第7章+地下水的分類及其特征

1、第一節(jié)地下水分類第一節(jié)地下水分類第二節(jié)潛水與潛水含水層第二節(jié)潛水與潛水含水層第三節(jié)承壓水與承壓含水層第三節(jié)承壓水與承壓含水層第一節(jié)地下水分類第一節(jié)地下水分類廣義地下水廣義地下水： 地表以下巖石空隙中的水地表以下巖石空隙中的水(包氣帶、飽水帶中的水）包氣帶、飽水帶中的水） 狹義地下水狹義地下水：地表以下飽水帶巖層空隙中的水地表以下飽水帶巖層空隙中的水重力水重力水 地下水分類地下水分類：主要依據(jù)：主要依據(jù)含水介質(zhì)的類型（賦存空間）含水介質(zhì)的類型（賦存空間） 埋藏條件（賦存部位）埋藏條件（賦存部位） 含水介質(zhì)三類，埋藏三分，組合共分為含水介質(zhì)三類，埋藏三分，組合共分為9類類地下水分類地下水分類孔隙水

2、孔隙水裂隙水裂隙水巖溶水巖溶水包氣帶包氣帶上層滯水上層滯水上層滯水上層滯水上層滯水上層滯水潛水潛水孔隙潛水孔隙潛水裂隙潛水裂隙潛水巖溶潛水巖溶潛水承壓水承壓水孔隙承壓水孔隙承壓水裂隙承壓水裂隙承壓水巖溶承壓水巖溶承壓水 煤礦水文地質(zhì)最關心煤礦水文地質(zhì)最關心地下水分類地下水分類地下水分類表地下水分類表 巖溶水巖溶水 abc1隔水層；2透水層；3飽水部分；4潛水位；5承壓水測壓水位；6泉（上升泉）；7水井，實線表示井壁不進水；上層滯水、潛水及承壓水地下水分類地下水分類上層滯水上層滯水承壓水承壓水潛水潛水上層滯水自學自學埋藏在離地表不深、包氣帶中局部隔水層之上的重力水。這是包氣帶中唯一有實際利用價值

3、的重力水這是包氣帶中唯一有實際利用價值的重力水 第二節(jié)潛水與潛水含水層第二節(jié)潛水與潛水含水層一、潛水與潛水含水層概念一、潛水與潛水含水層概念潛水潛水： 地表以下，第一個具有地表以下，第一個具有自由表面自由表面的的穩(wěn)定含水層穩(wěn)定含水層中的重力水中的重力水自由表面自由表面即沒有隔水層限制，與大氣直接相通，除大氣即沒有隔水層限制，與大氣直接相通，除大氣壓強外不受其它力。壓強外不受其它力。 穩(wěn)定含水層穩(wěn)定含水層指具有一定的空間連續(xù)性（范圍）以示區(qū)分指具有一定的空間連續(xù)性（范圍）以示區(qū)分上層滯水上層滯水 潛水含水層潛水含水層賦存潛水的巖層賦存潛水的巖層 屋建筑時的基坑排水，大堤堤角處的散浸滲漏（潛水）屋

4、建筑時的基坑排水，大堤堤角處的散浸滲漏（潛水）二、基本要素（專業(yè)術語）基本要素（專業(yè)術語）隔水層隔水層 潛水面潛水面大氣降水入滲大氣降水入滲蒸發(fā)蒸發(fā) 流向流向 泉泉潛水埋深潛水埋深 h1 潛水含水層潛水含水層含水層厚度含水層厚度 h 潛水位潛水位H基準面基準面潛水面潛水位潛水含水層-含水層厚度-潛水埋深-三、三、主要特征主要特征A）潛水直接接受大氣降水和比它水位高的地表水的滲入補）潛水直接接受大氣降水和比它水位高的地表水的滲入補給；給；B）潛水面不承受靜水壓力；）潛水面不承受靜水壓力；C）潛水的埋深因地而異，與水位、水量變化有關；）潛水的埋深因地而異，與水位、水量變化有關；D）在重力作用下，由

