第3章地下水的基本概念

《地下水科学概论》一、名词解释。

第一章地下水分布1. 地下水：分布在地下岩石空隙之中的水。

2．岩石的透水性：岩石允许水透过的能力。

3. 结合水：由于固体颗粒表面的静电作用而吸附在颗粒表面的水。

4. 重力水：重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。

5. ★☆毛细水：在毛细力作用，水从地下水面沿着细小空隙上升到一定高度，形成一个毛细水带6. 支持毛细水：由于毛细力的作用，水从地下水面沿孔隙上升形成一个毛细水带，此带中的毛细水下部有地下水面支持。

7．孔角毛细水：在包气带中颗粒接点上由毛细力作用而保持的水。

8. 悬挂毛细水：由于上下弯液面毛细力的作用，在细土层会保留与地下水面不相联接的毛细水。

9. 空隙：地下岩石中没有被固体颗粒或固体骨架占据的那一部分空间。

10. 多孔介质：含有空隙的固体称为多孔介质。

11．孔隙：松散的（或未固结的）固体颗粒之间或颗粒集合体之间的空隙。

12．★孔隙度：某一体积的孔隙介质中孔隙体积与孔隙介质体积之比。

13. ★孔隙比：某一体积孔隙介质内孔隙体积与固体颗粒体积之比14. 有效空隙：相互连通而能使水流通过的孔隙称为有效空隙。

15. 孔隙介质的比表面积：一定体积的孔隙介质中所有颗粒的总面积与孔隙介质体积之比。

16．裂隙：固结的和坚硬的岩石在成岩过程中或成岩以后由于受到一些地质营力的作用而形成的沿一定平面方向展布的空隙。

17．★裂隙率：一定体积的裂隙介质内裂隙的体积与裂隙介质体积之比。

18．溶穴：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。

19．岩溶率：一定体积的岩溶介质内溶穴的体积与岩溶介质体积之比。

20. ☆容水度：一定体积的多孔介质完全被水饱和时所能容纳的水的体积与多孔介质体积之比。

21．★持水度：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于岩石空隙中的水量。

22. ★☆给水度：一定体积的饱水多孔介质在重力作用下释放出的水体积与多孔介质体积之比（重力给水度：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）。

地下水的基本概念及其分类
地下水是存在于地下的井孔、洞穴、河床、砂岩等水体的水，也是地
壳中的水分，是自然界最重要的水源之一。

它与江河流域中的河流水等地
表水有很大差别，具有自治性，不受地表水资源影响，不易受到气候变化
的影响，是人类利用和保护水源的重要资源。

一般把地下水分为浅层地下水、深层地下水和超深层地下水三种：
1.浅层地下水：指地表以下0-100米，埋藏浅的渗水，其水层由泥砂
土统聚而成，又被称为自灌水或涌流水，由空气、降雨和渗漏。

2.深层地下水：指地下100-500米的深水，其水层由石英岩伴有大量
的洞穴，又被称为沉积渗水、压汞水或动力水，由于地层厚、孔隙度低、
矿物结构细小，其中的水流慢、水品质比较稳定、丰度较高，可以满足人
类的饮用、农业、工业等需求。

3.超深层地下水：指地下500米以下的深水，其岩石特征与深层地下
水相似，由于岩石层状及硬度高，水流缓慢，水源层状较薄，且丰度较低，很少被开发利用，主要用于科学研究。

