水文地質(zhì)學(xué)名詞解釋

水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)(張建升)基本概念：補給：含水層從外界獲得水量的過程稱作補給。排泄：含水層失去水量的過程稱作排泄。徑流：地下水由補給區(qū)向排泄區(qū)流動的過程稱作徑流。徑流強度：單位時間通過單位斷面的流量，即滲流速度。強徑流帶：在某些發(fā)育不均一的涇流場中，強徑流區(qū)段往往成不規(guī)則的帶狀展布，故稱之為強徑流帶或集中徑流帶。入滲率：單位時間內(nèi)通過單位地表面積入滲的水量稱為入滲率。入滲系數(shù)：年降水入滲量qx與年降水量X的比值。動態(tài)與均衡：地下水的動態(tài)是指地下水的數(shù)量和質(zhì)量（水位、流量、水溫、水化學(xué)成分等）在各種因素影響下隨時間的變化情況。某一時間段內(nèi)某一地段地下水水質(zhì)、水量收支平衡的數(shù)量關(guān)系稱作地下水均衡。地下水的補給來源：大氣降水、地表水、凝結(jié)水、其他含水層的水和人工補給水源?？障叮簬r石（土）中存在著空隙，空隙是地下水滲入、儲存、運移的場所和通道。孔隙：存在于松散的或未完全膠結(jié)的巖石顆粒與顆粒之間或顆粒集合體與顆粒集合體之間的空隙，稱為孔隙。裂隙：裂隙是堅硬巖石形成時或形成后由于各種內(nèi)外營力的作用，使巖體遭受破壞而形成的 空隙。溶隙：可溶性巖石經(jīng)地下水的溶蝕和機械沖蝕作用產(chǎn)生的空隙稱為溶隙?？紫抖龋汉饬靠紫抖嗌俚闹笜?biāo)稱孔隙度。一般用巖石中孔隙體積和巖石總體積之比表示。裂隙率：裂隙的體積（Vr）與包含裂隙在內(nèi)的巖石的總體積（V）之比。溶隙率：衡量巖石溶隙多少的指標(biāo)叫溶隙率。容水性：容水性是指巖石能夠容納一定水量的性能。持水性：是指重力釋水后，巖石能夠保持住一定水量的性能。（主要是結(jié)合水和部分毛細(xì)水）給水性：飽水巖石在重力作用下，能自由給出一定水量的性能。透水性：透水性指巖石可以被水透過的性能。滲透系數(shù)：水力坡度為1時，滲透系數(shù)在數(shù)值上等于滲流速度。滲透系數(shù)不僅取決于巖石的性質(zhì)，而且與滲透液體的物理性質(zhì)有關(guān)。滲透率：衡量巖石透水性大小的指標(biāo)稱滲透率。與滲透液體的性質(zhì)無關(guān)。含水層：能透過水并給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層。隔水層：不能透過并不能給水或只能透過與給出極少量水的巖層。巖石的水理性質(zhì)：水進入巖石空隙后，巖石空隙所表現(xiàn)出的與地下水的貯存和運移有關(guān)的一些物理性質(zhì)?？障兜拇笮∈怯绊憥r石水理性質(zhì)的重要因素?？偟V化度：總礦化度表示地下水中含鹽量的多少，是表征水礦化程度的指標(biāo)。它指地下水所含各種離子、分子及化合物的總量。硬度：由于水中含有Ca2+、Mg2+而具有的性質(zhì)，水中Fe3+、Al3+也具有硬度?？傆捕龋核泻蠧a2+、Mg2+的總量稱為總硬度。溶慮作用：水和巖石相互作用時，巖石中的一部分物質(zhì)溶于水中的作用。重力水：巖石空隙全部被充滿、在重力作用下運動的液態(tài)水成為重力水。結(jié)合水：由于靜電引力作用而吸引在巖石顆粒上的水叫結(jié)合水。氣態(tài)水：即水蒸氣，它和空氣一起分布于包氣帶巖石空隙中。毛細(xì)水：由于毛細(xì)力的作用而充滿巖石毛細(xì)空隙中的水成為毛細(xì)水。滲透：地下水在巖石空隙中的運動稱為滲透。滲流：不考慮滲流途徑的迂回曲折，不考慮巖層的顆粒骨架，假想地下水充滿整個巖石空間并只向整體水流方向流動的水流稱為滲流。滲流速度V：滲流場中單位時間內(nèi)滲流量Q通過過水?dāng)嗝鎤的比值。飽水帶：地下水面以下為飽水帶，飽水帶巖石空隙全部為液態(tài)水充滿，既有重力也有結(jié)合水。包氣帶：位于飽水帶以上，直接與大氣圈接觸，為巖石、空氣和水的三相系統(tǒng)。