第四章 地下水的賦存

1、 第四章第四章第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.1 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶4.2 含水層、隔水層（弱透水層）含水層、隔水層（弱透水層）4.3 含水系統(tǒng)及含水系統(tǒng)及地下水分類地下水分類4.4 潛水潛水4.5 承壓水承壓水4.6 潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化4.7 上層滯水上層滯水第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存1）包氣帶的分層）包氣帶的分層 土壤水帶土壤水帶：接近地表，植：接近地表，植物根系發(fā)育，微生物活動較頻物根系發(fā)育，微生物活動較頻繁繁 毛細(xì)水帶毛細(xì)水帶：包氣帶底部由：包氣帶底部由地下水面支持的毛細(xì)水構(gòu)成毛地下水面支持的毛細(xì)水構(gòu)成毛細(xì)水帶細(xì)水帶 中間帶中間

2、帶：包氣帶厚度較大：包氣帶厚度較大時，在土壤水帶與毛細(xì)水帶之時，在土壤水帶與毛細(xì)水帶之間還存在中間帶間還存在中間帶4.1 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶4.1.1 包氣帶包氣帶2）包氣帶水的成分）包氣帶水的成分 空隙壁面吸附的空隙壁面吸附的結(jié)合水結(jié)合水 細(xì)小空隙中含有細(xì)小空隙中含有毛細(xì)水毛細(xì)水 未被液態(tài)水占據(jù)的空隙未被液態(tài)水占據(jù)的空隙中包含中包含空氣空氣及及氣態(tài)水氣態(tài)水第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存3）包氣帶水的）包氣帶水的補給補給與與排泄排泄補給補給大氣大氣降水降水補給補給地表水體的地表水體的滲漏滲漏地下水面（飽水帶）通過地下水面（飽水帶）通過毛毛細(xì)上升輸送細(xì)上升輸送的水分的水分地下水

3、蒸發(fā)形成的地下水蒸發(fā)形成的氣態(tài)水氣態(tài)水 包氣帶水的賦存與運移受包氣帶水的賦存與運移受毛細(xì)力與重力毛細(xì)力與重力的共同影響。的共同影響。 毛細(xì)力毛細(xì)力將水分輸向空隙細(xì)小與含水量較低的部位，在蒸發(fā)將水分輸向空隙細(xì)小與含水量較低的部位，在蒸發(fā)影響下，影響下，毛細(xì)力毛細(xì)力常將水分由包氣帶下部輸向常將水分由包氣帶下部輸向上部上部； 重力重力則使水分則使水分下移下移。降雨以后，一定深度以下的包氣帶。降雨以后，一定深度以下的包氣帶水下滲補給飽水帶。水下滲補給飽水帶。排排泄泄第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4）影響）影響包氣帶包氣帶厚度厚度、含水量含水量及其及其水鹽水鹽運動運動的因素的因素氣象氣象水文水文

4、因素因素：氣溫；氣溫；降水，蒸發(fā)降水，蒸發(fā) 影響包氣帶的含水量及其水、鹽運動影響包氣帶的含水量及其水、鹽運動植被植被：天然天然的的濕地濕地、森林森林、人工草坪人工草坪。 一方面，一方面，滯留地表坡流滯留地表坡流，有利于降水入滲；另一方面，有利于降水入滲；另一方面，植物蒸騰消耗植物蒸騰消耗包氣帶水。包氣帶水。人類活動人類活動：灌溉、人工抽取地下水灌溉、人工抽取地下水巖性：巖性：控制毛細(xì)上升高度與速度從而影響潛水蒸發(fā)控制毛細(xì)上升高度與速度從而影響潛水蒸發(fā)第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存5）研究包氣帶的意義）研究包氣帶的意義通道作用：通道作用： 包氣帶是包

5、氣帶是飽水帶飽水帶與與大氣圈、地表水圈大氣圈、地表水圈聯(lián)系必經(jīng)的通道。聯(lián)系必經(jīng)的通道。 飽水帶通過包氣帶獲得大氣降水和地表水的補給，又飽水帶通過包氣帶獲得大氣降水和地表水的補給，又通過包氣帶蒸發(fā)與蒸騰排泄到大氣圈。通過包氣帶蒸發(fā)與蒸騰排泄到大氣圈。意義意義： 研究包氣帶水鹽的形成及運動規(guī)律對研究包氣帶水鹽的形成及運動規(guī)律對闡明飽水帶水闡明飽水帶水的形成的形成具有重要意義具有重要意義； 對研究對研究農(nóng)作物的需水、環(huán)境地質(zhì)等問題農(nóng)作物的需水、環(huán)境地質(zhì)等問題也有重要意也有重要意義義第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.1.2 飽水帶飽水帶特征特征： 巖石空隙全部為巖石空隙全部為液態(tài)水所充滿液態(tài)水