5、高向底流動，稱潛水流。）在重力作用下，由高向底流動，稱潛水流。隔水層隔水層 潛水面潛水面大氣降水入滲大氣降水入滲蒸發(fā)蒸發(fā) 流向流向 泉泉潛水埋深潛水埋深 h1 潛水含水層潛水含水層含水層厚度含水層厚度 h 潛水位潛水位H基準面基準面三、三、主要特征主要特征 補給補給(來源來源)：降水入滲，河湖入滲降水入滲，河湖入滲 排泄排泄(匯匯)：泉，（河）泄流，蒸發(fā)泉，（河）泄流，蒸發(fā) 補給或排泄通過含水層厚度變化而儲水與釋水！補給或排泄通過含水層厚度變化而儲水與釋水！ 動態(tài)動態(tài)：受氣象，水文因素影響明顯，變化快（水量、水：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

6、染位季節(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)交替迅速：水循環(huán)周期短，更新恢復快：水循環(huán)周期短，更新恢復快 潛水研究基本方法潛水研究基本方法繪制潛水等水位線圖繪制潛水等水位線圖獲取信息獲取信息-資料的手段資料的手段通過調(diào)查、通過調(diào)查、勘探勘探和分析繪制和分析繪制 三、三、主要特征主要特征河河河河流流流流某地潛水等水位線圖（平面）某地潛水等水位線圖（平面）利用潛水等水位線圖，可以解決以下實際問題：（1）確定潛水流向（2）確定潛水面的水力坡度 （3）判斷地表水與潛水的相互補給關系 （4）確定潛水埋藏深度 （5）推斷含水層巖性或厚度的變化 （6）確定引水工程的位置 河河河河流流流

7、流潛水面的形狀含水層厚度增大等水位線由密變疏巖石顆粒由細變粗第三節(jié)承壓水與承壓含水層第三節(jié)承壓水與承壓含水層充滿于充滿于2個穩(wěn)定隔水層（或弱透水層）之間的含個穩(wěn)定隔水層（或弱透水層）之間的含水層中的重力水，稱之承壓水水層中的重力水，稱之承壓水 。一、基本要素與特征一、基本要素與特征一、基本要素與特征一、基本要素與特征承壓含水層承壓含水層 隔水頂板隔水頂板 隔水底板隔水底板 承壓含水層厚度承壓含水層厚度（M） 測壓水位線（面）：測壓水位線（面）： 承壓水頭承壓水頭-H 補給區(qū)補給區(qū) 承壓區(qū)承壓區(qū) 排泄區(qū)排泄區(qū) 自溢區(qū)自溢區(qū)主要特征主要特征：（1）承受靜水壓（2）補給區(qū)與分布區(qū)不一致 （3）動態(tài)變

8、化不顯著 （4）其運動方式是在靜水壓力的作用下，以水交替的形式進行運動 一、基本要素與特征一、基本要素與特征補給與排泄補給與排泄: 有限區(qū)域與外界聯(lián)系，水循環(huán)遲緩些，水交替慢有限區(qū)域與外界聯(lián)系，水循環(huán)遲緩些，水交替慢, 平均平均滯留時間長（年齡老或長）滯留時間長（年齡老或長）恢復性差恢復性差 水化學水化學 變化較大，礦化度一般要高點，可以保留變化較大，礦化度一般要高點，可以保留“古老古老”的的水水 動態(tài)動態(tài) 要穩(wěn)定些，如果分布面積大，厚度穩(wěn)定要穩(wěn)定些，如果分布面積大，厚度穩(wěn)定則調(diào)節(jié)能力則調(diào)節(jié)能力很強很強 二、二、二、二、按地下水的排泄方式按地下水的排泄方式 開放型承壓盆地開放型承壓盆地封閉型承

