第十一章孔隙水

11.1孔隙水的特征11.2洪積物中的孔隙水11.3沖積物中的孔隙水11.4湖積物中的孔隙水11.5干旱內(nèi)陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域11.6干旱半干旱黃土高原孔隙水系統(tǒng)孔隙水：porewater孔隙水––––賦存于松散沉積物顆粒構(gòu)成的中的地下水?？傮w特征1.平原和盆地中普遍發(fā)育第四紀(jì)松散沉積物，砂礫構(gòu)成含水層，粘性土構(gòu)成弱透水層，其中賦存的孔隙水，是主要供水水源。2.孔隙水呈層狀分布，空間上連續(xù)均勻，含水系統(tǒng)內(nèi)部水力聯(lián)系良好，因此，孔隙水系統(tǒng)中打井取水，成功率很高。通常，順層滲透性好而垂直層面滲透性差，為層狀非均質(zhì)介質(zhì)。11.1孔隙水的特征不同成因類型的松散沉積物，其空間分布、巖性結(jié)構(gòu)以及地下水賦存特點(diǎn)均有不同。1.殘積物是基巖就地風(fēng)化產(chǎn)物，坡積物是斜坡片流及重力搬運(yùn)所成，多不構(gòu)成含水層，或者僅為農(nóng)戶供水之用的零星含水層。2.分布廣、最有水文地質(zhì)意義的是水流沉積物，包括洪積物、沖積物、湖積物、濱海三角洲沉積物，以及冰水沉積物等。

11.1孔隙水的特征水流動(dòng)力條件的影響水流的搬運(yùn)與堆積顆粒的能力取決于流速。流速由大變小時(shí)，顆粒自大而小依次沉積。因此，水流的動(dòng)力環(huán)境決定著顆粒的空間分布，從而控制含水層和相對(duì)隔水層的空間展布，決定孔隙水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。水流動(dòng)力環(huán)境的變化不擔(dān)控制著巖性結(jié)構(gòu)，還控制著堆積地貌，從而影響孔隙水系統(tǒng)的補(bǔ)給、徑流與排泄。11.1孔隙水的特征11.2

洪積物中的地下水

洪積扇––––由洪水形成的松散沉積物，以山口為中心堆積為扇形，稱為洪積扇。典型的洪積扇形成于干旱、半干旱地區(qū)的山前地帶。間歇性水流往往同時(shí)伴隨常年性水流，此時(shí)在山前形成沖洪積扇。ⅠⅡⅢ11.2

洪積物中的地下水

由山區(qū)→平原：河道洪流速度由大→小，水流由集中流→分散流；水的搬運(yùn)能力由大→?。眲∠陆担鶖y帶物質(zhì)大量堆積→洪積扇。地質(zhì)特點(diǎn)①