6、所充滿。 飽水帶中的飽水帶中的水體是連續(xù)分布水體是連續(xù)分布的，能夠的，能夠傳遞靜水壓力傳遞靜水壓力，在水頭差的作用下，可以在水頭差的作用下，可以發(fā)生連續(xù)運動發(fā)生連續(xù)運動。 飽水帶巖層按其透過和給出水的能力，可分為飽水帶巖層按其透過和給出水的能力，可分為含水層含水層和和隔水層隔水層、弱透水層。、弱透水層。巖層巖層滲透性滲透性透水層透水層不透水層不透水層飽含水飽含水含水層含水層隔水層隔水層弱透水層弱透水層本身不給水本身不給水垂向透水垂向透水第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.1 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶4.2 含水層、隔水層（弱透水層）含水層、隔水層（弱透水層）4.3 含水系統(tǒng)及含水系統(tǒng)

7、及地下水分類地下水分類4.4 潛水潛水4.5 承壓水承壓水4.6 潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化4.7 上層滯水上層滯水 飽水巖層中，根據(jù)巖層飽水巖層中，根據(jù)巖層而進行的劃分：而進行的劃分：v （Aquifer）：）： 是能夠是能夠并并相當(dāng)數(shù)量水的巖層相當(dāng)數(shù)量水的巖層各類砂土，砂巖等各類砂土，砂巖等 v （Aquiclude)： 不能透過與給出水或透過與給出的水量微不足道的巖不能透過與給出水或透過與給出的水量微不足道的巖層層裂隙不發(fā)育的基巖、頁巖、板巖、粘土（致密）裂隙不發(fā)育的基巖、頁巖、板巖、粘土（致密） v （Aquitard）：）： 滲透性很差，給出的水量微不足道，但在較大

8、水力梯度滲透性很差，給出的水量微不足道，但在較大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的巖層作用下，具有一定的透水能力的巖層各種粘土，泥各種粘土，泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁巖質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁巖第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存Company L定義中的模糊概念定義中的模糊概念“相當(dāng)水量，微不足道，較大水力梯度相當(dāng)水量，微不足道，較大水力梯度”等等 嚴(yán)格的“是與非”的邏輯思維，在很多情況下是相對的和模糊的概念相對性的意義： v 從實際應(yīng)用角度來看劃分的相對性從實際應(yīng)用角度來看劃分的相對性相當(dāng)水量相當(dāng)水量 滿足需要就可以了。如在某處一口井出水量80m3/d，作為1萬人的供水，非含水層；作為飲料廠、裝瓶生產(chǎn)

9、則為含水層。又如一個小泉水流量0.11/s8.6m3/d，大廠非，村用是。 v 從理論意義來看從理論意義來看微不足道微不足道 微不足道，有時空尺度的制約。 如華北平原早期地下水開采就是典型的例子，深層水與淺層水的開采有一粘土隔水層；開采深層，水量大，水位降低快，淺層水向深層“越流”-粘土層成為“透水層”。 現(xiàn)在進行水文地質(zhì)計算、模擬時，不再簡單二分了，而是用模糊學(xué)的研究方法，給個隸屬度1，0之間，可以為 0.8,0.7, 0.3,表示“透水性”？第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存 對于一些對于一些滲透性相當(dāng)差的巖層，在一般的滲透性相當(dāng)差的巖層，在一般的供水排水供水排水中中他們所能他們所能提

10、供的水量提供的水量微不足道，視乎可以看作微不足道，視乎可以看作隔水層隔水層； 但是，當(dāng)發(fā)生但是，當(dāng)發(fā)生越流越流（相鄰含水層通過其間的弱透水層發(fā)生水相鄰含水層通過其間的弱透水層發(fā)生水量交換量交換）時，由于驅(qū)動水流的時，由于驅(qū)動水流的水力梯度大水力梯度大且發(fā)生滲透的且發(fā)生滲透的過水過水?dāng)嗝鏀嗝婧艽?，越流交換的很大，越流交換的水量相當(dāng)可觀水量相當(dāng)可觀，此時，此時，再稱作隔水再稱作隔水層就不合適了。層就不合適了。 【代表】代表】在平原區(qū)：在平原區(qū)：粉質(zhì)粘土層粉質(zhì)粘土層，粉質(zhì)亞粘土層粉質(zhì)亞粘土層，淤淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層和和亞砂土層亞砂土層等；等； 在堅硬巖石地區(qū)：一些在堅硬巖石地區(qū)：一些微裂隙

