第一章绪论
水文地质学：狭义：研究地下水的科学。
广义：研究地下水圈的科学。
水文地质分支：地下水动力学
水文地球化学
供水水文地质学
矿床水文地质学
农业水文地质学
区域水文地质学
古水文地质学
地下水的主要功能：1、地下水是一种宝贵的资源（resources）
a) 供水水源：分布广，变化稳定，水质好不易污染。
b) 液体矿产：地下水高含盐类或稀有元素，具工业开采价值。
2、地下水是极其重要的生态环境因子，地下水的变化会影响生态环境的天然平衡
3、地下水是一种很活跃的地质营力─地壳内能量、热量的传输者
4、地下水是（地球内部地质演变的）信息载体，由于地下水是应力传递者，又在流动；地下水位、水量、水温、水化学成分等的变化或异常可以反映地下的许多信息。
5、灾害因子：地下水污染、海水入侵、过量开采导致地面下沉、饱和砂土振动液化、管涌突水、大型工程中地址问题、核燃料排放等。
第二章地球中水的分布与循环
水循环：自大气圈到地幔的地球各个圈层中的水构成的系统中水相互联系、相互转化的过程叫做自然界的水循环。
自然界的水循环分为水文循环和地质循环两类。
地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
水文循环：发生于大气水、地表水和（岩石空隙中的）地下水之间的水循环。
水循环的作用：通过水循环水质得以净化、水量得以更新再生。
循环原因：
a：内因：固液气三相水可以相互转化
b：外因：太阳辐射使得水体蒸发，地球重力使水降落到地面。
循环环节：蒸发－运移－降水－径流
循环类型：a：大循环（洋陆之间）：陆海之间的水分交换
b：小循环：海陆内部的水分交换
c：内循环：
水循环的作用（对水）：
a：促进天然水的更新
b：促进海洋和大气水的交换，也促进大陆内部不同流域内的水交换；
c：促进各个圈层之间的交换（大气圈、生物圈、水圈、岩石圈）研究水循环的意义：加强小循环，阻截大循环
水循环的研究意义：水循环把水圈中的所有水体都联系在一起，它直接涉及到自然界中一系列物理的、化学的和生物的过程。水循环对于人类社会及生产活动有着重要的意义。水循环的存在，使人类赖以生存的水资源得到不断更新，成为一种再生
资源，可以永久使用；使各个地区的气温、湿度等不断得到调整。此外，人类的活动也在一定的空间和一定尺度上影响着水循环。研究水循环与人类的相互作用和相互关系，对于合理开发水资源，管理水资源，并进而改造大自然具有深远的意义。
中国地下水分区：我国地下水分为4个大区、8个亚区
(1) 东部湿润半湿润平原丘陵区处于我国最低一级地形阶梯。地质结构、地势及气
候均有利于发育地下水。本区人口密集、工农业越发达地下水开采强度大污染也最为严重。本区包括三个亚区分别为东北湿润半湿润平原亚区黄淮海湿润平原丘陵亚区华南湿润丘陵亚区。南海诸岛属于本区。海岛上淡地下水稀缺零星分布于海水形成的地下咸水之上。
(2) 中部气候复杂高原山地盆地区气候、地形及地质结构变化复杂。受特定自然地
理地质背景控制地下水分布很不均匀。本区包括三个亚区分别为内蒙古干旱半干旱高原亚区晋陕干旱半干旱黄土高原及山间盆地亚区川滇黔湿润岩溶高原盆地亚区。
(3) 西北干旱山地盆地荒漠区除西北部外均为降水小于200mm的干旱区。在构
造控制下形成高山和大型盆地相间分布。本区地表水和地下水转换复杂气候干热易于盐渍化。
(4) 青藏半干旱冻土高原区长期构造隆升构成半干旱冻土高原。降水及高山雪水
共同补给地表水和地下水。湖盆及河谷地带多发育孔隙水物理风化强烈使基岩裂隙水普遍发育。西北部降水稀少地下水贫乏。东南部为半湿润高山峡谷较为湿润温暖宜牧宜农宜林也是潜在的水能开发区。
第三章岩土中的空隙和水