地形上：由山區(qū)→平原：陡→緩；ⅠⅡⅢ②

顆粒大小：由扇頂→平原：粗→細(xì)：礫石、卵石→砂→粘土；③

分選性：由扇頂→平原：差→好。

2.水文地質(zhì)分帶Ⅰ

洪積扇上部帶（潛水深埋帶或鹽分溶濾帶）：①

顆粒粗大，有利于吸收降水或地表水的補(bǔ)給––––主要的補(bǔ)給區(qū)；②

地勢(shì)高，潛水埋藏深（一般十幾米

~幾十米）；③

巖層透水性好，地形坡降大，地下徑流強(qiáng)烈；④

蒸發(fā)微弱，溶濾強(qiáng)烈，故形成低礦化度水（M=幾十mg/L~幾百mg/L）；⑤

地下水動(dòng)態(tài)變化：水位變幅大。

11.2

洪積物中的地下水

Ⅱ

洪積扇下部帶（溢出帶或鹽分過路帶）：①

顆粒變細(xì)；②

地形變緩；③

透水性變差，地下徑流受阻，水位接近地表，形成泉或沼澤；④

蒸發(fā)加強(qiáng)，水的礦化度增高；⑤

地下水水位動(dòng)態(tài)變化小。Ⅲ

洪積扇前緣以下帶（潛水下沉帶）：①

潛水埋深又略增大；②

巖性變細(xì)，地勢(shì)變平，潛水埋深變大；③

蒸發(fā)成為主要排泄方式；④

水的礦化度增大，土壤常發(fā)生鹽漬化。

11.2

洪積物中的地下水

3．總的水文地質(zhì)特點(diǎn)（由上→下）：①

地形上坡度由陡變緩；②

巖性由粗變細(xì)；③

巖層透水性由好到差；④

地下水埋深由大到?。虎?/p>

補(bǔ)給條件由好到差；⑥

地下水的排泄，由徑流排泄到→蒸發(fā)排泄（干旱半干旱氣候下）；⑦

礦化度由小變大，水化學(xué)類型：HCO3→SO4→Cl型水；⑧

水化學(xué)成分的形成作用：由溶濾作用→濃縮作用（干旱半干旱氣候下）；⑨

地下水水位變幅由大到?。虎?/p>

由潛水→承壓水。

11.2

洪積物中的地下水

4．地下水的開發(fā)利用洪積扇頂部：通常潛水埋深大，不利于取用地下水；溢出帶以上中上部：最利于取用地下水。11.2

洪積物中的地下水

常年性河流堆積形成沖積物，上、中、下游特點(diǎn)不同。1.河流上游多為切割強(qiáng)烈的峽谷，僅局部遺留階地，沉積物分布范圍小，厚度不大，但巖性多為礫石粗砂，賦存其中的地下水，可供居民點(diǎn)小規(guī)模用水。2.河流中游，發(fā)育多個(gè)二元結(jié)構(gòu)階地，階地下部粗粒物質(zhì)是河道沉積，上部細(xì)粒物質(zhì)為洪水期泛濫沉積。11.3沖積物中的孔隙水

高位階地、低位階地地下水的補(bǔ)給？供水水源？11.3沖積物中的孔隙水

3.河流下游的沖積物，以黃河下游泛濫沖積平原最為典型。11.3沖積物中的孔隙水

對(duì)供水有意義的：近期古河道與現(xiàn)代河道。1.地質(zhì)特點(diǎn)①

近期古河道、現(xiàn)代河道：地勢(shì)最高，以顆粒較粗的砂為主；②

向外：隨著地勢(shì)變低依次為亞砂土、亞粘土；③

在河間洼地的中心部位則為粘土。

2.Ⅰ

河道上：近期古河道、現(xiàn)代河道，地勢(shì)高、巖性粗、滲透性好，利于接受地表水與降水入滲補(bǔ)給；地下水埋深大，蒸發(fā)弱；溶濾作用為主，水質(zhì)好。Ⅱ

自河道兩側(cè)向河間洼地：地勢(shì)逐漸變低，巖性變細(xì)，滲透性變差；地下水埋深淺，蒸發(fā)增加；礦化度增大。11.3沖積物中的孔隙水

3.總的水文地質(zhì)特點(diǎn)從河床（或古河道）→向外→河間洼地：顆粒由粗→細(xì)：砂→亞砂土→粘土；礦化度由低→高；主要含水層（砂層）沿河道成帶狀分布；通過弱透水層越流發(fā)生水力聯(lián)系。

11.3沖積物中的孔隙水

10．2沖積平原中的地下水

[1]11.4

湖積物中的地下水

湖積物屬于靜水沉積。平面上，湖積物的巖性呈不規(guī)則同心圓狀分布，岸邊淺水處沉積砂礫等粗粒物質(zhì)，向湖心逐漸過渡為粘土。特點(diǎn)是單層厚度大，延伸廣，顆粒分選良好。

湖積物的特點(diǎn)與其沉積動(dòng)力環(huán)境有關(guān)。[1]

