岩溶水的运动特征
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浅谈不同类型地层岩性地下水分布规律及储藏条件【摘要】地下水与人类的关系十分密切,地下水具有给水量稳定、污染少的优点,常被作为农业、工业、生活的重要水源。
因此了解、科学合理的开采地下水资源,在保障城乡居民生活、支撑经济社会发展和维持生态平衡等方面,具有十分重要的意义。
本文主要探讨不同岩层中地下水的埋藏环境及开采技术条件。
关键词:地下水、分布规律、含水层富水情况。
引言地下水是指赋存于地面以下岩石孔隙中的水,地下水的分类方法很多,根据地下水的埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水三大主要类型,同时根据地层岩性、地下水埋藏和开采技术条件,将地下含水层划分为松散堆积层孔隙水、碳酸岩岩溶水、基岩裂隙水三大类。
各类型地下水再按其各自特点,采用井、孔涌水量和地下水径流模数等富水性指标划分出不同的富水性级别。
以下浅析不同类型地下水分布规律及储藏条件。
一、松散堆积层孔隙水孔隙水主要分布于山间盆地及河流沿岸阶地上,赋存于松散沉积物孔隙中的地下水。
由于孔隙的相互连通性,孔隙水具有分布连续,同一含水系统中的水具有水力联系和统一的地下水面、水量比较均匀等特点。
不同成因类型的松散沉积物,赋存于其中的孔隙水具有不同特征,山前冲洪积扇的砂砾石层,形成巨厚层的潜水含水层,自山前向平原至盆地内部,砂砾于粘性土交互成层,构成承压含水层,地下水埋深由深变浅。
河流漫滩及阶地堆积物常呈二元结构,上部多为细粒土,下部为砂砾石层,岩性及厚度变化大,富水性受岩性、地貌及补给条件控制,变化较大,一般情况下Ⅰ级阶地冲积砂砾石层较厚,富水性较强,Ⅱ级阶地一般冲洪积层较薄,又多为基座阶地,富水性弱,甚至不含水。
冲积平原中,游荡的河床构成纵向延伸的多个带状含水层,富水性不强但分布比较均匀。
湖积层由湖盆边缘向湖心颗粒由粗变细,富水性亦相应减弱。
滨岸地带由于沉积物颗粒较粗,可构成良好的含水层。
过渡地带,砂砾石与黏土互层构成的承压水层,富水性强而不均匀,水体交替较差,资源不易得到补充。
水文地质学基础_中国地质大学(武汉)中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.海洋与大陆之间、海洋内部之间的水分交换都称为大循环。
参考答案:错误2.弱透水层顺层方向不传输水,在垂向上能够传输水量。
参考答案:正确3.在河间地块潜水含水层排泄区打井,通常井越深,井中水位。
参考答案:越高4.达西定律中的过水断面是指包括砂颗粒和空隙共同占据的面积。
参考答案:正确5.因为钾离子大量地参与形成不溶于水的次生矿物和易被植物所摄取,故地下水中钾离子的含量要比钠离子少的多。
参考答案:正确6.地下水中常见的主要7种离子是因为这些元素在地壳中含量高。
参考答案:错误7.地下水的天然排泄方式主要有()。
参考答案:径流和蒸发与蒸腾8.地下水补给的研究内容,包括()。
参考答案:补给来源、补给量和补给条件9.在干旱-半干旱地区的盆地中心,可以通过挖沟排水或植树,降低地下水位,改变地下水的排泄方式,以达到防治土壤次生盐渍化的目的。
参考答案:正确10.在洪积扇顶部打井,井打的越深,井中水位埋深也越大。
参考答案:正确11.黄河下游冲积平原中的地下水,通常可以获得黄河水的补给。
参考答案:正确12.脆性岩层中发育的构造裂隙其导水性通常好于塑性岩层中的构造裂隙。
参考答案:正确13.可溶岩包括()。
参考答案:卤化物岩、硫酸盐岩、碳酸盐岩14.垂向发育的岩溶形态,如溶蚀裂隙、落水洞、溶斗和竖井只发育在非饱和(或包气带)系统中。
参考答案:错误15.地下水资源评价及管理应该根据行政区划来进行。
参考答案:错误16.地下水可持续开采量就是等于含水系统的补给资源量。