層流：水流質(zhì)點有秩序的、互不混雜的流動稱作層流。紊流：水流質(zhì)點無秩序的、互相混雜的流動稱作紊流。穩(wěn)定流：各運動要素不隨時間改變的流動稱作穩(wěn)定流。水頭：滲流場中某一點位置至基準(zhǔn)面的高度Z，稱為位置水頭；該點壓強的液柱高度，稱為壓強水頭；二者之和稱為測壓水頭。水力坡度I：水力坡度為沿滲透途徑水頭損失與相應(yīng)滲透長度的比值。流網(wǎng)：地下水中水流的方向總是指向水頭變化最大的方向，即等水頭線和流線垂直。一系列流線和等水頭線組成的網(wǎng)格稱為流網(wǎng)。等水頭線：滲流場中水頭值相等的點連成的線。跡線：某一水流點在不同時間內(nèi)連續(xù)運動的軌跡。流線：在滲場中作一理想的空間幾何線，該線上各水流質(zhì)點在某瞬間的滲透速度矢量均與此線相切，稱此線為流線。在穩(wěn)定流中，流線與跡線重合。上層滯水：是埋藏在離地表不深，包氣帶中局部隔水層之上的重力水。潛水：潛水是埋藏在地表以下，第一個穩(wěn)定隔水層以上、具有自由水面的重力水。承壓水：埋藏并充滿兩個穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的重力水。巖溶水：賦存于各種巖溶空隙中的地下水便是巖溶水。礦水：礦水是一種特殊形式的地下水，他一含有特殊的化學(xué)性質(zhì)成分，自由逸出氣體，多數(shù)情況下具有較高的溫度等為特征。地溫梯度：表示地球內(nèi)部溫度不均勻分布的參數(shù)。一般埋藏越深的溫度值越高，以每百米垂直深度上增加的溫度值表示?；締栴}：一、影響徑流強度的因素：1.含水層的透水性和水力坡度。2.補給區(qū)到排泄區(qū)的水頭差及距離。3.與含水系統(tǒng)的構(gòu)造有關(guān)（構(gòu)造開啟程度和斷層的導(dǎo)水性）二、徑流強度、居留時間與水質(zhì)的關(guān)系： 地下水在含水層中的居留時間是指地下水自從補給進入含水層中到被排泄出含水層中所經(jīng)過的時間。地下水的居留時間越長，水和空隙壁巖石作用越充分，地下水的礦化度越高。地下水徑流強度越大，居留時間越短，水的礦化度越小。3、 影響地下水動態(tài)的因素： 1）氣候因素季節(jié)性氣候變化對潛水動態(tài)影響最為明顯，我國降水集中子在夏季，此時，降水補給量增多，空氣濕度大，蒸發(fā)并不強烈，因此潛水位升高。隨著氣壓的升高，承壓水層中井水位下降，自流泉流量減少，反之亦然。 2）水文因素地下水位與河水位的脈動基本一致，但前者比后者變化穩(wěn)定，動態(tài)曲線前者相對平滑，后者多為鋸齒。地下水位的變化常常滯后與河水位變化，且變幅小于河水變幅。河流排泄地下水時，愈接近河流，地下水位變化愈小，遠(yuǎn)離河流變化愈大。 3）地質(zhì)因素地質(zhì)構(gòu)造就定了含水層的結(jié)構(gòu)及與大氣降水，地表水的聯(lián)系程度。巖石的性質(zhì)決定了含水層的給水性、透水性等水理性質(zhì)。地震時地質(zhì)因素的突發(fā)因素，它能引起打下水位、水量、熱動態(tài)和水化學(xué)成分的驟然變化。 4）人為因素 4、 動態(tài)與均衡的關(guān)系：地下水的動態(tài)是均衡的外部表現(xiàn)，而地下水均衡則是地下水動態(tài)的內(nèi)在原因。5、 泉的類別及水文意義： 形成原因：地形受到侵蝕、地下水受阻水位升高、承壓含水層有通道與地表相通。 泉按補給水源分類：1、下降泉 2、上升泉 泉按出露成因分類：1、侵蝕泉 2、接觸泉 3、溢流泉4、斷層泉 泉的水文地質(zhì)意義：可以通過其確定地下含水層的富水性、水位標(biāo)高、分布特征、化學(xué)特征及動態(tài)變化，還有助于判斷隱伏地質(zhì)構(gòu)造，可以作為供水水源。六、孔隙大小多少的意義：孔隙多少直接影響其儲容地下水的能力，越多儲藏量越豐富；孔隙大小影響地下水在孔隙中的運移和循環(huán)能力，孔隙越大，地下水運動越通暢?？