氣候與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是改變湖盆沉積條件的兩個(gè)主要因素。[2]

湖盆規(guī)模的變化控制著湖積物的巖性結(jié)構(gòu)。[3]沉積物特點(diǎn)①

顆粒分選良好，層理細(xì)密；②

岸邊沉積物為砂礫等粗礫物質(zhì)→向湖心逐漸過度為粘土。2．水文地質(zhì)特點(diǎn)含水層：粗粒的砂礫石層；由于湖積物往往是砂礫石與粘土互層，垂向越流補(bǔ)給比較困難；側(cè)向補(bǔ)給為主：砂礫含水層主要通過進(jìn)入湖泊的沖積層與外界聯(lián)系；地下水資源一般并不豐富（與外界聯(lián)系差，補(bǔ)給困難）。11.5干旱內(nèi)陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域甘肅河西走廊石羊河流域武威盆地––––孔隙含水系統(tǒng)。山區(qū)（祁連山）→盆地：洪積扇→扇前緣；地表水→地下水（洪積扇、沖積層）→地表水洪積扇沖積物。

地貌原因：因東西向沖斷層而隆起的紅崖山、阿拉古山，將高平原分隔成南部的武威盆地及北部的民勤盆地。水的來源山區(qū)降水及冰雪融水匯聚成西大河等8條河流及多條小河，進(jìn)入武威盆地沖洪積扇后，全部轉(zhuǎn)入地下。石羊河的產(chǎn)生向北進(jìn)入細(xì)土平原，地下徑流受阻，溢出地表成為泉群，匯流為石羊河。(泉的類型？)徑流過程進(jìn)入民勤盆地后，依次堆積洪積物、沖積物及湖積物，河水再次逐步轉(zhuǎn)化為地下水。

11.5干旱內(nèi)陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域11.5干旱內(nèi)陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域兩盆地含水層特點(diǎn)及水質(zhì)特征總體特征：受構(gòu)造控制，兩個(gè)盆地的上含水層，自南而北，厚度變薄，顆粒變細(xì)，滲透性變差。武威盆地含水層厚度大，為入滲-徑流型的鹽分溶濾帶。水質(zhì)較好。向北到溢出帶，地下水位淺，但徑流依然強(qiáng)烈，為鹽分過路帶。溢出帶以北，地下水埋深淺，為徑流-蒸發(fā)型的鹽分積聚帶。民勤盆地，地下水埋深淺，徑流滯緩，以蒸發(fā)消耗為主，屬入滲-蒸發(fā)型鹽分積聚帶。

11.5干旱內(nèi)陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域11.5干旱內(nèi)陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域11.5干旱內(nèi)陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域11.6干旱半干旱黃土高原孔隙水系統(tǒng)

分布我國西部的黃土高原普遍分布有黃土。2.特點(diǎn)①

垂直節(jié)理發(fā)育，且多蟲孔、根孔等以垂向?yàn)橹鞯拇罂紫?；?/p>

垂向滲透系數(shù)>>水平方向的滲透系數(shù)（幾倍

~幾十倍）；③

隨埋深增加，黃土中大孔隙減少。3．水文地質(zhì)特點(diǎn)（受巖性、地貌、氣候綜合影響）①

水量不豐富；②

地下水埋深大；③

水質(zhì)較差。4．幾個(gè)名詞概念黃土塬––––規(guī)模較大的黃土平臺(tái)稱之為黃土塬。黃土梁––––長(zhǎng)條狀的垅崗稱之為黃土梁。黃土峁––––渾圓形的土丘稱作黃土峁。

10．4黃土高原的地下水

由于黃土塬為較寬廣的平臺(tái)，切割較弱，有利于降水入滲，平均α=5%~10%，故地下水相對(duì)較豐富。黃土塬區(qū)地下水的特點(diǎn)：地下水由塬中心