11、、節(jié)理發(fā)育微裂隙、節(jié)理發(fā)育的的泥巖層泥巖層、頁巖層、砂礫巖層頁巖層、砂礫巖層等。等。弱透水層（相對隔水層）弱透水層（相對隔水層）第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存含水層、隔水層概念的含水層、隔水層概念的相對性相對性（巖層（巖層滲透性能滲透性能的相對性）的相對性）利用利用地下水的工作地下水的工作供水水源供水水源（需要需要水量水量） A）在利用地下水供水時，某一巖層能夠給出的水量）在利用地下水供水時，某一巖層能夠給出的水量較小，對于較小，對于水源豐沛、需水量很大的地區(qū)水源豐沛、需水量很大的地區(qū)，由于遠(yuǎn)不能滿，由于遠(yuǎn)不能滿足供水需求，而被足供水需求，而被視為隔水層視為隔水層； B）在）在水資源匱

12、乏、需水量較小的地區(qū)水資源匱乏、需水量較小的地區(qū)，就可以被，就可以被視視為含水層為含水層。 滿足需要就可以了。如在某處一口井出水量滿足需要就可以了。如在某處一口井出水量80m3/d，作為，作為1萬人的供水，萬人的供水，非含水層；作為飲料廠、裝瓶生產(chǎn)則為含水層。又如一個小泉水流量非含水層；作為飲料廠、裝瓶生產(chǎn)則為含水層。又如一個小泉水流量0.11/s8.6m3/d，大廠，大廠非，村用非，村用是。是。第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存含水層、隔水層概念的含水層、隔水層概念的相對性相對性（巖層（巖層滲透性能滲透性能的相對性）的相對性）排除排除地下水的工作地下水的工作工程防滲工程防滲（杜絕杜絕水量

13、）水量） 如某種巖層的滲透性較低，從如某種巖層的滲透性較低，從供水的角度供水的角度來說，它被來說，它被視作隔水層；但是從視作隔水層；但是從水庫滲漏、核廢料滲漏的角度水庫滲漏、核廢料滲漏的角度出發(fā)，出發(fā)，這種滲漏量就不容忽視，依舊視作隔水層就不合適了。這種滲漏量就不容忽視，依舊視作隔水層就不合適了。第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存時間尺度時間尺度：m3tIKtVtQWm3/sm/sm/sm2ssm2s 在討論油氣二次運移這種時間尺度很大的水文地質(zhì)過在討論油氣二次運移這種時間尺度很大的水文地質(zhì)過程時，流體能夠穿越所有的地層。從整體上說，地層具有程時，流體能夠穿越所有的地層。從整體上說，地層具

14、有水力連續(xù)性。水力連續(xù)性。如上圖：如上圖： 有有5個含水層被個含水層被4個弱透水層所阻隔。個弱透水層所阻隔。 當(dāng)在含水層當(dāng)在含水層3中抽水時，中抽水時，短期內(nèi)短期內(nèi)相鄰的含水層相鄰的含水層2與與4的的水位均未變動，圖中所示水位均未變動，圖中所示a的范圍構(gòu)成一個有水力聯(lián)系的的范圍構(gòu)成一個有水力聯(lián)系的單元。單元。 當(dāng)當(dāng)抽水持續(xù)抽水持續(xù)時，最終影響將波及圖中時，最終影響將波及圖中b所示范圍，這所示范圍，這時時5個含水層與個含水層與4個弱透水層構(gòu)成一個發(fā)生統(tǒng)一水力聯(lián)系的個弱透水層構(gòu)成一個發(fā)生統(tǒng)一水力聯(lián)系的單元。單元。第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存巖石的各向異性巖石的各向異性： 以沉積巖為例，由

15、于不同巖性層的互層，有的層次發(fā)以沉積巖為例，由于不同巖性層的互層，有的層次發(fā)育裂隙或溶穴，垂直方向上是隔水的，但在順層的方向上育裂隙或溶穴，垂直方向上是隔水的，但在順層的方向上都是透水的。都是透水的。 例如，例如，薄層頁巖薄層頁巖和和石灰?guī)r石灰?guī)r互層時，頁巖中互層時，頁巖中裂隙接近閉裂隙接近閉合合，灰?guī)r中，灰?guī)r中裂隙與溶穴發(fā)育裂隙與溶穴發(fā)育，便成為典型的順層透水而垂，便成為典型的順層透水而垂直層面隔水的巖層。直層面隔水的巖層。 第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存含水層、隔水層概念的含水層、隔水層概念的相對性相對性（巖層（巖層滲透性能滲透性能的相對性）的相對性） 研究區(qū)太原組一-四灰灰?guī)r對比

