地下水基本知识
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高中地理:地下水知识点①主要是大气降水。
降雨历时长,强度不大,地形平缓,植被良好的情况,对地下水补给最有利。
②河湖水补给。
河湖水位高于潜水面时,河湖水补给两岸潜水。
反之,潜水补给河湖水。
黄河下游只有河水补给地下水。
③凝结水:在干旱地区,大气降水很少,主要是大气中水汽直接凝结渗入地下。
④原生水:主要与岩浆活动有关,数量很少。
3.地下水的问题与保护:①不合理灌溉——土壤盐渍化——科学管理。
②过量开采——地下漏斗区,地面下沉;沿海海水入侵,地下水水质变坏。
——及时人工回灌。
③保护自流水补给区的自然环境。
4.潜水面的形状及其表示方法潜水面通常是一个起伏的曲面,一般倾向于邻近的低洼地区,即潜水的排泄区,如冲沟、河谷等。
它的起伏与地貌大体一致,但比地貌的起伏要小些。
山区潜水面的坡度较大,可达百分之几。
潜水面的形状可以用潜水剖面图和潜水等水位线图来表示。
前者是在地质剖面图上,将已知各点的潜水位联接起来而成,它可以反映出潜水面形状与地貌、隔水底板及含水层岩性的关系等。
所谓潜水等水位线图就是潜水面的等高线图。
它是根据潜水面上各点的水位标高绘制成的,一般绘制在地形图上。
绘制的方法与绘制地形等高线的方法类似。
根据潜水等水位线图,可以解决下列问题:(1)潜水的流向:垂直于潜水等水位线从高水位向低水位的方向,就是潜水的流向。
(2)潜水埋藏深度:将地形等高线和潜水等水位线绘于同一张图上时,则等高线与等水位线相交之点的潜水埋藏深度即为二者高程之差。
(3)潜水于地表水的补给关系:根据潜水等水位线和地表水的水位高程便可以确定。
5.泉是地下水的天然露头,无论哪一种地下水都可以在适当的条件下涌出地表形成泉。
泉的形成还与地质构造有关,分布最广泛的泉总是与石灰岩地区的单面山构造相联系;在断层发育的岩区,泉可以沿断层一带的透水层上升涌出地表。
6.澳大利亚盆地位于澳大利亚东部,又称自流盆地。
该盆地的地质构造是一个巨大的向斜盆地。
水层埋藏在上下两个隔水层之间,为承压水。
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。
地下水利用知识点总结地下水的利用是一种经济、高效的水资源利用方式,但是也存在一些问题和挑战。
为了更好地利用地下水资源,需要对地下水利用的知识进行深入了解。
本文将从地下水的形成和分布、地下水的开采和利用、地下水的管理和保护等方面进行知识点总结。
一、地下水的形成和分布地下水是在地表下方地层中形成的水源。
它主要是由自然降水、河湖水或湿地水、渗透入地下层而形成的。
地下水主要分布在各种地质构造中,包括河流、湖泊、矿井、弯曲地层、断裂带等地质构造中。
地下水的形成受到多种因素的影响。
地下水的形成主要与地表降水及地下岩层的渗透性有关。
当降水通过渗透性较强的地层渗透下去后,形成的地下水便被保留和存储在地下。
可以说,地下水是由大气层、地表土壤和地下岩层相互作用产生的。
地下水一般呈现出“干涝不均匀”的特点,即在干燥地区地下水储量较少,在湿润地区地下水储量丰富。
在地下水循环过程中,地下水受到地表降水的直接或间接补给,同时也受到土壤水分的补给。
因此,地下水分布不仅受到地质条件的影响,也受到地表水的影响。
二、地下水的开采和利用地下水的开采和利用是指人类通过地下水井、地下水泵站等设施将地下水提取至地表,用于农业灌溉、供应饮水、工业用水等方面。
