水文地质学基础一绪论1、地下水是指地面以下岩土空隙中的水2、水文地质学是研究地下水的学科对象：地下水主要对象：重力水3、地下水的功能可以概括为：资源、地质营力、致灾因子、生态环境因子和信息载体等二地球中水的分布与循环4、水文循环是大气水地表水和地壳浅表地下水之间的水分交换局限于地球浅表,交替迅速水的地质循环是发生于大气圈到地幔之间的水分交换发生于大气圈到地幔之间交替慢5、水资源的特点：1）降水少,年总降水量比全球平均降水量少22%2）人均水资源量低3）空间分布不均匀,东部丰富,西部贫乏4）季节及年际变化大,旱涝灾害多5）水质污染重地下水的优点：1）分布广泛 2）变化稳点 3）具有天然调节性 4）水质良好 5）易于开发利用三岩土中的空隙和水6、岩土空隙是地下水的储容空间和传输通道。
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、释放以及传输水的性能。
7、颗粒及颗粒集合体之间的空隙称为孔隙8、岩土孔隙多少用孔隙度表示,孔隙度是单位体积岩土（包括孔隙在内）中孔隙所占的比例.粗粒土（砂砾）孔隙度的大小,与颗粒大小无关,与颗粒分选程度、排列状况、形状以及胶结物的多少9、裂隙按成因可以分为：成岩、构造、风化、卸荷10、结合水：固相表面引力大于自重力的水11、容水度是指岩土完全饱水时所容纳的水的体积和岩土体积的比值。
通常,容水度与孔隙度（裂隙率岩溶率）相等。
对于具有膨胀性的粘性土,容水度大于孔隙度。
12、含水量是松散岩土孔隙所包含的水与岩土的比值13、给水度是指地下水位下降单位体积时，释放水的体积和疏干体积的比值,给水度与颗粒大小、分选、粗细颗粒成层状况、以及地下水位下降速度有关14、岩土的渗透性是指岩体传输水或其他流体的性能四地下水的赋存15、越流是指相邻含水层通过其间的相对隔水层发生水量交换16、含水系统是由隔水或相对隔水边界圈周围的,内部具有统一水力联系的赋存地下水的岩系17、潜水：饱水带中第一个具有自由表面且有一定规模烦人含水层中的重力水潜水面以上不存在隔水层18、潜水等水位线图：1）确定潜水面的形状、潜水流向2）计算潜水的水力梯度3）确定潜水埋藏深度潜水4）确定与地表水的互补关系5）确定泉或沼泽位置6）推断含水层的岩性或厚度的变化7）确定给水和排水工程地位置19、充满于两个隔水层之间的含水层中的水，称为承压水20、包气带局部隔水层之上积聚的具有自由表面的重力水,称为上层滞水五地下水运动的基本规律21、地下水在岩土空隙中的运动称为渗流发生渗流的区域称为渗流场层流：水质点在做有序的,互不混杂的流动紊流：水质点在做无序的,互相混杂的流动稳定流：水在渗流场内运动,各个运动要素（水位、流速、流向等）不随时间改变非稳定流：运动要素随时间变化的水流运动自然界中地下水22、沿等水头面（线）法线方向（水头降低方向）的水头变化率称为水力梯度 I=等水头面（线）：渗流场中水头相等的各点连成的面(线)23、在渗流场中某一典型剖面或切面上,由一系列等水头线与流线组成的网格称为流网六包气带水24、松散沉积物的包气带自上而下可划分为：土壤水带、中间带和毛细水带25、包气带水和饱水带相比,不同点：1)包气带存在毛细负压或基质势,但饱水带不存在2)包气带任一点的压力水头是含水量的函数,但稳定流条件下饱水带任一点的压力水头是定值3）包气带的渗流系数随含水量的降低急剧变小,但饱水带的渗流系数一般可看做定值七地下水的化学组分及其演变26、地下水中含有各种气体、离子、胶体、有机质以及微生物27、地下水中常见的气体成分有：O2 N2 CO2 CH4 