16、圖 第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.2.3構(gòu)成含水層必須具備的構(gòu)成含水層必須具備的3 3個條件個條件巖層必須有巖層必須有儲水空間儲水空間 即應(yīng)有孔隙、裂隙和溶隙（穴）等即應(yīng)有孔隙、裂隙和溶隙（穴）等空隙空隙。這是儲存地下。這是儲存地下水的前提條件。水的前提條件。第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存具備保存住地下水的地質(zhì)構(gòu)造（具備保存住地下水的地質(zhì)構(gòu)造（儲水構(gòu)造儲水構(gòu)造） 在透水性良好的巖層下有隔水層（弱透水層）的存在，在透水性良好的巖層下有隔水層（弱透水層）的存在，以免重力水以免重力水向下向下全部漏失；全部漏失； 或在或在水平方向水平方向上有隔水層阻擋，以免全部漏空。上有隔水層阻擋

17、，以免全部漏空。要有足夠的水源（要有足夠的水源（良好的補、排條件良好的補、排條件） 使儲水空間能不斷地獲得補給，方能成為含水層。使儲水空間能不斷地獲得補給，方能成為含水層。第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.1 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶4.2 含水層、隔水層（弱透水層）含水層、隔水層（弱透水層）4.3 含水系統(tǒng)及含水系統(tǒng)及地下水分類地下水分類4.4 潛水潛水4.5 承壓水承壓水4.6 潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化4.7 上層滯水上層滯水1 1地下水系統(tǒng)概念的產(chǎn)生地下水系統(tǒng)概念的產(chǎn)生系統(tǒng)的思想與方法系統(tǒng)的思想與方法滲入到水文地質(zhì)領(lǐng)域滲入到水文地質(zhì)領(lǐng)域地下水系統(tǒng)地下水系統(tǒng)

18、。水文地質(zhì)的發(fā)展水文地質(zhì)的發(fā)展：水量（穩(wěn)定流：水量（穩(wěn)定流非穩(wěn)定流非穩(wěn)定流越流）越流）水質(zhì)水質(zhì)生態(tài)環(huán)境問題。生態(tài)環(huán)境問題。研究范圍研究范圍：一口井附近：一口井附近整個含水層整個含水層相鄰的含水層和弱透相鄰的含水層和弱透水層水層地下水系統(tǒng)地下水系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。將若干個含水層連同期間的弱透水層（相對隔水層）合在一將若干個含水層連同期間的弱透水層（相對隔水層）合在一起看作一個完整的單元起看作一個完整的單元系統(tǒng)系統(tǒng)含水層系統(tǒng)（含水系統(tǒng)）。含水層系統(tǒng)（含水系統(tǒng)）。近年來，隨著地下水的污染、水環(huán)境的惡化，人們愈來愈重近年來，隨著地下水的污染、水環(huán)境的惡化，人們愈來愈重視地下水中溶質(zhì)運移的研

19、究，與此相關(guān)，提出了視地下水中溶質(zhì)運移的研究，與此相關(guān)，提出了地下水流地下水流動系統(tǒng)。動系統(tǒng)。 4.3.1 含水系統(tǒng)含水系統(tǒng)2 2地下水系統(tǒng)的概念地下水系統(tǒng)的概念地下水含水系統(tǒng)地下水含水系統(tǒng)是指由隔水或相對隔水巖層圈閉是指由隔水或相對隔水巖層圈閉的，具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水巖系。（含水層組）的，具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水巖系。（含水層組）含水系統(tǒng)含水系統(tǒng)是包容的容器。賦存于含水系統(tǒng)中的地下水是一是包容的容器。賦存于含水系統(tǒng)中的地下水是一個整體，含水系統(tǒng)任一部分加入水量個整體，含水系統(tǒng)任一部分加入水量( (接受補給接受補給) )或減少或減少( (天然排泄和人為開采天然排泄和人為開采) )水量，影響將波