地下水的开采和利用有以下几个特点:1. 高效性。
地下水的提取成本相对较低,通过地下水开采,可以有效地提供农田灌溉和城市居民供水等需求。
2. 稳定性。
由于地下水受到地表水源和降雨的补给,地下水资源稳定性相对较高,可以满足长期稳定的生产和生活用水需求。
3. 环保性。
地下水开采对环境的影响相对较小,不会造成地表水和土壤的污染,对生态环境的影响也较小。
但是,地下水开采和利用也存在一些问题和挑战。
地下水的滥用和过度开采会导致地下水位下降和水资源的枯竭,同时也会引起地表地下水位的变化和地下水质的下降,甚至导致地质灾害和生态环境的破坏。
因此,在地下水的开采和利用过程中,需要采取一系列的措施,包括科学合理地进行地下水资源评估、建立合理的地下水资源开发利用规划、控制地下水的开采量、加强地下水资源的保护等,以确保地下水资源得到有效的利用和保护。
1、地下水基本知识(1)地下水埋藏和运动于地面以下各种不同深度含水层中的水。
(2)含水层充满地下水的层状透水岩层(土层),是地下水的储存和运动的场所。
(3)隔水层不能透过和给出水量,或透水和给水均微不足道的岩层(土层)。
(4)承压含水层位于两个连续隔水层之间的含水层。
(5)承压水充满于两个隔水层(弱透水层)之间的含水层中的水。
(6)潜水位于包气带下第一个具有自由水面的含水层中的水。
(7)地下水位饱和带地下水自由潜水面或承压含水层水头的高程水头。
(8)水头以液柱高度表示的单位质量液体的机械能。
2、基坑降水基本知识基坑施工中,为增加边坡和坑底的稳定性,减少被开挖土体含水量,便于挖土,或防止突涌发生,需要对基坑进行降水,其分为疏干降水和减压降水。
常用降水方法使用条件(1)常用基坑降水方法集水明排通过在坑外挖集水井,让潜水、施工用水、降水等汇入集水井中,采用抽水泵将其一并抽出坑外的排水方法。
轻型井点沿基坑四周或一侧将直径较细的井管沉入深于基底的含水层内,井管上部与总管连接,通过总管利用抽水设备将地下水从井管内不断抽出,使原有地下水位降低到基底以下。
轻型井点降水喷射井点喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器,用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水(喷水井点)或压缩空气(喷气井点)形成水气射流,将地下水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走。
电渗井点利用井点管(轻型或喷射井点管)本身作阴极,沿基坑外围布置,以钢管(φ50-75mm)或钢筋(φ25mm以上)作阳极,垂直埋设在井点内侧,阴阳极分别用电线连接成通路,并对阳极施加强直流电电流。
管井(深井)通过成孔将管井埋置要设计深度,通过在管井内放置抽水泵,将地下水排出坑外的降水方法。
管井降水(2)疏干降水疏干降水目的a、有效降低开挖深度范围内的地下水位标高;b、有效降低被开挖土体的含水量,达到提高边坡稳定性、增加坑内土体的固结强度、便于机械挖土以及提供坑内干作业施工条件。
【知识分享】地下水来源、分类、特点、隔层水和含水层等地下水常识
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。
今天要和大家一起了解地下水来源、分类、特点、隔层水和含水层!读完肯定有所收获!
