《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》第十章 孔隙水

1、第十章 孔隙水 pore waterFundamentals of Hydrogeoloy 水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)主講教師：張衛(wèi)民本章內(nèi)容10.1 洪積物中的地下水10.2 沖積物中的地下水10.3 黃土高原的地下水10.4 孔隙含水系統(tǒng)實例分析（自學(xué)）Company Logo 孔隙水賦存于松散沉積物顆粒構(gòu)成的孔隙網(wǎng)絡(luò)之中。 在我國，第四系與部分第三系屬未膠結(jié)或半膠結(jié)的松散沉積物，賦存孔隙地下水。下面主要討論第四系松散沉積物中的孔隙水。 （1） 典型地區(qū)洪積扇(Alluvial fan)的形成（2）洪積扇中地下水賦存條件與特征 從沉積物形成時的水動力條件入手，(控制沉積作用) 分析沉積巖性的變化規(guī)律，

2、(沉積作用控制巖性地貌) 到地下水的賦存條件與特征。(巖性地貌控制地下水)10.1 洪積物中的地下水Company Logo 10.1.1 典型地區(qū)洪積扇(Alluvial fan)的形成水動力條件 水流集中 分散 流速快（高能區(qū)） 慢（低能區(qū)）地形地貌 地形高，陡（扇頂 地形低緩（扇緣）山區(qū)平原扇頂扇緣（前）Company Logo 典型地區(qū)洪積扇沉積物的分帶性 沉積物粒度 粗（礫，粗砂） 中砂 細(xì) 極細(xì)、粘土 沉積特征 分選 差 中等 好山區(qū)平原扇頂扇緣（前）Company Logo10.1.2 地下水賦存條件與特征賦存 透水性（K） 好 差 水位埋深 深 淺 漸深（或承壓） 賦存 （深埋

3、區(qū)） （溢流區(qū)） （下沉區(qū)）山區(qū)平原扇頂扇緣（前）Company Logo10.1.2 地下水賦存條件與特征補給與排泄 補給 好 差 流速水交替 V大，交替快 V小，交替慢 排泄 徑流排泄 蒸發(fā)排泄山區(qū)平原扇頂扇緣（前）Company Logo10.1.2 地下水賦存條件與特征水化學(xué) 形成作用 溶濾作用 蒸發(fā)濃縮作用 礦化度（TDS） 低 中 高 成分與類型 HCO3 SO4 Cl山區(qū)平原扇頂扇緣（前）Company Logo10.1.2 地下水賦存條件與特征動態(tài)與均衡 動態(tài) 變幅 大 小 均衡 整體、統(tǒng)一的均衡區(qū)景觀（環(huán)境） 缺水區(qū) 泉，沼澤 鹽漬化區(qū)山區(qū)平原扇頂扇緣（前）Company L

4、ogo10.1 松散沉積物地下水賦存條件小結(jié)綜合上述分析：分析不同沉積物類型的地下水賦存、運動和水化學(xué)特征等（簡稱水文地質(zhì)條件），應(yīng)從沉積物形成時的水動力場到沉積物沉積規(guī)律，再到地下水的分帶性特征來進行掌握分析問題的思路與方法比死記更重要,即： 普通地質(zhì)作用-地質(zhì)地貌-水文地質(zhì)條件例如： 西北某些新構(gòu)造運動影響的洪積扇 山西霍縣-新構(gòu)造運動結(jié)果有多個溢出帶Company Logo西北某些新構(gòu)造運動影響的洪積扇 山前水位埋深 深 淺 深 淺 Company Logo水化學(xué)分帶的異常：水化學(xué)分帶的異常：西北地區(qū)較典型的水型分帶 HCO3 - SO4 - Cl華北平原水型分帶 HCO3 - HCO3