H2S等一方面：气体成分能够说明地下水所处的地球化学环境;另一方面：有些气体会增加地下水溶解某些矿物组分的能力28、溶解性总固体：指溶解在水中的无机盐和有机物的总称（不包括悬浮物和溶解气体等非固体组分）29、地下水中分布最广、含量较多的离子：氯离子、硫酸根离子、重碳酸钙离子、钠离子、钾离子、钙离子、镁离子30、地下水中的微生物,有以下作用：1）参与地下水化学形成作用,改变地下水组分2)生物修复地下水污染3）改变含水介质特征4）参与成岩作用5）参与成矿31、地壳表层两个热能李来源：1）太阳的辐射2)地球内部带的热流地壳表层可以分：变温带、常温度带及增温带增温带中的地温变化用地温梯度表示,地温梯度是指每增加单位深度是时地温的增值32、地下水化学成分形成作用1）溶滤作用：水与岩土相互作用,使岩土中一部分物质转入地下水中岩土的组分转入水中,取决于一系列因素：1）组成岩土的矿物的溶解度2）岩土的空隙特征是影响溶滤作用的另一因素3）水的溶解能力决定着溶滤作用强度4）水中溶解气体CO2、O2等的含量决定着某些盐类的溶解能力5）水的流动状况是影响其溶解能力的关键因素地下水的径流与交替强度是决定溶滤作用最活跃、最关键的因素2）浓缩作用具备条件：干旱或半干旱的气候,有利于毛细作用的颗粒细小的松散岩土,低平地势下地下水位埋深较浅的排泄区浓缩作用的规模,取决于地下水流系统的空间尺度及其持续的时间尺度3）脱碳酸作用 4）脱硫酸作用5）阳离子交替吸附作用粘土及粘土岩类最容易发生交替吸附作用6）混合作用：成分不同的两种水绘合在一起，形成化学成分不同的地下水八地下水的补给与排泄33、地下水补给：饱水带获得水量的过程，水量增加地同时,盐量等也随之增加地下水排泄：饱水带减少水量的过程, 减少水量的同时,盐量和能量等也随之减少去路包括：溢流地表成泉,向地表水排泄,土面蒸发及植物蒸膀等34、降水入渗存在两种方式：活塞式入渗及捷径式入渗35、影响入渗系数的因素：年降水量的大小、降水强度及其时间发布、包气带岩性、地下水埋藏深度36、地表水补给地下水必须具备两个条件：1）地表水水位高于地下水2）两者之间存在水力联系37、根据达西定律,河水补给地下水时,补给量取决于以下因素：河床渗透性、透水河床湿周与长度的乘积、河水位与地下水位高差以及河流过水时间大气降水和河水补给地下水的特点不同：大气降水在空间上是面状补给源,在时间上是非连续补给源.河水在空间上是线状补给源,在时间上是较为连续的,或经常性的补给源38、人工补给地下水具有多种目的:1)利用含水层作为地下水库,调蓄其他水源,增加可利用水资源量2)维护和改善生态环境3）防治某些地质灾害4）利用含水层调蓄热能等39、地下水排泄 1）天然排泄：泉、向地表水泄流、土面蒸发、叶面蒸膀等2）人工排泄：井孔、排水渠道等设施泉按出露原因分：侵蚀、接触、溢流、断层、接触带泉的作用：判断含水层和隔水层、判断岩层富水性、判断断层导水性、根据泉水温度判断地下水循环深度、根据泉水化学成分找矿40、影响地下水蒸发的主要因素：气候、潜水埋藏深度及包气带岩性41、常见的含水层（含水系统）之间水力联系的方式：1）含水层之间通过叠加接触部分发生补给（排泄）2）含水层之间通过导水断裂发生补给(排泄)3）含水层通过穿越其间的井孔发生补给（排泄）九地下水系统42、含水系统（地下含水系统）是由隔水或相对隔水边界圈周围的、由含水层和相对隔水层组合而成的,内部具有一定水力联系的赋存地下水的岩系地下水流系统（地下水流动系统）：指从源到汇的流面群构成，且具有统一时空演变过程的地下水体地下含水系统的整体性,体现于统一的水力联系地下水流系统的整体性,体现于统一有序的水流含水系统与水流系统都具有级次性,任一含水系统或水流系统都可能包含级次的子系统十地下水动态与均衡43、地下水动态：地下水各种因素（水位、水量、化学组分、气体成分、温度、微生物等）随时间的变化；地下水均衡：某一时段、某一范围内地下水水量（盐量、热量等）的收支状况十一孔隙水44、孔隙水是赋存于松散沉积物中的地下水其特征：1）空间分布连续性好、相对均匀2）层状分布,与岩层分布一样3）水力联系紧密,具有统一地下水面十二裂隙水45、裂隙水：赋存于裂隙基岩中的地下水十三岩溶水46、岩溶：水与可溶岩发生化学作用和机械破坏作用而产生的各种现象的总称47、岩溶水：赋存并流动于岩溶化岩层中的水48、岩溶发育的四个基本条件：可岩溶的存在、可溶岩必须是透水的、具有侵蚀性的水、水的流动49、地下水资源特性：系统性、可再生性、变动性及调节性50、地下水引起的岩土体变形与位移：地裂缝、岩溶塌陷、滑坡、水库诱发地震、潜蚀与管涌。