紫洞笮〉挠绊懸蛩兀?1.顆粒大小 2.顆粒的排列方式 3.顆粒的分選程度 4.顆粒的形態(tài) 5.顆粒被膠結(jié)情況以及礦物成分七、巖溶發(fā)育的基本條件： 1.可溶巖的存在（碳酸鹽分布最為廣泛，因此成為巖溶研究的主演對象） 2.可溶巖必須是透水的（可溶巖的初始透水性主要取決于它的原生孔隙和次生裂隙） 3.具有侵蝕能力的水（碳酸鹽礦物的溶解和沉淀是巖溶發(fā)育的最主要因素） 4.水具有流動性（地下徑流越強，地下水的侵蝕性越強，地下巖溶的發(fā)育越強）八、巖溶水的運動特征： 1.層流與紊流并存。 2.承壓流與無壓流并存。 3.統(tǒng)一水流與孤立水流并存。 4.明流與伏流并存。 5.雙重介質(zhì)間雙向流的特征。九、巖溶水按埋藏條件分類： 1.裸露型巖溶水：巖溶化地層廣泛出露于地表。 2.覆蓋型巖溶水：巖溶含水層之上有松散層覆蓋 3.埋藏型巖溶水：巖溶含水層被固結(jié)的巖層所覆蓋。 十、巖溶水的補給、排泄和動態(tài)特征： 1.溶孔溶隙水補給仍以緩慢地入滲補給為主，有一定的滯后作用。具有統(tǒng)一的地下水位面及較完整的降落漏斗，具各向同性地下徑流以擴散流為主，排泄以大泉集中式排泄為主，動態(tài)相對穩(wěn)定。地下水動態(tài)常具有多年周期性變化。局部可以發(fā)育溶孔溶隙及小管道共同組成的強含水段 2.管道流 管道流在漏斗、豎井、落水洞、地下暗河入口、封閉洼地中接受集中式迅速的補給，以流入、灌入式補給為主。在管道中快速集中徑流，地下暗河口或以大泉形式排泄。 流量隨降雨量變化，其對降水的響應(yīng)完全不同于溶孔溶隙水屬暴漲暴落式水文型，流量不穩(wěn)定系數(shù)很大。 具有不同的測壓水頭。 由管道補給的巖溶泉，泉動態(tài)變化明顯。 3.溶孔溶隙 既有局部快速補給，又有大部分地區(qū)沿溶孔溶隙的緩慢下滲。 既有管道中的集中流，又有其周圍裂隙溶隙中的擴散流。 既向排泄區(qū)運動，雙重介質(zhì)間也有側(cè)向運動。十一、潛水的特征： 1.潛水的分布區(qū)與補給區(qū)是一致的。 2.潛水是無壓水。 3.潛水的水量、水位、水質(zhì)等動態(tài)變化與氣象因素的關(guān)系密切。 4.潛水始終是由高水位向低水位不斷地運動。十二、承壓水的特征： 1.承受靜水壓力。 2.補給與分布區(qū)不一致。 3.動態(tài)變化不顯著。 4.承壓水不具有潛水那樣的自由水面。十三、裂隙水的特征： 1.基巖裂隙水的埋藏和分布具有不均一性和一定的方向性。 2.基巖裂隙水的含水層的形態(tài)多種多樣。 3.明顯受到地質(zhì)因素的控制。 4.水動力條件比較復(fù)雜。 5.基巖裂隙水有事表現(xiàn)為無壓水和承壓水交替出現(xiàn)、層流和紊流同時出現(xiàn)等。十四、孔隙承壓水的特征： 1.隔水層仍有一定透水性，甚至有“天窗”。 2.深度越深，承壓性越好。 3.壓力水頭高，不一定補給充足。十五、巖溶水的特征： 1.巖溶水分布的不均一性。（指巖溶含水系統(tǒng)中不同塊段富水性和水力聯(lián)系的各向異性） 2.巖溶含水層的含介質(zhì)特征。 3.巖溶水的運動特征。 4.巖溶水的補給、排泄和動態(tài)特征。 5.巖溶水的化學(xué)特征。 淺部礦化度一般較小，越深礦化度越大。 水化學(xué)特征與地下水的交替強度密度相關(guān)，補給區(qū)礦化度較小，深部及排泄區(qū)礦化度增大，水質(zhì)類型也可能轉(zhuǎn)變。 隨著降雨量和流量變化，巖溶水的化學(xué)成分也呈有規(guī)律的起伏變化。 巖溶水的化學(xué)性質(zhì)隨區(qū)域的變化有所不同。 巖溶水易被污染十六、沖擊層的沉積特征： 沖積物是河流沉積的產(chǎn)物，在新生代各種成因類型的沉積中，沖積物常是富水的。 1.河流上游河谷的沖積層：只在枯水期沉積于河彎的凸岸和河谷開闊地，為粗大的卵石、礫石、粗砂，通常無細(xì)粒粘土質(zhì)的覆蓋層。 2.