水文地质学03地下水的赋存

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。

•地下水的来源•岩石中的空隙和水分•包气带和饱水带•含水层与隔水层•地下水分类•潜水和承压水(层间水)的基本特点地壳岩石中的水岩石“骨架”中的水沸石水结晶水结构水岩石空隙中的水结合水强结合水弱结合水液态水重力水毛细水固态水气态水孔角毛细水地下水面以上，分为土壤水带、中间带和毛细水带地下水面以下上层滞水---当包气带中存在局部隔水层时，在局部隔水层上积聚只有自由水面的自由水，这便是上层滞水。

砂含水砂粘土泉HM承压水含水层厚度变化不明显，主要表现为侧压水位变化在接受补给和排泄时，潜水主要表现为潜水位和含水层厚度的变化对水量增减的反映承压水等侧压水位面是一个虚构的面，钻孔打到该高度上取不到水，必须打到含水层顶面才能见到水潜水等水位线表示了潜水面及含水层顶面等水位线与大气圈、地表水的联系较弱，动态较稳定潜水与大气圈、地表水联系密切，积极参与水循环，动态变化显著与大气圈地表水的联系潜水不易恢复补充，但含水层厚度一般较大，往往具有良好的多年调节性潜水积极参与水循环，资源易恢复补充，但由于受气候影响大，含水层厚度有限，资源缺乏多年调节性资源补充与调节性承压水只有一种排泄方式：径流潜水有两种排泄方式：径流与蒸发排泄承压水由补给区流向排泄区潜水面不承压，在重力作用下由高水位处流向低水位处径流承压水只能在其出露的补给区获得补给潜水含水层能在其全部分布范围内通过包气带获得补给补给条件上部有连续稳定的隔水顶板位置浅，上部没有连续隔水层埋藏条件承压水（层间水）潜水（1）广义地下水：赋存于地面以下岩石空隙中的水；（2）狭义地下水：赋存于饱水带岩石空隙中的水；（3）地下水埋藏条件：含水岩层在地质剖面中所处的部位及受隔水层限制的情况。

组成构造盆地的，向斜构造或单斜断块被掩覆的各类岩溶化岩层中的水向斜构造或单斜断块的被掩覆的各类裂隙岩层中的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的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浅部岩层季节性存在的毛细水及重力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）过路及悬留毛细水及重力水包气水带岩溶水裂隙水孔隙水类型。

第三章地下水的赋存3.1 包气带与饱水带3.2 含水层，隔水层与弱透水层3.3 地下水分类3.4 潜水，承压水，上层滞水——重力水3.1 包气带与饱水带3.1.1 包气带与饱水带的划分：地下水位岩石中的空隙被重力水所充满，形成一个自由水面，称之地下水位（一般通过打井，地下开挖来确定）。

地下水面以上称之为包气带，。

地下水面以下称之为饱水带。

3.1.2 包气带特点：①岩石空隙未被水充满，②是固、液、气三相介质并存。

水的存在形式多样：结合水、毛细水（各种）、重力水、气态水。

土层含水量垂直分带：土壤水带，中间带（过渡带），支持毛细水带，毛细饱和水带。

包气带是饱水带中地下水参与水文循环的一个重要通道；“重力水”通过包气带获得降水，地表水的入渗补给（补充），部分水又通过包气带将水分传输，蒸发，消耗出去。

3.1.3 饱水带岩石空隙被水完全充满→是二相介质（同相+液相水）；空隙中水的存在形式：①重力水，②结合水；重力水：连续分布（孔隙是连边）→传递压力→在水头差作用下，地下水（空隙中的水）可以连续运动。

地下开挖，坑道，巷道，基坑，打井在此带均有重力水涌出来！3.2 含水层，隔水层与弱透水层3.2.1 基本概念在地下水位以下，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：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：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：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（驱动）各种粘土，泥质粉砂岩。

3.2.2 概念的相对性上述的含水层的划分，有几个模糊概念“相当水量，微不足道，较大水力梯度”等。

在“地质学”思考问题中，不能用严格的“是与非”的逻辑思维很多情况下是相对的和模糊的概念，这样更切合实际。

从概念应用来看，相对性的意义在于：①从实际应用角度来看划分是相对的，满足需要就可以了，在某处一口井出水量80m3/d，作为1万人的供水，非隔水层；作为饮料厂、装瓶生产则含水层又如一个水泉水出流量0.1 l/s≈8.6m3/d，大厂一非；村用一含水层。

