第三章地下水賦存ppt課件

1、第三章 地下水的賦存The Occurrence of G.W 3.1 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶 3.2 含水層隔水層弱透水層含水系統(tǒng)含水層隔水層弱透水層含水系統(tǒng) 3.3 地下水分類(lèi)地下水分類(lèi) 3.4 潛水與潛水含水層潛水與潛水含水層 3.5 承壓水與承壓含水層承壓水與承壓含水層3.1.1包氣帶與飽水帶的劃分包氣帶與飽水帶的劃分 地下水面水位）：地下水面水位）： 地下一定深度巖石中的空隙被重力水所充滿，形地下一定深度巖石中的空隙被重力水所充滿，形成一個(gè)自由水面，以海拔高度表示稱(chēng)之地下水位成一個(gè)自由水面，以海拔高度表示稱(chēng)之地下水位 （一般通過(guò)打井，地下開(kāi)挖來(lái)確定）（一般通過(guò)打井，地下開(kāi)挖來(lái)確

2、定） 特點(diǎn)：巖石空隙未被水充滿 是固、液、氣三相介質(zhì)并存介質(zhì) 水的存在形式多樣） 結(jié)合水、毛細(xì)水各種）、重力水、氣態(tài)水 包氣帶水的垂直分帶土壤水帶， 中間帶過(guò)渡帶） 支持毛細(xì)水帶，毛細(xì)飽和水帶包氣帶是飽水帶中地下水參與水文循環(huán)的一個(gè)重要通道；“重力水通過(guò)包氣帶獲得降水、地表水的入滲補(bǔ)給補(bǔ)充），部分水又通過(guò)包氣帶將水分傳輸，蒸發(fā)，消耗出去。飽水帶 巖石空隙被水完全充滿是二相介質(zhì)固相+液相水） 空隙中水的存在形式： 重力水結(jié)合水 重力水：連續(xù)分布孔隙是連通）傳遞壓力在水 頭差作用下，地下水空隙中的水可以連續(xù)運(yùn)動(dòng)。 地下開(kāi)挖，坑道，巷道，基坑，打井在此帶均有重 力水涌出來(lái)！3.2.1 基本概念基本概

3、念飽水巖層中，根據(jù)巖層給水與透水能力而進(jìn)行的飽水巖層中，根據(jù)巖層給水與透水能力而進(jìn)行的劃分劃分 含水層含水層Aquifer）：）：是能夠透過(guò)并給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層是能夠透過(guò)并給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層各類(lèi)砂土，各類(lèi)砂土，砂巖等砂巖等 隔水層隔水層Aquifuge)：不能透過(guò)與給出水或透過(guò)與給出的水量微不足道不能透過(guò)與給出水或透過(guò)與給出的水量微不足道的巖層的巖層裂隙不發(fā)育的基巖、頁(yè)巖、板巖、粘土裂隙不發(fā)育的基巖、頁(yè)巖、板巖、粘土致密）致密） 弱透水層弱透水層Aquitard）：）：滲透性很差，給出的水量微不足道，但在較大水滲透性很差，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

4、力梯度作用下，具有一定的透水能力的巖層各各種粘土，泥質(zhì)粉砂巖種粘土，泥質(zhì)粉砂巖定義中的模糊概念“相當(dāng)水量，微不足道，較大水力梯度等嚴(yán)格的“是與非的邏輯思維，在很多情況下是相對(duì)的和模糊的概念相對(duì)性的意義：從實(shí)際應(yīng)用角度來(lái)看劃分的相對(duì)性相當(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(wàn)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(gè)小泉水流量0.11/s8.6m3/d，大廠非，村用是。從理論意義來(lái)看微不足道微不足道，有時(shí)空尺度的制約。 如華北平原早期地下水開(kāi)采就是典型的例子，深層水與淺層水的開(kāi)采有一粘土隔水層；后開(kāi)采深層，水量大，水位降低快，淺層水向深層“越流”-粘土

5、層成為“透水層”。 現(xiàn)在進(jìn)行水文地質(zhì)計(jì)算、模擬時(shí)，不再簡(jiǎn)單二分了，而是用模糊學(xué)的研究方法，給個(gè)隸屬度1，0之間，可以為0.8,0.7,0.3,表示“透水性”？1.這組地層是含水層還是隔水層？2.煤層開(kāi)采，巷道礦坑會(huì)否有水？3.如果需要修水庫(kù)，建壩后庫(kù)水是否滲漏？4.如供水的需要如何布置勘探？含水系統(tǒng)Groundwater aquifer system地下水含水系統(tǒng)：是指由隔水或相對(duì)隔水巖層圈閉的，具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水巖系含水系統(tǒng)：包含多個(gè)含水層和弱透水層，或局部隔水層含水系統(tǒng)：可以進(jìn)行子系統(tǒng)劃分含水系統(tǒng)的定義是從大的空間尺度研究含水層、隔水層與弱透水層的組合關(guān)系，是從地質(zhì)成因角度對(duì)巖層的水文