20、及此整體的各個部水量，影響將波及此整體的各個部分。由此可見，具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水系統(tǒng)，是一個分。由此可見，具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水系統(tǒng)，是一個對對外界激勵作出整體響應(yīng)外界激勵作出整體響應(yīng)的系統(tǒng)，是相對獨立而又統(tǒng)一的的系統(tǒng)，是相對獨立而又統(tǒng)一的水水量、量、鹽鹽量和量和熱熱量均衡單元，是地下水資源評價、開發(fā)和管量均衡單元，是地下水資源評價、開發(fā)和管理的功能單元理的功能單元 。a a山前洪積平原含水系統(tǒng)山前洪積平原含水系統(tǒng) b b基巖構(gòu)成的獨立的含水系統(tǒng)基巖構(gòu)成的獨立的含水系統(tǒng)c c巖相變化導(dǎo)致隔水層尖滅巖相變化導(dǎo)致隔水層尖滅d d多個含水層的水力聯(lián)系多個含水層的水力聯(lián)系a,c,da,c,d多個含水

21、層構(gòu)成的含水系統(tǒng)多個含水層構(gòu)成的含水系統(tǒng) e.e.構(gòu)造封閉的含水系統(tǒng)構(gòu)造封閉的含水系統(tǒng)只有通過各種途徑查明含水層之間的水力聯(lián)系狀況后，才可能正確地只有通過各種途徑查明含水層之間的水力聯(lián)系狀況后，才可能正確地圈劃含水系統(tǒng)。此外，含水系統(tǒng)存在級次性。圈劃含水系統(tǒng)。此外，含水系統(tǒng)存在級次性。第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.3.2 地下水分類地下水分類廣義廣義：指賦存于地面以下巖土空隙中的水：指賦存于地面以下巖土空隙中的水狹義狹義：指賦存于飽水帶巖土空隙中的水：指賦存于飽水帶巖土空隙中的水重力水重力水包括：包氣帶及飽水帶中所有含于巖石空隙中的水包括：包氣帶及飽水帶中所有含于巖石空隙中的水地下

22、水地下水概念概念的從的從“狹義狹義”“”“廣義廣義”從只研究從只研究“重力水重力水”研究研究“包氣帶水包氣帶水&重力水重力水”水文地質(zhì)學(xué)從研究水文地質(zhì)學(xué)從研究“地殼淺層地下水地殼淺層地下水”研究研究“地下水地下水圈圈”第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存埋藏條件埋藏條件：指含水巖層在：指含水巖層在地質(zhì)剖面地質(zhì)剖面中所處的部位及受隔中所處的部位及受隔水層（弱透水層）限制的情況。水層（弱透水層）限制的情況。上層滯水上層滯水(perched groudwater)、潛水、潛水(unconfined groudwater)、承壓水、承壓水(confined groudwater).第四章第四

23、章 地下水的賦存地下水的賦存含水介質(zhì)（空隙）特征：含水介質(zhì)（空隙）特征：孔隙水、裂隙水、巖溶水孔隙水、裂隙水、巖溶水第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.1 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶4.2 含水層、隔水層（弱透水層）含水層、隔水層（弱透水層）4.3 含水系統(tǒng)及含水系統(tǒng)及地下水分類地下水分類4.4 潛水潛水4.5 承壓水承壓水4.6 潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化4.7 上層滯水上層滯水第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.4 潛水潛水1）概念）概念 潛水潛水：飽水帶中第：飽水帶中第一個具有一個具有自由表面自由表面且有且有一定規(guī)模一

24、定規(guī)模的含水層中的的含水層中的水稱作潛水。水稱作潛水。潛水潛水沒有隔水頂板沒有隔水頂板，或只有局部的隔水頂板或只有局部的隔水頂板 潛水面潛水面：潛水的表面為自由水面，稱作潛水面：潛水的表面為自由水面，稱作潛水面 潛水潛水含水層厚度含水層厚度：從：從潛水面潛水面到到隔水底板隔水底板的距離的距離 潛水埋藏潛水埋藏深度深度：潛水面潛水面到到地面地面的距離的距離第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存2）補給補給(大氣降水、地表水大氣降水、地表水下伏含水層越流、下伏含水層越流、人工補給人工補給) 3）排泄：排泄： 徑流排泄徑流排泄(泉溢流地表泉溢流地表) 蒸發(fā)排泄、植物蒸騰蒸發(fā)排泄、植物蒸騰 潛水與大氣