参考答案:错误17.在自然及人为因素影响下,地下水资源处于不断变动之中,补给资源也需要动态评价。
参考答案:正确18.不合理开发地下水会减小河流的基流,甚至导致河流断流。
参考答案:正确19.人类活动改变地下水的天然动态是通过增加新的补给来源或新的排泄去路。
参考答案:正确20.层状结构的可溶岩层,岩溶发育通常在隔水岩层的上层面。
贵州表层带岩溶水特征及有效开发利用摘要:从表层带喀斯特水的概念、内涵、特征入手,通过介绍贵州省表层带岩溶水的形成条件、主要类型及水资源特征,分析了表层岩溶水的开发利用方式及其供水意义,对促进西南岩溶缺水地区的表层带岩溶水开发利用及解决水资源缺乏问题提供了一定的参考。
关键词:表层带岩溶水;开发利用;贵州中图分类号:P64 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)09-0231-020 引言表层带喀斯特水是发育于表层喀斯特带中的地下水体,在贵州是一种重要的水资源类型,且多以表层带喀斯特泉的形式在喀斯特峰丛洼地、溶丘洼地、峰丛谷地边缘及峰丛峡谷岸坡、洼地或河流阶地上,虽然水量小,但由于这些地区地势崎岖、地下水深埋,地表水缺乏等特殊的区域环境背景,表层带地下水供水意义重大。
对表层带喀斯特水资源的合理、高效地开发利用关系到区域内人畜饮水及部分生产用水的安全保障问题,对表层带地下水的保护、合理开发及区域经济社会发展等方面发挥积极的作用,为我国西南岩溶山区普遍存在的表层带地下水开发利用有一定的示范效益。
1 表层带岩溶水的概念与内涵表层喀斯特带最初(Epi-karst zone)是由法国学者在20世纪70年代通过建立喀斯特水文地质野外试验场而在薄层泥质灰岩中发现并首次提出。
1974年,A·Mangin率先使用此概念在岩溶水文学方面[1],区分出喀斯特水动力分带中饱气带上部含水相对丰富的部分,使喀斯特水动力分带更加完善。
1985年,Willianms P W.在分析新几内亚等地的喀斯特漏斗和洼地的成因时,又提出了“浅表层”(Subcutaneous layer)的概念,以说明表层喀斯特集中溶蚀过程。
实际上,表层岩溶带的作用类似于土壤层而具有一定的水分或水量调节功能,但又区别于土壤,在厚度变化与含水透水能力空间方面差异极大,但它更加强调喀斯特区植被和表层土壤的存在及喀斯特动力学意义。
20世纪80年代中后期,袁道先院士等在我国首次使用“表层喀斯特带”这一中文术语,是指位于地表以下岩石浅部,水动力条件优越,喀斯特化作用强烈,各种个体形态和微形态组合构成不规则带状喀斯特地带,并证实了中国南方碳酸盐岩地区普遍存在表层喀斯特带。
水文地质学第二章1.含水层:能够透过并给出相当数量水的岩层—各类砂土,砂岩等。
2.隔水层: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)。
3.地下水含水系统: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,包含多个含水层和弱透水层,或局部隔水层。
地下水流动系统——是指从源到汇的流面群构成的,具有统一时空演变过程的地下水体4.含水介质是由空隙所构成的岩石,分为孔隙介质、裂隙介质、溶穴介质。
5.(1)潜水:指埋藏于地表以下,第一个稳定隔水层之上具有自由水面的饱水带中的重力水。
(2)潜水的补给:⑴大气降水;⑵地表水的补给;⑶含水层之间的补给;I.越流补给;II.直接补给⑷凝结水;⑸人工补给(3)潜水的特征?1)、潜水面不承受静水压力。
2)、潜水顺坡降由高处向低处流动。
3)、补给区一般与分布区相一致。
4)、潜水的水位、埋藏深度、水量和水质等呈现显著的季节性变化。
5)、潜水面的形状及其埋深受地形起伏的控制和影响。
6)、潜水容易受污染。
6.(1)承压水:埋藏并充满在两个隔水层之间的含水层中的地下水,是一种有压重力水。