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
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一
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;
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地下水的基本知识1. 地下水的概念地下水是指以各种形式埋藏在地壳空隙中的水,包括包气带和饱水带中的水。
地下水也是参于自然界水循环过程中处于地下隐伏径流阶段的循环水。
地下水是储存和运动于岩石和土壤空隙中的水,那么地下水必然要受到地质条件的控制。
地质条件包括岩石性质、空隙类型与连通性、地质地貌特征、地质历史等。
地下水环境是地质环境的组成部分,它是指地下水的物理性质、化学成分和贮存空间及其由于自然地质作用和人类工程——经济活动作用下所形成的状态总和。
2. 地下水的埋藏条件岩石和土体空隙既是地下水的储存场所,又是运移通道。
空隙的大小、多少、连通性、充填程度及其分布规律决定着地下水埋藏条件。
根据成因可把空隙区分为孔隙、裂隙与溶隙三种,并可把岩层划分为孔隙岩层(松散沉积物、砂岩等)、裂隙岩层(非可溶性的坚硬岩层)与可溶岩层(可溶性的坚硬岩石)。
孔隙岩层中的空隙分布比裂隙可溶岩层均匀,溶隙一般比孔隙、裂隙岩层中的空隙规模大。
这三种空隙的大小分别以孔隙度、裂隙率与岩溶率表示,即某一体积岩石中孔隙、裂隙和溶隙体积与岩石总体积之比,以百分数表示。
岩石空隙中存在着各种形式的水,按其物理性质可分为气态水、吸着水、薄膜水、毛细水、重力水和固态水。
此外,还有存在于矿物晶体内部及其间的沸石水、结晶水与结构水。
水文地质学所研究的主要对象是饱和带的重力水,即在重力作用支配下运动的地下水。
岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。
空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律,对地下水的分布和运动具有重要影响。
将岩石空隙作为地下水储存场所和运动通道研究时,可分为三类,即:松散岩石中的孔隙,坚硬岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶穴。
(1) 孔隙。
松散岩石是由大小不等的颗粒组成的。
颗粒或颗粒集合体之间的空隙,称为孔隙。
岩石中孔隙体积的多少是影响其储容地下水能力大小的重要因素。
孔隙体积的多少可用孔隙度表示。
孔隙度是指某一体积岩石(包括孔隙在内)中孔隙体积所占的比例。
第一章地下水的基本知识第一节地下水的赋存条件一、自然界中水的循环及地下水的来源自然界中的水,以气态、液态和固态分布予地球的大气圈、水圈和岩石圈中。
各相应圈中的水,分别被称为大气水、地表水和地下水。
自然界中的总水量约为138598万km3,其中大气圈中水量为1.29万km3。
,水圈中(包括海洋、河流、湖泊等)水量为136257万km3,岩石圈水量为2340万km3。
大气圈、水圈、岩石圈中的水,彼此之间都有着密切的转化关系,这种关系主要是通过水的循环来实现的。
所谓自然界水循环,是指在太阳热能作用下,冰自水面(洋面、海面、河湖面)、地表和植物叶面由液态转变为气态进入大气中,在一定条件下大气中的水蒸气凝结成雨或雪又降落到地表。
降落到地表的水,一部分蒸发重返大气中,另一部分则汇到地表的河湖中,还有一部分沿着岩石空隙渗入到地下形成地下水。
地下水在岩层中运动遇到适当的条件又流出地表转变为地表水,最终绝大多数流归大海,这样即完成了一次水循环,这种海洋、陆地之间的循环称为大循环或外循环。