25、圈及地表水圈的密切聯(lián)系性，潛水與大氣潛水與大氣圈及地表水圈的密切聯(lián)系性，潛水與大氣圈及地表水圈的聯(lián)系通道是包氣帶，影響包氣帶水分的因圈及地表水圈的聯(lián)系通道是包氣帶，影響包氣帶水分的因素都影響潛水。氣象、水文因素對潛水影響顯著。素都影響潛水。氣象、水文因素對潛水影響顯著。4）動態(tài)變化）動態(tài)變化第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存5）潛水特征）潛水特征沒有隔水頂板，具有自由的水面沒有隔水頂板，具有自由的水面潛水分布區(qū)與補給區(qū)常常一致潛水分布區(qū)與補給區(qū)常常一致 濕潤氣候濕潤氣候（補給豐富）及（補給豐富）及地形切割強烈地形切割強烈（利于徑流）的地區(qū)，有（利于徑流）的地區(qū)，有利于潛水的徑流排泄，往往形

26、成含鹽量不高的淡水。利于潛水的徑流排泄，往往形成含鹽量不高的淡水。 干旱氣候干旱氣候下，由細(xì)顆粒組成的下，由細(xì)顆粒組成的盆地平原盆地平原，潛水的蒸發(fā)排泄為主，潛水的蒸發(fā)排泄為主，常形成含鹽高的咸水。常形成含鹽高的咸水。潛水缺乏上覆隔水層，容易污染；由于交替循環(huán)迅速，自凈修潛水缺乏上覆隔水層，容易污染；由于交替循環(huán)迅速，自凈修復(fù)能力強復(fù)能力強潛水的水位、水量、水質(zhì)等動態(tài)潛水的水位、水量、水質(zhì)等動態(tài)變化與氣象水文、地形等因素密切變化與氣象水文、地形等因素密切相關(guān)，動態(tài)變化明顯。相關(guān)，動態(tài)變化明顯。埋藏淺，易于開發(fā)，重要水源埋藏淺，易于開發(fā)，重要水源第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存6）水文地質(zhì)

27、剖面圖）水文地質(zhì)剖面圖第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存6）水文地質(zhì)剖面圖）水文地質(zhì)剖面圖第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存6）水文地質(zhì)剖面圖）水文地質(zhì)剖面圖7）潛水等水位線圖）潛水等水位線圖潛水等水位線圖潛水等水位線圖：將潛水位相等的各點連線，得到潛水等水位線圖。：將潛水位相等的各點連線，得到潛水等水位線圖。該圖與各種等值線圖，例如等高線圖類似，能反映潛水面形狀該圖與各種等值線圖，例如等高線圖類似，能反映潛水面形狀潛水位潛水位：潛水面上任一點的高程稱為該點的潛水位：潛水面上任一點的高程稱為該點的潛水位陜西咸陽興平市地形等高線圖（三維）陜西咸陽興平市地形等高線圖（三維）*市地形等高線圖

28、（三維）市地形等高線圖（三維）*市地形等高線圖市地形等高線圖*市市1990年潛水等水位線年潛水等水位線圖圖式中： 兩孔間的水平距離； 插值點與k1孔（低水位孔）間的水平距離； 兩孔間的水位差； 插值點與k1孔（低水位孔）間的水位差。1221yyxx2x1x2y1y第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存確定潛水的流向確定潛水的流向第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存水面坡度水面坡度：相鄰兩條等水位線的水位差除以其：相鄰兩條等水位線的水位差除以其水平距離水平距離水力梯度水力梯度：沿滲透途徑水頭損失與：沿滲透途徑水頭損失與相應(yīng)滲透途徑長度相應(yīng)滲透途徑長度的比值的比值當(dāng)潛水面當(dāng)潛水面坡度不大坡度不大

29、時，潛時，潛水面坡度水面坡度可視為潛水可視為潛水水力梯度水力梯度hLS確定潛水面的水面坡度確定潛水面的水面坡度第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存判斷潛水和地表水的補排關(guān)系判斷潛水和地表水的補排關(guān)系第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存確定泉水出露位置和沼澤化范圍確定泉水出露位置和沼澤化范圍第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存 確定潛水埋藏深度（結(jié)合地形等高線圖）確定潛水埋藏深度（結(jié)合地形等高線圖） 確定含水層厚度（結(jié)合隔水底板等高線圖）確定含水層厚度（結(jié)合隔水底板等高線圖） 取水工程取水工程最好布置在潛水流匯合的地區(qū)（最好布置在潛水流匯合的地區(qū)（點點

30、工程取水）工程取水）; 或潛水集中排泄的地段。取水建筑物排列方向一般應(yīng)垂或潛水集中排泄的地段。取水建筑物排列方向一般應(yīng)垂直地下水流向，即與等水位線相一致。（直地下水流向，即與等水位線相一致。（線狀線狀工程取水）工程取水）第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.1 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶4.2 含水層、隔水層（弱透水層）含水層、隔水層（弱透水層）4.3 含水系統(tǒng)及含水系統(tǒng)及地下水分類地下水分類4.4 潛水潛水4.5 承壓水承壓水4.6 潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化4.7 上層滯水上層滯水第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存 承壓水承