6、地質(zhì)特征進(jìn)行劃分的分析方法(或給出的概念) 廣義地下水：地表以下巖石空隙中的水(包氣帶、飽水帶中的水)subsurface-water,under groundwater, groundwater 狹義地下水：地表以下飽水帶巖層空隙中的水重力水 地下水分類(lèi)： 主要依據(jù) 含水介質(zhì)的類(lèi)型賦存空間）埋藏條件賦存部位） 表3-1 含水介質(zhì)三類(lèi)，埋藏三類(lèi)，組合共分為9類(lèi)3.4.1 潛水與潛水含水層概念 潛水： 地表以下，第一個(gè)具有自由表面的穩(wěn)定含水層中的水自由表面即沒(méi)有隔水層限制，與大氣直接相通，除大氣壓強(qiáng)外不受其它力。穩(wěn)定具有一定的空間連續(xù)性范圍以示區(qū)分上層滯水 潛水含水層 -賦存潛水的巖層 房屋建筑

7、時(shí)的基坑排水，大堤堤腳處的散浸滲漏潛水）基本要素專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)）： 潛水面(water table) 潛水位(water level ) 潛水含水層- 含水層厚度- 潛水埋深- 1-潛水含水層2-隔水層3、4 潛水面潛水位 5-大氣降水入滲 6-蒸發(fā)7-流向8-泉 M-含水層厚度D-潛水埋深主要特征學(xué)習(xí)P3031,總結(jié) 補(bǔ)給(來(lái)源)：降水入滲，河湖入滲 排泄(匯)：泉，(河)泄流，蒸發(fā) 補(bǔ)給或排泄通過(guò)含水層厚度變化而儲(chǔ)水與釋水！ 動(dòng)態(tài)：受氣象，水文因素影響明顯，變化快 (水量、水位季節(jié)性變化) 受人為因素影響也顯著，易污染 水循環(huán)交替迅速：水循環(huán)周期短，更新恢復(fù)快 潛水研究基本方法繪制潛水等水位線圖

8、獲取信息- 資料的手段調(diào)查、勘探、分析 實(shí)習(xí)一：編制潛水等水位線圖一、承壓水定義 充滿于2個(gè)隔水層或弱透水層之間的含水層中的水， 稱(chēng)之承壓水。二、基本要素與特征 承壓含水層； 隔水頂板； 隔水底板； 承壓含水層厚度H）； 埋深D） 測(cè)壓水位線面）：測(cè)壓水位線的連線面）此線 是虛擬的如圖有壓管）； 承壓高度； 補(bǔ)給區(qū)； 承壓區(qū)； 排泄區(qū) 自溢區(qū)測(cè)壓水位線與地形等高線的交點(diǎn)連接區(qū) 繪制一張承壓含水層的等測(cè)壓水位線圖加地形等高線）承壓含水層隔水頂板隔水底板承壓含水層厚度M）埋深D）測(cè)壓水位線（面）：承壓高度-H補(bǔ)給區(qū)承壓區(qū)排泄區(qū)自溢區(qū)三、特征：補(bǔ)給與排泄有限區(qū)域與外界聯(lián)系，水循環(huán)遲緩些，水交替慢，平

9、均滯留時(shí)間長(zhǎng)年齡老或長(zhǎng)）恢復(fù)性差水化學(xué)變化較大，礦化度一般要高點(diǎn)，可以保留“古老的水動(dòng)態(tài)要穩(wěn)定些，如果分布面積大，厚度穩(wěn)定則調(diào)節(jié)能力很強(qiáng)問(wèn)題？承壓含水層的變化：在儲(chǔ)水與釋水時(shí)，含水層厚度是不變的，承壓含水層的儲(chǔ)水與釋水是如何進(jìn)行的？！ 承壓含水層的儲(chǔ)水與釋水 彈性給水度e亦稱(chēng)貯水系數(shù)S） 承壓含水層中當(dāng)測(cè)壓水位下降(或上升)1個(gè)單位，單位水平面積 含水層較體所釋放(或儲(chǔ)存)的水量 測(cè)壓水位降低導(dǎo)致 1) 含水層孔隙中水的壓力降低水體積膨脹釋水，水的膨脹系數(shù) 約為1/20000 2) 孔隙水壓力降低，巖層顆粒間承受壓力增加骨架被壓縮 顆粒不變骨架壓縮= 空隙體積減小(排列改變)，發(fā)生釋 水(擠 出來(lái))水 這兩部水很有限，所以e 很?。?與重力給水度d相比要小10-1 10-3從理論上來(lái)看： 彈性給水度是可以恢復(fù)的實(shí)際上彈性是有限恢復(fù)的越過(guò)含水層彈性范圍限定），將產(chǎn)生一次性的變形即永久性不可恢復(fù)的變形最終導(dǎo)致含水層的彈性給水與釋水能力降低 在自然或?qū)嶋H條件下，潛水與承壓水的劃分也是相對(duì)的 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 幾個(gè)例子： 山區(qū)基巖互層 一個(gè)較厚的含水層 一個(gè)封閉的