若水自海洋表面蒸发又复降至海洋表面,或水从陆地上的河湖水面、地表和植物叶面蒸发(或蒸腾)又降落到陆地表面,则完成一次局部的循环。
这种循环只局限于海洋或陆地本身之间的循环过程,通常称为小循环或内循环。
水循环的具体情况如图1—1所示。
图1-1 水循环示意图大循环是全球性的,主要受全球气候的控制;小循环是地区性的,一般受局部气象因素控制。
总之,自然界各类水体的转化是通过循环实现的,水循环是地球上各类水体得以实现动态平衡的保证。
自然界中的水,就是这样密切联系相互转化运动着。
大气水和地表水在一定条件下才渗入地下转化为地下水,从而使地下水获得水量,这个过程被称为地下水的补给。
正因为地下水不断地获得补给,所以才能不断地在岩石空隙中运动,这个过程称为地下水的径流。
而地下水水量减少的过程,则是地下水的排泄。
地下水的补给、径流和排泄及其变化的全过程,称为地下水的形成。
2.1 地下水基本知识2.1.1 地下水的基本概念2.1.1.1 地下水的概念地球上的水根据其分布区域可以为三大部分,即大气水(atmospheric water)、地表水(surface water)和地下水(groundwater)。
其中地下水是指以各种形式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。
在中华人民共和国国家环境保护标准《环境影响评价技术导则-地下水环境》(HJ-2016)中,地下水是指埋藏在地面以下饱和含水层中的重力水。
地下水也是参于自然界水循环过程中处于地下隐伏径流阶段的循环水。
地下水是储存和运动于岩石和土壤空隙中的水,那么地下水必然要受到地质条件的控制。
地质条件包括岩石性质、空隙类型与连通性、地质地貌特征、地质历史等。
地下水环境是地质环境的组成部分,它是指地下水的物理性质、化学成分和贮存空间及其由于自然地质作用和人类工程——经济活动作用下所形成的状态总和。
在岩土工程领域,地下水是岩土的重要组成部分,地下水的赋存状态与渗流特性对岩土的理化性质有着极其重要的影响,进而影响工程结构承载能力、变形性状与稳定性、耐久性等;在环境岩土方面,地下水的赋存状态、理化性质及渗流特性时刻决定了污染物的迁移、转化和归宿。
2.1.1.2 岩土中的空隙岩石和土体空隙既是地下水的储存场所,又是其运移通道。
空隙的大小、多少、连通性、充填程度及其分布规律决定着地下水埋藏条件。
根据成因可把空隙区分为孔隙、裂隙与溶隙三种,并可把岩层划分为孔隙岩层(松散沉积物、砂岩等)、裂隙岩层(非可溶性的坚硬岩层)与可溶岩层(可溶性的坚硬岩石)。
孔隙岩层中的空隙分布比裂隙可溶岩层均匀,溶隙一般比孔隙、裂隙岩层中的空隙规模大,故又称为溶穴。
图2.1.1.2-1 岩土空隙(一)孔隙松散岩石是由大小不等的土壤颗粒组成的。
颗粒或颗粒集合体之间的空隙,称为孔隙。
岩石中孔隙体积的多少是影响其储容地下水能力大小的重要因素。
孔隙体积的多少可用孔隙度表示。
孔隙度是指某一体积的岩土体(包括孔隙在内)中孔隙体积V p与岩土体总体积V(含空隙体积V p和土壤颗粒骨架体积V s)的百分比。
岩土体总体积V为含空隙体积V p和土壤颗粒骨架体积V s之和:V=V p+V s则有:式中n为孔隙度,可用小数或百分数表示。
n越大,表明岩土体中空隙越多,含水量相应也越高。
各种岩土典型的孔隙度值见表2.1.1.2-1。
表2.1.1.2-1 典型的孔隙度数值表岩石名称孔隙度粗的有填充的砾石28粗砂39淤泥46黏土42细砂岩33石灰岩30砂丘砂45黄土49凝灰岩41玄武岩17风化的花岗岩45(根据《Groundwater》(2nd Edition) by R. Bowen)由于多孔介质中并非所有的孔隙都是连通的,只有开孔与开孔连通的孔隙才能允许液体的流动,在应用上也更有价值,于是人们提出了有效孔隙度n e的概念。