水文地质学§3.1包气带与饱水带§3.1包气带与饱水带§3.1包气带与饱水带§3.2 含水层含水层、、隔水层与弱透水层区别区别：：含水层与透水层、隔水层与弱透水层含水层、§3.2 含水层含水层、、隔水层与弱透水层§3.2 含水层含水层、、隔水层与弱透水层§3.3地下水分类§3.3地下水分类§3.3地下水分类§3.3地下水分类表3－1 地下水分类表组成构造盆地、向斜构造或单斜断块的被掩覆的岩溶化岩层中的水组成构造盆地、向斜构造或单斜断块的被掩覆的各类裂隙岩层中水山间盆地及平原松散沉积物深部的水承压水裸露于地表的岩溶化岩层中的水裸露于地表各类裂隙岩层中的水各类松散沉积物浅部的水潜水裸露岩溶化岩层上部岩溶通道中季节性存在的重力水裂隙岩层潜部季节性存在的重力水及毛细水土壤水，局部粘性土隔水层上季节性存在的重力水（上层滞水）、过路重力水及悬留毛细水包气带水岩溶水裂隙水孔隙水含水介质类型埋藏条件§3.4上层滞水二、形成上层滞水的条件二、形成上层滞水的条件§3.4上层滞水§3.4上层滞水§3.5潜水潜水示意图§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.6 承压水§3.6 承压水图3—6 基岩自流盆地中的承压水2005.5.3趵突泉胜景§3.6 承压水潜水和承压水对比潜水承压水1、基本定义在饱水带中第一个具有自由水面的含水层中的地下水的含水层中的地下水。

充满于两个隔水层之间含水层中的地下水的地下水。

2、要素一个隔水底板一个隔水底板一个隔水底板，，一个隔水顶板一个隔水顶板。

潜水面测压面潜水位测（承）压水位含水层厚度含水层厚度：：水面水面～～隔水底板含水层厚度含水层厚度：：隔水顶底板之间距离。

地下水基础知识（史上最全）地下水(ground water)，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/T 14157-93）中，地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水。

目录：一、地下水的来源和赋存形式1.地下水的来源2.岩石中的孔隙和水分3.岩石中水存在的形式4.与水分的储存和运移有关的岩石性质二、地下水及其分类1.基本概念2.地下水分类三、包气带、饱水带、含水层与隔水层1.基本概念2.含水层类型划分3.上层滞水和潜水4.层间水（承压水）5.潜水和承压水（层间水）比较地下水的来源和赋存形式|一、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|二、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/V3.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|三、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。

地下水的基本概念我们一起学习的这门课程是走近地下水，我是河海大学水文水资源学院，束龙仓老师。

今天我们一起来认识什么是地下水。

学习地下水我们首先要明确地下水的定义，地下水有以下三种定义：第一个定义是指地表以下各种形式的水。

这个定义由著名的以色列的水文地质学家J. Bear提出的；第二个定义是由两位加拿大学者R.A.Freez和J.A.Cherry给出的，指潜水面以下完全饱和的地层中存在的水。

两者的不同点是一个强调在地表以下，一个强调在地下水水面以下。

我们给出的定义是埋藏于地表以下的，各种形式的重力水。

地下水资源相对于地表水资源，既有相同点，也有其自身的有点。

首先我们来了解两者相同点。

一是可恢复性，地下水直接和间接的接受大气降水的补给，在人工开采地下水时，地下水水位下降，同时地下水不断接受大气降水的入渗补给，它是一种可以恢复的资源。

在不合理开采的条件下地下水水位迅速下降，如果限制开采并采取相应的管理措施，地下水水位会逐渐恢复。

二是时空变化性，从时间上看，主要因为在丰水季、枯水季和以及丰水年、枯水年的地下水补给量不同；空间上主要因为不同区域降雨分布特征不同。

三是有限性，地下水资源并非是“取之不尽，用之不竭”的，相对于逐年增长的地下水开采量，我国的地下水资源十分有限。

只有在合理的开采范围内，地下水才能形成良性循环。

盲目开采地下水，将会给生态环境带来负面影响。

地表水与地下水之间是可以相互转化的，水资源是一个统一的自然系统，地表水、地下水是水资源的两种表现形式，两者彼此紧密联系，在一定条件下可以相互转化，是不可分割的一部分。

地下水是不可取代的资源，新中国成立以来地下水的开采量不断增加，从70年代到90年代我国地下水的开采量程迅速增加的趋势，特别是在河北、山东、河南三省。

我国地下水资源约占水资源总量的1/3,已经成为生产、生活和生态用水的重要供水水源。

在北方干旱、半干旱地区，地下水资源在供水中占主导地位。

人类可以用人造金刚石代替天然金刚石，可以用核原料代替煤发电，但却无法替代水。