分类：1.包气带水(上层滞水)；2.潜水；3.承压水； 潜水含水层；承压含水层
地下水赋存
潜水
定义：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。 特点：
无隔水顶板，积极参与水循环（补给、排泄）； 动态随季节变化明显； 重力释水； 易受污染； 一般情况下，潜水面与地形起伏相一致。
岩石的成因分类
火成岩：由於岩浆侵入地壳内部，或流出地表面造成熔岩， 在经冷却凝固而造成。火成岩是所有岩石中最原始的岩石。 沉积岩：由原来已形成的岩石，受到风化作用后变为碎屑， 或由生物的遗迹等，再经过侵蚀、沉积、及石化等作用而造 成的岩石。这类岩石都成层状，最先沉积者在下部，时代较 老；层次愈上者，则时代愈新，这叫做叠置层法则； 变质岩：原来的火成岩或沉积岩，再经过地壳运动或岩浆侵 入作用所发生的高温和高压与热液的影响，可以改变其原来 岩石的结构或组织，或使部分矿物消失，而产生他种新的矿 物，因而成为另外一种与原岩不同的岩石，称为变质岩，如 大理岩变自石灰岩；板岩变自页岩；石英岩变自砂岩等。
应用水文地质学基础知识
2014年8月
目 的
复习水文地质学的基本概念和原理 拓宽水文地质学知识
内 容
绪言 1. 地球上的水循环 2. 岩石中的孔隙与水分 3. 地下水赋存条件 4. 地下水运动的基本规律 5. 地下水的化学成分及其形成作用 6. 地下水的补给与排泄 7. 地下水动态与均衡 8. 孔隙水、裂隙水和岩溶水
绪 言
水文地质学：是研究地下水的科学。研究地下水水量和水 质时空演化规律，地下水的合理开发利用等。 地下水：赋存于地表以下岩石空隙中的水（非饱和带水、 饱和带水）。 地下水的功能和作用
宝贵的资源（与其它资源的不同） 重要的环境要素（资源、污染、生态洋的蒸发量大于降水量 陆地的降水量大于蒸发量 陆地外流区输入水汽量与输出水汽量基本平衡 内陆盆地的降水量等于蒸发量
水文循环的机理
水文循环服从质量守恒和能量守恒原理
水文循环的基本动力是太阳能和地球引力
水文循环的内在因素是水的特殊的物理性质：在常温常压 下可以进行三种状态的相互转化 全球水文循环是闭合系统，局部为开放系统 水文循环过程伴随着能量的转换和其他物质的运移和聚集
V u ne
水力梯度（I）
沿渗透途径水头损失与相应途 径长度的比值。 水力梯度可表示为：
h dh dh ,,,...... L ds dx
渗透系数（K）
岩石渗透性能的定量指标，在数值上等于单位水力梯度条 件下的渗流速度。 量纲：LT-1。 影响因素：孔隙大小、多少
Vn n 100 % V
影响松散岩层孔隙度的因素
“理想土”模型
颗粒排列方式和密实程度 颗粒大小和形状 分选程度 土壤结构（单粒、团粒结构） 其他因素：次生裂隙、根孔、虫孔等
裂隙
成岩裂隙 构造裂隙 风化裂隙
裂隙的方向、宽度、延伸方向、充填情况等。 裂隙率
裂隙性
松散岩石渗透系数参考值：
名
称
粒径（mm） 0.005-0.01 0.01-0.05 0.05-0.1 0.25-0.1
岩石：矿物的集合体，是组成地壳的主要物质。岩石 可以由一种矿物所组成，如石灰岩仅由方解石一种矿 物所组成；也可由多种矿物所组成，如花岗岩则由石 英、长石、云母等多种矿物集合而成。组成岩石的物 质大部分都是无机物质。 岩石的固结性分类：松散岩类、固结岩类（基岩） 岩石的可溶性：非可溶性岩、可溶性岩
3、地下水赋存条件
地下水面：地表以下一定深度，岩石中的 孔隙被重力水所充满，则形成地下水面。 饱水带：地下水面以下岩石。 包气带：地下水面以上，未被水充满的岩 层。
支持毛细带 中间带 土壤水带
水文地质学研究的重点是饱水带。但包气 带作为补给通道作用也不容忽视。
地下水赋存
含水层
定义：饱含水的透水层，或能够透过并给出相当数量水的岩 层。 辨异：饱含水的弱透水层（粘土、沿粘土等）；不含水的透 水层（沙漠、被疏干的含水层等） 定义：不透水的岩层，或不能透过并给出一定水量的岩层。 辨异：隔水层的相对性，并非完全隔水－弱透水层
达西定律讨论
过水断面：是指垂直 于流向横断面积，包 括颗粒和孔隙所占据 的面积的总和，是一 种假想的过水断面面 积，实际孔隙面积为：
ne
渗透速度
是一种假想流速，是平均到整 个假想过水断面上的流速。 地下水在孔隙中的实际流动速 度要大于渗透速度，水质点的 平均实际流速为：
基础知识
矿物形成作用：岩浆作用、风化作用、区域 变质作用 矿物：矿物指由地质作用所形成的天然单质 或化合物。它们具有相对固定的化学组成， 呈固态者还具有确定的内部结构；它们在一 定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石 和矿石的基本单元。
基础知识
矿物种类：目前已知的矿物约有3000种左右，绝大多数是固态 无机物，液态的（如石油、自然汞）、气态的（如天然气、二 氧化碳和氦）以及固态有机物（如油页岩、琥珀）仅占数十种 。在固态矿物中，绝大部分都属于晶质矿物，只有极少数（如 水铝英石）属于非晶质矿物。来自地球以外其他天体的天然单 质或化合物，称为宇宙矿物。由人工方法所获得的某些与天然 矿物相同或类同的单质或化合物，则称为合成矿物如人造宝石 。矿物原料和矿物材料是极为重要的一类天然资源，广泛应用 于工农业及科学技术的各个部门。
水车：将太阳能转化为机械能 水力发电：将太阳能转化为电能 热水资源：以水循环为媒介，利用地热资源
水文循环是地球上一切水文现象产生的根源
水文循环是地球环境存在和发展最重要的影响因素，因此， 可以说研究水文循环是水文学研究的主旋律。
2、岩石中的空隙和水分
岩石中的空隙 岩石中水的存在形式 岩石的水理性质
给水度（ ）：单位体积的饱和岩石，在重力的作用下释出水的体积。 或：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平 面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。（应用：重要的水文地 质参数，区域水资源评价） 持水度（Sr）：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中 反抗重力而保持在岩石孔隙中的水的体积。 透水性：岩石允许水通过的能力，定量指标－渗透系数。
颗粒大小 分选程度 问题：是否松散岩层的孔隙度越大，渗透系数越大？
用途：重要的水文地质参数，用于水资源评价，建立地下 水模型
渗透系数（K）
如何得到K值？
室内试验，缺点：扰动，点参数 均衡计算，区域平均值，缺点：精度低 模型反演：建立数学模型，通过调整参数，拟合实际观测水位，确定 水文地质参数。 数值法： 解析法： 注意：用稳定流模型求参，只能求得K值，而不能通过反演等到 给水度值。而非稳定流模型可得到两者。
岩石的水理性质
岩石的水理性质－即岩石孔隙类型、大小与水的存在形式之间的关系，主要 的定量指标： 容水度：岩石完全饱和时所能容纳水的最大体积与岩石总体积之比 含水量