31、壓水：充滿于兩個：充滿于兩個穩(wěn)定穩(wěn)定隔水層（弱透水層）之間的隔水層（弱透水層）之間的含水層中的水含水層中的水 隔水隔水頂頂板：承壓含水層上部的隔水層（弱透水層）板：承壓含水層上部的隔水層（弱透水層） 隔水隔水底底板：下部的隔水層（弱透水層）板：下部的隔水層（弱透水層） 承壓承壓含水層厚度含水層厚度：隔水頂板與隔水底板之間的距離：隔水頂板與隔水底板之間的距離 承壓區(qū)與非承壓區(qū)承壓區(qū)與非承壓區(qū) 承壓承壓高度高度：鉆孔中靜止水位到含水層頂面之間的距離：鉆孔中靜止水位到含水層頂面之間的距離稱稱為承壓高度為承壓高度 測壓水位測壓水位：井中：井中靜止靜止水位的高程就是承壓水在該點的水位的高程就是承壓水在該

32、點的測壓水位測壓水位4.5 承壓水承壓水1）概念概念第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存承壓承壓盆盆地：地：向向斜構(gòu)造構(gòu)成的向斜盆地蓄水構(gòu)造。斜構(gòu)造構(gòu)成的向斜盆地蓄水構(gòu)造。承壓水的埋藏條件承壓水的埋藏條件承壓承壓斜斜地：地：單單斜構(gòu)造構(gòu)成的單斜蓄水構(gòu)造。斜構(gòu)造構(gòu)成的單斜蓄水構(gòu)造。承壓承壓盆地盆地類型：正地形負(fù)地形類型：正地形負(fù)地形 當(dāng)蓄水構(gòu)造與地形一致時，稱正地形，此時，下層承壓水位高于上層當(dāng)蓄水構(gòu)造與地形一致時，稱正地形，此時，下層承壓水位高于上層承壓水位。反之稱負(fù)地形，其下層承壓水位低于上層承壓水位。承壓水位。反之稱負(fù)地形，其下層承壓水位低于上層承壓水位。第四章第四章 地下水的賦存地下水

33、的賦存封閉封閉型向斜儲水構(gòu)造型向斜儲水構(gòu)造第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存開放開放型向斜儲水構(gòu)造型向斜儲水構(gòu)造第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存承壓承壓斜地斜地類型：斷塊構(gòu)造類型：斷塊構(gòu)造承壓區(qū)承壓區(qū)補給補給排泄區(qū)排泄區(qū)排排泄泄區(qū)區(qū)承壓區(qū)承壓區(qū)補補給給區(qū)區(qū)斷層不導(dǎo)水?dāng)鄬硬粚?dǎo)水?dāng)鄬訉?dǎo)水?dāng)鄬訉?dǎo)水第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存承壓承壓斜地斜地類型：含水層尖滅類型：含水層尖滅第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存2）補給與排泄補給與排泄方式方式補給：大氣降水及地表水體入滲；補給：大氣降水及地表水體入滲； 從其它含水層從其它含水層越流越流補給補給排泄：泉；徑流；向其它含水層排泄：泉；徑

34、流；向其它含水層越流越流排泄排泄注：無蒸發(fā)方式的排泄注：無蒸發(fā)方式的排泄3）水質(zhì)：取決于水質(zhì)：取決于埋藏條件埋藏條件及其及其與外界聯(lián)系的程度與外界聯(lián)系的程度 與外界聯(lián)系愈密切，參加水循環(huán)愈積極，承壓水的水與外界聯(lián)系愈密切，參加水循環(huán)愈積極，承壓水的水質(zhì)就愈接近于入滲的大氣降水與地表水，通常為含鹽量低質(zhì)就愈接近于入滲的大氣降水與地表水，通常為含鹽量低的淡水。與外界聯(lián)系差，水循環(huán)緩慢，水的含鹽量就高。的淡水。與外界聯(lián)系差，水循環(huán)緩慢，水的含鹽量就高。 承壓水不像潛水那樣容易污染，但是一旦污染后則承壓水不像潛水那樣容易污染，但是一旦污染后則很難使其凈化很難使其凈化4）等測壓水位線圖等測壓水位線圖確定