9、壓盆地封閉型承壓盆地二、二、根據(jù)地形與構(gòu)造的關系：根據(jù)地形與構(gòu)造的關系：正地形盆地正地形盆地負地形盆地負地形盆地 2、承壓斜地、承壓斜地等水壓線圖等水壓線圖（1）判斷含水層巖性和厚度的變化（2）確定測壓水位的埋藏深度和承壓水的水頭（3）確定潛水與承壓水間的相互關系地形等高線（地形等高線（m）等測壓水位線等測壓水位線含水層頂板等高線（含水層頂板等高線（m）三、承壓含水層的儲水與釋水三、承壓含水層的儲水與釋水問題：問題： 承壓含水層的變化：在儲水與釋水時，含水層厚度是不變的，承壓含水承壓含水層的變化：在儲水與釋水時，含水層厚度是不變的，承壓含水層的儲水與釋水是如何進行的？！層的儲水與釋水是如何進行

10、的？！彈性給水度彈性給水度e 承壓含水層中當測壓水位下降承壓含水層中當測壓水位下降(或上升或上升)1個單位，單位個單位，單位水平面積含水層柱體所釋放水平面積含水層柱體所釋放(或儲存或儲存)的水量的水量 測壓水位降低導致測壓水位降低導致 （1）含水層孔隙中水的壓力降低）含水層孔隙中水的壓力降低水體積膨脹水體積膨脹釋水，釋水，水的膨脹系數(shù)約為水的膨脹系數(shù)約為 1/20000 （2）孔隙水壓力降低，巖層顆粒間承受壓力增加）孔隙水壓力降低，巖層顆粒間承受壓力增加骨骨架被壓縮，架被壓縮，當顆粒不變時，骨架壓縮當顆粒不變時，骨架壓縮 = 空隙體積減小空隙體積減?。ㄅ帕懈淖儯ㄅ帕懈淖儯┌l(fā)生釋水（擠出來）水

11、發(fā)生釋水（擠出來）水 這兩部水很有限，所以這兩部水很有限，所以e 很小很小 ； 與重力給水度與重力給水度d相比要小相比要小10-1 10-3承壓含水層的貯水系數(shù)與潛水含水層給水度的比較承壓水含水層承壓水含水層潛水含水層潛水含水層三、承壓含水層的儲水與釋水三、承壓含水層的儲水與釋水承壓含水層的彈性給水度承壓含水層的彈性給水度 從理論上來看：從理論上來看： 彈性給水度是可以恢復的彈性給水度是可以恢復的 實際上彈性是有限恢復的實際上彈性是有限恢復的 越過含水層彈性范圍（限定），將產(chǎn)生一次性的越過含水層彈性范圍（限定），將產(chǎn)生一次性的變形變形即永久性不可恢復的變形即永久性不可恢復的變形 最終導致含水層

12、的彈性給水與釋水能力降低最終導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在自然或?qū)嶋H條件下，潛水與承壓水的劃分也是相對的對的 在復雜條件下，很難將某些含水層中的水劃定為潛在復雜條件下，很難將某些含水層中的水劃定為潛水或承壓水水或承壓水 幾個例子幾個例子： 山區(qū)基巖互層山區(qū)基巖互層 一個一個 較厚的含水層較厚的含水層 一個封閉的含水層一個封閉的含水層潛水？潛水？ 開采前開采前潛水含水層潛水含水層 開采后開采后承壓含水層承壓含水層四、潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化四、潛水與承壓水的相互轉(zhuǎn)化開采潛水與承壓水的轉(zhuǎn)化例：潛水與承壓水的轉(zhuǎn)化例：潛水與承壓水的轉(zhuǎn)化類型潛水承壓水埋藏條件 埋藏在第一個隔水層之上的地下水埋藏在上下兩個隔水層之間，承受一定壓力的地下水補給來源大氣降水和地表水滲入補給大氣降水和地表水通過潛水補給承壓水排泄方式露出地表成泉或直接