空隙：岩、土中各种类型空洞的总称。空隙是地下水的赋存场所和运移通道。空隙的特征（空隙的多少、大小、形状、联通状况和分布规律）决定着地下水的埋藏、分布和运动。空隙特征的比较：由空隙所构成的岩石称为含水介质。含水介质有三种：孔隙介质、裂隙介质、溶穴介质。
•连通性—孔隙介质最好，其它较差
•空间分布—孔隙介质分布最均匀，裂隙不均匀，溶穴极不均匀；孔隙大小均匀，裂隙大小悬殊，溶穴极悬殊
•空隙率—孔隙介质最大，裂隙最小
•渗透性—孔隙介质属各向同性，裂隙与溶穴为各向异性
造成空隙介质差异的主要原因：沉积物形成和空隙形成的地质环境差异。
孔隙（pore）: 松散岩石颗粒间的空隙
空隙分为裂隙（fissure）: 坚硬岩石破裂产生的空隙
溶穴（cave）: 可溶性岩石被溶蚀后产生的空隙
孔隙性：岩土孔隙的大小、分布规律、数量、形状、性质、联通情况等的总称。
孔隙度：岩石孔隙体积与岩石总体积之比。n=Vn/V
影响孔隙度大小的因素主要有：
❖颗粒排列
❖分选
❖胶结充填程度
❖结构及次生孔隙
分选愈好，排列愈疏松，胶结充填程度愈差，孔隙度愈大；反之愈小；粘性土的
孔隙度还取决于其结构及次生孔隙。
毛细水：土体中受毛细管作用保持在自由水面以上的水。
结合水：固相表面引力大于自身重力的水。
重力水：又称自由水(free water)。岩土中在重力作用下能自由运动的地下水。
容水度：指岩土完全饱水时所容纳的水的体积与岩土体积的比值。反映岩石最大含水能力；注意：除粘土容水度大于孔隙度外，岩石容水度一般与空隙度相当。
含水量：指松散岩土孔隙中包含的水与岩土体积的比值。
给水度：指地下水下降单位高度时，释放水的体积和疏干体积的比值，记作μμμμ。松散岩土给水度的影响因素：岩性（颗粒大小、分选）、地下水位下降速度、初始地下水位埋深、土层结构（粗细颗粒成层分布状况）。
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。
渗透性：反映岩土透过水的能力
有效应力原理1925年，太沙基（K.Terzaghi）提出有效应力原理：
有效应力=总应力-孔隙水压力
有效应力：岩土骨架所承受的应力。在封闭（或相对封闭）条件下，上覆载荷的总应力（σ），由饱水岩土骨架应力（σ′，即有效应力）与孔隙水压力（u）共同承受。
σ =σ′+ u
有效应力有：σ′ =σ – u
有效应力原理应用范围（1）孔隙水压力是连续的，对于岩土体任意水平都适用（2）对于饱水含水层（或含水体），封闭（或相对封闭）是孔隙水压力形成的必要前提（3）有效应力原理不仅适用于土体，也适用于岩体
第四章地下水的赋存
含水层：能够透过并给出相当数量水的饱水岩层。
隔水层：不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。不透水层通常称为隔水层。
弱透水层：渗透性很差，给出水微不足道，但在较大水力梯度作用下，具有一定透水性能的岩层。
潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。
承压水：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水量中的水。
上层滞水：狭义：包气带中局部隔水层（弱透水层）上面积聚的具有自由水面的重力水。
广义：同包气带水，包括有毛细水，结合水和过路重力水。
越流：在天然条件下,上、下含水层之间夹有半透水层,在水头差作用下,高水头含水层的水通过半透水层渗透而进入水头低的含水层的现象。
如何判断河水、地下水补给关系：
地下水的潜水水位高于河水水位——地下水补给河水
地下水的潜水水位低于河水水位——河水补给地下水
地下水的潜水水位一侧高于河水水位、另一侧低于河水水位——即一侧是地下水补给河水、另一侧是河水补给地下水
第五章地下水运动的基本规律
(一)达西定律