35、承壓水的流向和水力梯度確定承壓水的流向和水力梯度等測壓水位線圖通常要附以含水層頂板等高線圖，為等測壓水位線圖通常要附以含水層頂板等高線圖，為了滿足打井取水等目的了滿足打井取水等目的定義定義：將：將某一承壓含水層某一承壓含水層測壓水位相等的各點連線測壓水位相等的各點連線第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存5）判斷承壓含水層和其它水體的補給關(guān)系判斷承壓含水層和其它水體的補給關(guān)系 任一承壓含水層任一承壓含水層接受接受其它水體的其它水體的補給補給必須同時具備兩必須同時具備兩個條件：個條件：其它水體（地表水，潛水或其它承壓含水層）其它水體（地表水，潛水或其它承壓含水層）的水位必須高出此承壓含水層的測壓

36、水位的水位必須高出此承壓含水層的測壓水位其它水體與該含水層之間必須有聯(lián)系通道其它水體與該含水層之間必須有聯(lián)系通道反反之之第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存6）潛水含水層與承壓含水層在接受補給或進行排泄時對潛水含水層與承壓含水層在接受補給或進行排泄時對水量增減的反應(yīng)水量增減的反應(yīng)不同之處不同之處第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存7）承壓含水層的承壓含水層的貯水系數(shù)貯水系數(shù) VS 潛水含水層的潛水含水層的給水度給水度定義：定義：承壓含水層測壓水位下降（或上升）一個單位深承壓含水層測壓水位下降（或上升）一個單位深度，單位水平面積含水層釋出（或儲存）的水的體積。度，單位水平面積含水層釋出（或儲

37、存）的水的體積。承壓水與潛水承壓水與潛水釋水機理不同點釋水機理不同點：承壓水與潛水相比，參數(shù)的定義相似，但釋水的機理不同：承壓水與潛水相比，參數(shù)的定義相似，但釋水的機理不同：a. a. 潛水：水位下降時，釋出的水來自部分空隙的排水（水潛水：水位下降時，釋出的水來自部分空隙的排水（水的疏干），含水層厚度變小，的疏干），含水層厚度變小，：0.02 0.350.02 0.35；b. b. 承壓水：測壓水位下降時，釋出的水來自水體積膨脹，承壓水：測壓水位下降時，釋出的水來自水體積膨脹，含水介質(zhì)的壓密，參數(shù)與厚度有關(guān)，含水介質(zhì)的壓密，參數(shù)與厚度有關(guān)，S S：0.005 0.000050.005 0.00

38、005，較潛水小較潛水小1 31 3個數(shù)量級。開采承壓含水層往往會形成大面?zhèn)€數(shù)量級。開采承壓含水層往往會形成大面積的測壓水位的大幅度下降積的測壓水位的大幅度下降甚至形成大范圍的水位甚至形成大范圍的水位降落漏降落漏斗斗。第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.1 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶4.2 含水層、隔水層（弱透水層）含水層、隔水層（弱透水層）4.3 含水系統(tǒng)及含水系統(tǒng)及地下水分類地下水分類4.4 潛水潛水4.5 承壓水承壓水4.6 潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化4.7 上層滯水上層滯水4 4. .6 6 潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)換潛水與承

39、壓水的相互轉(zhuǎn)換 在自然或?qū)嶋H條件下，潛水與承壓水的劃分是相對的。在自然或?qū)嶋H條件下，潛水與承壓水的劃分是相對的。 在自然與人為條件下，潛水與承壓水經(jīng)常處于相互轉(zhuǎn)在自然與人為條件下，潛水與承壓水經(jīng)常處于相互轉(zhuǎn)化之中，除了構(gòu)造封閉條件下與外界沒有聯(lián)系的承壓含水化之中，除了構(gòu)造封閉條件下與外界沒有聯(lián)系的承壓含水層外，層外，所有承壓水最終都是由潛水轉(zhuǎn)化而來所有承壓水最終都是由潛水轉(zhuǎn)化而來；或；或由補給區(qū)由補給區(qū)的潛水側(cè)向流入的潛水側(cè)向流入，或，或通過弱透水層接受潛水的補給通過弱透水層接受潛水的補給。 在復(fù)雜條件下，很難將某些含水層中的水劃定為潛水在復(fù)雜條件下，很難將某些含水層中的水劃定為潛水或承壓水或承壓水 。第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存第四章第四章 地下水的賦存地下水的賦存4.6 潛水與承壓水的潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化如山前傾斜平原分布著潛水，進入平原后，弱透水的粘土層如山前傾斜平原分布著潛水，進入平原后，弱透水的粘土層與砂層互層