河流中游河谷的沖積層： 河漫灘相沉積：由于洪水期和枯水期都發(fā)生沉積，形成了上細(xì)下粗的二元結(jié)構(gòu)。 牛軛湖相沉積：河流的截彎取直作用，形成牛軛湖沉積，也具有二元結(jié)構(gòu)，但上覆細(xì)粒蓋層厚度增大，下伏粗粒粒度變小。 3.河流下游平原的沖積層： 沉積物多為透鏡體、條帶狀，不同沉積體呈現(xiàn)水平交錯狀。 構(gòu)造運動對河流沉積的影響。十七、沖擊層的富水帶： 1.河流上游河谷富水帶：河谷砂礫卵石層厚度大、分布寬度廣的地段，是富水帶。 2.河流中游谷地富水帶： 低階地相對高階地富水性較弱，低階地物別是一階地的砂礫層是富水帶。 河流的交匯地段、河流拐彎地段和河谷變寬地段。 古河床分布的地段和階地前緣。 3.河流下游平原富水帶： 下游平原是各種沉積物組成的復(fù)雜的綜合體，富水帶主要集中在古河床和近代河床砂礫層中。十八、各裂隙發(fā)育的影響因素： 1.成巖裂隙發(fā)育的影響因素： 地下溫度的變化。 巖石內(nèi)部的應(yīng)力的變化。 2.構(gòu)造裂隙發(fā)育的影響因素： 巖石性質(zhì)和巖層組合情況。 構(gòu)造應(yīng)力的強度與作用方式。 巖體受力的外界條件。 3.風(fēng)化裂隙： 氣候：干冷下，機械破碎為主，有利于導(dǎo)水風(fēng)化裂隙的形成，濕熱時，化學(xué)作用為主。 巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造對風(fēng)化裂隙的發(fā)育影響很大。 地質(zhì)構(gòu)造的對風(fēng)化裂隙的發(fā)育影響以斷裂構(gòu)造最為明顯。 4.應(yīng)力釋放裂隙：與地殼巖石所受的應(yīng)力變化有關(guān)。十九、裂隙水的分類： 1.砂頁巖裂隙水 2.紅層裂隙水 3.侵入巖裂隙水 4.火山巖裂隙水二十、裂隙水的影響因素： 1.區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造強度 2.巖石性質(zhì)和裂隙發(fā)育程度以及斷裂帶的性質(zhì) 3.侵入體的形態(tài)和分布以及圍巖性質(zhì) 4.地貌條件 5.氣候和水文條件 6.地下水的補給條件 7.新構(gòu)造活動程度二十一、地下水成分形成的作用： 溶慮作用濃縮作用脫碳酸作用脫硫酸作用陽離子交替吸附作用混合作用人類活動二十二、下水化學(xué)成分的基本成因類型： 1.滲入水：又稱溶濾水，是大氣降水、地表水或凝結(jié)水滲入地下形成的，主要分布在淺層。 2.沉積水：在沉積巖形成過程中或進入巖石中的水叫沉積水。 3.內(nèi)生水：發(fā)生在地殼深部的許多地質(zhì)作用，如火山噴發(fā)作用、巖漿作用和變質(zhì)作用均有水產(chǎn)生，這些水稱為內(nèi)生水。二十三、地下水的主要化學(xué)性質(zhì)： 氧化還原電位 總礦化度 地下水硬度 地下水的侵蝕性地下水的酸堿性二十四、巖石水理性質(zhì)的影響因素和各性質(zhì)之間的關(guān)系： 1.容水性與巖石空隙的多少有關(guān)。 2.持水性與顆粒的表面積和顆粒大小有關(guān)。 3.給水性取決于巖石空隙的大小，其次是多少。 4.透水性：空隙大小空隙最小直徑空隙的多少顆粒的分選性礦物成分結(jié)構(gòu)構(gòu)造二十五、巖溶發(fā)育不均一性的主要作用： 分異作用：巖溶發(fā)育前，可溶巖石中存在著寬度，頻數(shù)，聯(lián)通程度各不相同的裂隙。當(dāng)侵蝕水災(zāi)連通性和開啟性較好的裂隙中，水流暢通，溶蝕迅速拓寬，初始分異的結(jié)果又使水流更加集中，流速更大，進一步拓寬裂隙，當(dāng)裂隙被改造到一定規(guī)模后，水流又曾流變?yōu)槲闪?，就快了管道的擴大形成洞穴，當(dāng)巖石自重超過強度時，洞頂崩塌擴大了水-巖作用面積，是洞穴擴大規(guī)模，發(fā)育至地表就形成了豎井或落水井。二十六、洪積扇的三個帶及其特征： 1.沖積扇上部徑流帶：由厚層砂、礫石組成，地