有效孔隙度是指在一般压力条件下,重力水流动的孔隙体积(不包括结合水占据的空间)与岩土体积之比,其表达式为:式中(V p)e为有效孔隙体积,即岩土体中相互连通的孔隙体积,不含死端孔隙体积及结合水所占据的体积。
显然,有效孔隙度n e小于孔隙度n。
另一衡量岩土体内孔隙多少的重要指标是孔隙比e,可用以下表达式定义:式中e即为孔隙比,是反应岩土体密实程度的重要指标。
e值越大,表明岩土体越疏松,反之则越密实。
一般e<0.6的土是密实的高压缩性土,e>1.0的土是疏松的低压缩性土。
当涉及水的储存与迁移时,常采用孔隙度来评价。
而涉及岩土的压缩变形时则采用孔隙比。
松散岩石中的孔隙分布于颗粒之间,连通良好,分布均匀,在不同方向上,孔隙通道的大小和多少都很接近。
赋存于其中的地下水分布与流动都比较均匀。
一般孔隙率随岩石性质不同而有不同,和组成岩石颗粒的形状、排列、淘选度(颗粒大小一致的程度)与胶结度有关。
颗粒愈圆、排列愈整齐、淘选度愈佳、胶结度愈低,则岩石的孔隙率愈高。
土壤颗粒的性状越不规则,棱角越明显,岩土体内的土壤排列就越松散,孔隙度也越大。
孔隙大小对地下水的迁移有着重要的影响,而影响孔隙大小的主要因素是颗粒大小。
但孔隙的大小并不取决于土壤颗粒的平均直径,而是细微颗粒的直径及其所占的比例。
此外,孔隙大小还跟土壤颗粒形状、排列方式及胶结程度有关。
(二)裂隙固结的坚硬岩石,包括沉积岩、岩浆岩和变质岩,一般不存在或只保留一部分颗粒之间的孔隙,而主要发育各种应力作用下岩石破裂变形产生的裂隙。
按裂隙的成因可分成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙。
成岩裂隙是岩石在成岩过程中由于冷凝收缩(岩浆岩)或固结干缩(沉积岩)而产生的。
岩浆岩中成岩裂隙比较发育,尤以玄武岩中柱状节理最有意义。
构造裂隙是岩石在构造变动中受力而产生的。
这种裂隙具有方向性,大小悬殊(由隐蔽的节理到大断层),分布不均一。
各种构造节理、断层都是构造裂隙。
风化裂隙则是在风化营力作用下,岩石破坏产生的裂隙,主要分布在地表附近。
裂隙的多少以裂隙率表示。
裂隙率f r是裂隙体积V f与包括裂隙在内的岩石体积V的比值,即:或除了这种体积裂隙率,还可用面裂隙率或线裂隙率说明裂隙的多少。
在野外研究裂隙时,应注意测定裂隙的方向、宽度、延伸长度、填充情况等,因为这些因素都对地下水的运动具有重要影响。
坚硬基岩的裂隙是宽窄不等,长度有限的线状缝隙,往往具有一定的方向性。
只有当不同方向的裂隙相互穿切连通时,才在某一范围内构成彼此连通的裂隙网络。
裂隙的连通性远较孔隙为差。
因此,赋存于裂隙基岩中的地下水相互联系较差,分布与流动往往是不均匀的。
(三)溶穴可溶的沉积岩,如岩盐、石膏、石灰岩和白云岩等,在地下水溶蚀下会产生空洞,这种空隙称为溶穴(或溶隙)。
溶穴的体积Vk与包括溶穴在内的岩石体积V的比值即为岩溶率kr,即:或溶穴的规模悬殊,大的溶洞可宽达数十米,高数十乃至百余米,长达几至几十公里,而小的溶孔直径仅几毫米。
岩溶发育带岩溶率可达百分之几十,而其附近岩石的岩溶率几乎为零。
可溶岩石的溶穴是一部分原有裂隙与原生孔缝溶蚀扩大而成的,空隙大小悬殊且分布极不均匀。
因此,赋存于可溶岩石中的地下水分布与流动通常极不均匀。
2.1.1.3 水在岩土体中的存在形式岩石空隙中存在着各种形式的水,按其物理性质可分为气态水、结合水(吸着水和薄膜水)、毛细管水、重力水和固态水等主要形式。
此外,还有存在于矿物晶体内部及其间的沸石水、结晶水与结构水。
水文地质学所研究的主要对象是饱和带的重力水,即在重力作用支配下运动的地下水。
(一)气态水气态水是指呈水汽状态赋存或运动于未饱和的岩土空隙中的水。
它的形成原因包括大气中的气态水进入岩土空隙中和岩土体内液态水的蒸发。
它可以随空气的流动而流动,也可以在气压、温度改变时往低压或低温处迁移,具有较大的活动性。
此外,岩土体内的气态水非常容易被吸附在土壤颗粒表面变成结合水。