第三章地下水的赋存一．选择题1.描述饱水带中的水体特点错误的是：（）A) 饱水带中都是重力水。

B) 饱水带中的水体是连续分布的。

C) 饱水带中的水体能够传递静水压力。

D) 在水头差的作用下，饱水带中的水可以发生连续运动。

2.正确地描述包气带特点及包气带水存在形式的是：（）A) 包气带是固、液、气三相并存介质。

B) 包气带岩石空隙中都被水充满。

C) 包气带当中的地下水是连续分布的。

D) 包气带当中不存在重力水。

3.描述含水层、隔水层与弱透水层错误的是：（）A) 含水层、隔水层与弱透水层都含水。

B) 含水层、隔水层与弱透水层是根据透水能力来划分的。

C) 弱透水层是渗透性相当差的岩层。

D)粘土层一定是隔水层。

4.有关潜水和承压水的描述正确的是：（）A) 潜水和承压水是根据含水介质类型来划分的。

B) 潜水和承压水之间是不能相互转化的。

C) 潜水和承压水是根据埋藏条件进行划分的。

D) 潜水都发育在浅部松散沉积物中。

二．填空题1.地下水在地表以下的垂直分布分为两个带，它以为界，其上称为；其下称为。

2.含水层是指能够并相当数量水的岩层。

3.地下水分类主要是根据与来进行划分的。

4.潜水是地表以下，中第一个具有的稳定含水层中的水。

5.潜水位就是潜水面上各点的。

6.潜水等水位线是相等的各点连线。

7.承压水是充满于2个之间含水层中的水。

不具有，具有。

8.承压高度（承压水头）是钻孔中到之间的距离。

三．判断题：（正确：T；错误：F）1.包气带是地下水面以上的固、液、气三相介质带。

2.包气带水的存在形式包括结合水、毛细水和气态水。

3.包气带水的垂直分带划分为两个带，即土壤水带和毛细水带。

4.包气带水的赋存和运移受毛细力与重力的共同影响。

5.饱水带中岩石空隙全部为液态水所充满，是二相介质。

6.饱水带中的水都是重力水。

7.饱水带中，按是否含水以及透过和给出水的能力将饱水带岩层分为含水层和隔水层。

8.地下水的埋藏条件就是代表含水岩层在地质剖面中所处的部位。

第三章地下水的赋存3.1 包气带与饱水带地下水面以上称为––––包气带,或非饱和带(unsaturated zone。

地下水面以下称为––––饱水带,或饱和带(saturated zone 。

包气带水主要通过大气降水,毛细作用从地下水面输送水分,获得补给。

雨季,包气带中的水以下渗为主,雨后,通过蒸发与植物蒸腾向大气圈排泄。

包气带是饱水带与大气圈联系的必经之路。

饱水带通过包气带获得大气降水和地表水的补给,又通过包气带蒸发与蒸腾排泄到大气圈→参与水循环。

饱水带岩石空隙全部为液态水所充满。

水体是连续分布的,能够传递静水压力,在水头差的作用下,可发生连续运动。

饱水带中的重力水––––是开发利用或排除的主要对象。

研究水的运动规律––––土壤水动力学研究水的运动规律––––地下水动力学大气3.2 含水层、隔水层与弱透水层岩层按渗透性分为:透水层––––含水层;不透水层––––隔水层。

1.含水层(aquifer––––饱含水的透水层。

既含水又透水。

2.隔水层(aquifuge 既不含水也不透水;aquiclude 含水不透水––––不透水层。

构成含水层的条件:a. 岩层发育有储水空隙;b. 有隔水层阻挡;c. 有水的补给来源;d. 适当的地形地貌条件。

含水层与隔水层是相对的。

含水层与隔水层的定义取决于运用它们的具体条件: 1同一岩层,在有些地方作为含水层,而在另外一些地方作为隔水层(用水量不同;2同一岩层,当涉及某一问题时作为含水层,而涉及另外一些问题时作为隔水层(涉及问题不同。

如:大型供水与小型供水:亚砂土;矿山排水与小型供水:相对于O岩溶水,C-P砂页岩作为隔水层;在缺水地区,C-P中的砂岩可作为含水层。

3.弱透水层(aquitard––––渗透性较差的岩层,相邻含水层通过其发生越流时,进行水量交换。

在相当长一个时期内,人们把隔水层看作是绝对不透水的,20世纪40年代雅可布(C.E. Jacob提出越流概念后,人们才逐渐认识到性质上介于隔水层与透水层之间的–––弱透水层。