5、Cl - Cl華南地區(qū)水型無分帶 HCO3低礦化度水上述分帶原因：主要與降水量及蒸發(fā)多少有關(guān)Company Logo10.2 沖積物（fluvial plain）中的地下水河流沉積物與洪積物相比： 經(jīng)常性水流作用的結(jié)果 河流是線狀或帶狀分布的，橫向與縱向差異大；在沖積平原區(qū)往往發(fā)育有多條河流，呈交織狀、發(fā)生改道且長期作用沖積平原砂層的幾何形態(tài)特征沖積物的特征，從垂直河流橫向切剖面來分析（鄭州黃河中下游為例）：見后頁圖鄭州剖面Company Logo沖積平原中的河道變遷及砂層的幾何形態(tài)A-A，B-B橫切剖面砂層多為小透鏡體C-C，D-D縱向剖面砂層可以延伸很長。 Company Logo10.2

6、.1 鄭州黃河中下游剖面水文地質(zhì)剖面 在沖積平原上，近期古河道與現(xiàn)代河道，地勢最高，沉積顆粒較粗的砂，向外，隨著地勢變低依次堆積亞砂土、亞粘土，在河間洼地的中心部位則堆積粘土。 由地勢較高（堆積粗粒沉積）的現(xiàn)代與近代古河道，到地勢低洼（堆積粘性土）的河間洼地，顯示著良好的微地貌巖性地下水分帶。 古河道河間洼地Company Logo10.2.2 古河道河間洼地：地形與巖性 古、現(xiàn)代河道 河間洼地地形 高 低巖性（粒度） 粗 細(xì)現(xiàn)代河道河間洼地古河道Company Logo10.2.3 古河道河間洼地：地下水賦存、補給與排泄地下水埋深 深 淺補給條件 好 差排泄 徑流 蒸發(fā)排泄現(xiàn)代河道河間洼地古

7、河道Company Logo10.2.3 古河道河間洼地：地下水化學(xué)特征水化學(xué)作用 溶濾作用 濃縮作用水型 HCO3 Cl, 礦化度（TDS） TDS 低 TDS 高現(xiàn)代河道河間洼地古河道Company Logo10.3 黃土高原的地下水（風(fēng)成作用）黃土是特定地質(zhì)歷史時期的沉積物在我國西北部廣泛、大面積分布，西北部地區(qū)又是我國干旱半干旱氣候區(qū)，水資源嚴(yán)重匱乏，基本上無常年性河流（或地表水），地下水水量也不豐富。賦存于黃土孔隙與裂隙中的地下水是當(dāng)?shù)厝嗣裆畹闹饕?。黃土特征：厚度大，結(jié)構(gòu)疏松，粉土含量大于60%，含鈣質(zhì)結(jié)核，呈棕黃，微紅，棕黑色。黃土形成時期：第四紀(jì)中、下更新世 （Q2與Q3黃

8、土）Company Logo10.3.1 黃土地區(qū)的地貌形態(tài)黃土地區(qū)的地貌形態(tài)： 黃土塬：原始地貌保持較好的規(guī)模較大的黃土平臺 黃土梁：長條狀的垅崗 ；黃土峁：渾圓形的土丘； 黃土杖（撐）地：梁與峁之間寬淺谷地黃土塬黃土梁黃土杖地Company Logo山西黃土地區(qū)實景照片右上黃土杖地左下黃土塬、梁右下黃土塬上Company Logo10.3.2 黃土高原的地下水特征黃土塬黃土梁黃土杖地 塬中 塬邊 （杖地） 水位埋深 小 大 小 補 給 有利于 不利于 排 泄 弱 較強，強 水化學(xué) 溶濾 濃縮 礦化度 中 礦化度大有利打井取水區(qū)為塬中心，或邊坡地帶Company Logo10.4 孔隙含水系統(tǒng)實例分析請自學(xué)教材P113，10.5節(jié)內(nèi)容分析問題的方法：沉積環(huán)境（水動力條件） 沉積規(guī)律 地下水特征 本章的重點是掌握從沉積物的沉積環(huán)境（水動力條件）出發(fā)，分析沉積物的沉積規(guī)律，進一步分析地下水特征的思路與方法。 重