(二)结合水岩土体中的结合水可以分为吸着水(强结合水)和薄膜水(弱结合水)。
松散岩土颗粒表面一般带负电荷,具有静电吸附能力。
颗粒越小,静电吸附能越大。
水分子是带正负电荷的偶极子,一端带正电荷,另一端带负电荷。
在岩土颗粒的静电吸附能的作用下,水分子可以牢固地被吸附在岩土颗粒的表面,形成水分子薄膜。
这形成的薄膜即是结合水。
根据岩土颗粒表面静电吸附能的强弱可将结合水分为强结合水和弱结合水。
强结合水也称为吸着水,是紧附于岩土颗粒表面结合最牢固的一层水,被约一万个大气压强度的吸引力作用直接吸附在岩土颗粒表面。
在强压下,水分子被压扁紧密挤压在一起,使它与一般液态水不同。
吸着水的密度约为2g/cm3,具有非常大的粘滞性与弹性,且不受重力作用而运动,也不能传递静水压力,只有加热到105℃-110℃以上时才能以水蒸气的形式脱离颗粒表面。
它的冰点为-78℃。
吸着水与气态水之间存在动力平衡的关系,不为植物根系所吸收。
弱结合水也称之为薄膜水,包围在强结合水薄膜的外层,由于分子力而粘附在岩土颗粒上的水。
由于它离岩土颗粒表面较远,故受到的静电引力也较小。
其密度和普通水的密度相差不大,但粘滞性较普通水的大。
与强结合水类似,弱结合水在重力作用下也不会运动,不传递静水压力。
但在饱水带中,能传递静水压力,静水压力大于结合水的抗剪强度时能够运移。
在压力或温度改变时,弱结合水可以脱离岩土颗粒表面析出成重力水或蒸发成气态水。
如在抽取松散沉积物中的承压含水层时,含水层内的粘性土夹层或限制层中的弱结合水可能转化为重力水,进而对承压水的水质和水量产生影响。
(三)毛细管水毛细管水(capillary water),又称毛细水,是由于毛细作用而赋存于土层或岩层毛细空隙中的地下水。
毛细管水在砂土和粉土层中较多,孔隙大的砂砾层中较少。
孔隙过小的粘土其孔隙多为结合水所占据,毛细管水也较少。
在表面张力和重力的作用下,毛细管中的水自液面上升到一定高度后稳定下来的高度称为毛细上升高度。
毛细水上升高度主要取决于岩土空隙大小,空隙愈大,毛细水上升高度愈小。
潜水面以上常形成毛细水带,由于该毛细水是由地下水水面支持的,故又称之为支持毛细水。
在潜水面以上的包气带中,还有因为毛细作用而滞留在毛细空隙中的悬挂毛细水和滞留在颗粒角间的角毛细水。
毛细管水能传递静水压力,并能在毛细空隙中运动,易被植物利用。
地下水面离地表较浅时,毛细管水有时会引起土壤沼泽化或盐碱化以及道路冻胀和翻浆等。
(四)重力水重力水(gravity water)又称自由水(free water),是岩土中在重力作用下能自由运动的地下水。
它能传递静水压力,有溶解能力、易于流动。
泉水、井水和矿坑涌水都是重力水,是水文地质学研究的主要对象。
(五)固态水当岩土体的温度低于水的冰点时,赋存于岩土空隙中的水冻结成冰即形成固态水。
一般固态水分布于雪线以上的高山和寒冷地带,在那里浅层地下水终年以固态水(冰)的形式存在。
当温度、压强等条件改变时,固态水可以转变成重力水。
另有一种在常温下呈胶状的固态水,又称为固态束缚水。
它的物理性状明显不同于普通水,除了它的不流动性以外,还有0℃不结冰、100℃不融化等特异性能,一般用于造林绿化和农牧业生产,但也有报道称伊利诺伊大学的两位物理学家在研究地下水时发现,处于地下深处两个矿物层中的水,由于受到高压的作用变成了类似“果冻”状的胶状体,呈现出固态水的性状。
气态水、结合水、毛细水和重力水在地壳最表层岩土中的分布具有一定的规律性。
如对松散岩土往下开挖,刚开始挖掘出来的干燥土壤其实是含有一定量的气态水和结合水的。
当继续往下挖掘到潮湿的土壤时,此时的土壤中除了气态水和结合水之外,还含有毛细水。
如果继续往下挖,则会出现可流动性的液态水,这液态水就是重力水。
2.1.2 地下水的赋存2.1.2.1 包气带与饱水带地表以下一定深度,岩土体中的空隙会被重力水所充满,形成地下水面。