(2)承压水的基本特征?1)、承压含水层的顶面承受静水压力是承压水的一个重要特点。
2)、承压水充满于二个不透水层之间,补给区位置较高而使该处的地下水具有较高的势能。
3)、分布区通常大于其补给区。
4)、承压含水层的测压水位面是一个位于其顶界面以上的虚构面。
5)、承压水由测压水位高处向测压水位低处流动。
6)、当含水层中的水量发生变化时,其测压水位面亦因之而升降,但含水层的顶界面及含水层的厚度则不发生显著变化。
7)、不易受污染,但一旦被污染,净化极其困难。
7.上层滞水:指包气带内局部隔水层之上积聚的具有自由水面的重力水。
8.空隙分为孔隙、裂隙、溶穴孔隙水——赋存于松散沉积物中的地下水裂隙水——赋存于坚硬基岩裂隙中的地下水岩溶水——赋存于可溶岩层溶隙中的地下水9.风化裂隙水特点:(1) 风化裂隙水一般为潜水;(2) 分布较均匀且无方向性,具有统一的地下水位,水位埋深浅,含水层水量不大;(3) 补给源为大气降水,水动态季节变化明显,就地补给就地排泄;(4) 风化裂隙水水质好,为低矿化的重碳酸型水。
一、洪积扇的三个带及其特征:1.冲积扇上部径流带:由厚层砂、砾石组成,地下水埋藏较深,径流条件良好,水质好,为矿化度小于0.5~1g/L,重碳酸钙型水。
2.洪积扇中部溢出带:由粗、细沉积物交错组成,地下水埋藏变浅,径流变弱,富水性降低,浅部常形成沼泽或溢出成泉,矿化度增大到1~2g/L,深部形成承压水,多是矿化度小于 1g/L。
3.洪积扇下部垂直交替带:由细粒沉积亚粘土、黄土状土、亚砂土与细粉砂的互层组成,埋藏加深,径流缓慢,一般是矿化度大于3g/L。
二、岩石水理性质的影响因素和各性质之间的关系:1.容水性与岩石空隙的多少有关。
2.持水性与颗粒的表面积和颗粒大小有关。
3.给水性取决于岩石空隙的大小,其次是多少。
4.透水性:①空隙大小②空隙最小直径③空隙的多少④颗粒的分选性⑤矿物成分⑥结构构造三、岩溶发育不均一性的主要作用:分异作用:岩溶发育前,可溶岩石中存在着宽度,频数,联通程度各不相同的裂隙。
当侵蚀水灾连通性和开启性较好的裂隙中,水流畅通,溶蚀迅速拓宽,初始分异的结果又使水流更加集中,流速更大,进一步拓宽裂隙,当裂隙被改造到一定规模后,水流又曾流变为紊流,就快了管道的扩大形成洞穴,当岩石自重超过强度时,洞顶崩塌扩大了水-岩作用面积,是洞穴扩大规模,发育至地表就形成了竖井或落水井。
四、流网及其应用五、达西定律的应用六、河流与地下水排泄、补给的关系七、地下水成分形成的作用:①溶虑作用②浓缩作用③脱碳酸作用④脱硫酸作用⑤阳离子交替吸附作用⑥混合作用⑦人类活动八、地下水化学成分的基本成因类型:1.渗入水:又称溶滤水,是大气降水、地表水或凝结水渗入地下形成的,主要分布在浅层。
2.沉积水:在沉积岩形成过程中或进入岩石中的水叫沉积水。
3.内生水:发生在地壳深部的许多地质作用,如火山喷发作用、岩浆作用和变质作用均有水产生,这些水称为内生水。
九、地下水的主要化学性质:①氧化还原电位②总矿化度③地下水硬度④地下水的侵蚀性⑤地下水的酸碱性十、各裂隙发育的影响因素:1.成岩裂隙发育的影响因素:①地下温度的变化。
岩溶水是指在岩石中溶解有机物质并向地表输送的水。
岩溶水的运动一般有以下几个特征:
1.岩溶水的流动速度比较慢:由于岩溶水流动的路径是在岩石中的裂隙中,流动的速度很
慢,一般在几厘米到几十厘米每年的范围内。
2.岩溶水的流动是渗透性的:岩溶水的流动是渗透性的,即它是通过岩石的细小裂隙渗透
而不是在表面流动的。
3.岩溶水的流动是随机的:岩溶水的流动是随机的,即它并不是按照一定的方向或规律流
动的,而是随机游走于岩石中的裂隙中。
4.岩溶水的流动受到地形和地质条件的影响:岩溶水的流动受到地形和地质条件的影响,
例如岩溶水会优先流动在岩石的低洼处,同时也受到岩石的硬度、孔隙率等因素的影响。