水文地質(zhì)學(xué)課件ppt版 11 孔隙水

第11章孔隙水

porewater

FundamentalsofHydrogeoloy

水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)本章內(nèi)容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)11.1孔隙水的特征11.6干旱半干旱黃土高原孔隙水系統(tǒng)11.7半干旱平原孔隙水系統(tǒng)：河北平原11.1孔隙水的特征孔隙水——賦存于松散沉積物中的地下水?？紫端蕦訝罘植?，空間上連續(xù)均勻，含水系統(tǒng)內(nèi)部水力聯(lián)系良好。分布最廣、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、濱海三角洲沉積物及冰水沉積物等。在特定的氣候與新構(gòu)造運動條件下，由山前到盆地中心，或由山前經(jīng)平原到濱海，孔隙水系統(tǒng)的水量水質(zhì)呈現(xiàn)有規(guī)律的演變。賦存于不同空隙中的地下水特征——與地質(zhì)環(huán)境有關(guān)將從以下3個方面做詳細(xì)討論11.2.1典型地區(qū)洪積扇(Alluvialfan)的形成11.2.2地下水的特征具明顯的分帶性

（由扇頂—扇緣（前））的分帶性

11.2.3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，分析沉積巖性的變化規(guī)律，到地下水的賦存條件與特征。

11.2洪積物中的孔隙水11.2.1典型地區(qū)洪積扇(Alluvialfan)的形成地形地貌地形高，陡（扇頂）

地形低緩（扇緣）

水動力條件水流集中

分散流速快（高能區(qū)）慢（低能區(qū)）山區(qū)平原扇頂

扇緣（前）

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）

11.2.2地下水的特征具明顯的分帶性—賦存

透水性（K）好

差

水位埋深深淺

漸深（或承壓）

賦存（深埋區(qū)）（溢流區(qū)）

（下沉區(qū)）山區(qū)平原扇頂

扇緣（前）

11.2.3地下水賦存條件與特征—補(bǔ)給與排泄

補(bǔ)給

好

差流動交替

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）

11.2.3地下水賦存條件與特征—補(bǔ)給與排泄

補(bǔ)給

好

差

流動交替

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）

11.2.3地下水賦存條件與特征—水化學(xué)

形成作用溶濾作用

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）

11.2.3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）

11.2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(jìn)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

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

水化學(xué)分帶的異常：水化學(xué)分帶的異常：

西北地區(qū)較典型的分帶HCO3-SO4-Cl

華北平原水型分帶HCO3-HCO3Cl-Cl

華南地區(qū)水型無分帶HCO3低礦化度水11.3沖積物（fluvialplain）中的孔隙水河流沉積物與洪積物相比：①經(jīng)常性水流作用的結(jié)果②河流是線狀或帶狀分布的，橫向與縱向差異大；③在沖積平原區(qū)往往發(fā)育有多條河流，呈交織狀、發(fā)生改道且長期作用常年性河流堆積形成沖積物，上、中、下游特點不同。沖積平原砂層的幾何形態(tài)特征(見下圖示)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。

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：11.3.1鄭州黃河中下游剖面—水文地質(zhì)剖面

在沖積平原上，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11.3.2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)11.3.3古河道——河間洼地：地下水賦存、補(bǔ)給與排泄地下水埋深

深—

淺補(bǔ)給條件好—

差

排泄徑流—

蒸發(fā)排泄11.3.4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

11.4湖積物中的孔隙水湖積物特點：單層厚度大，延伸廣，顆粒分選良好。湖積物特點與其沉積動力環(huán)境有關(guān)。改變湖盆沉積條件的兩個主要因素：

氣候——濕潤期湖盆變大，干燥期湖盆縮小。

構(gòu)造運動——構(gòu)造沉降迅速時湖盆擴(kuò)大，構(gòu)造下降緩慢或停頓時湖盆變小。湖盆規(guī)模變化控制著湖積物的巖性結(jié)構(gòu)。湖積砂礫層被厚層粘土隔離，水循環(huán)交替緩慢，地下水資源遠(yuǎn)不如沖積砂層豐富。11.5干旱內(nèi)陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域石羊河是河西走廊三大內(nèi)陸水系之一，流域的地形、氣候、水文、地質(zhì)、地下水以及植被，均呈現(xiàn)自南而北的分帶性。11.6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?。黃土地層最常見的劃分：

a、早更新世午城黃土（相對隔水層）

b、中更新世離石黃土（多為含水層）

c、晚更新世馬蘭黃土（多為含水層）黃土的垂向滲透性明顯高于水平滲透性；隨著埋藏深度加大，黃土空隙減少，滲透性總體減弱。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)合，呈棕黃，微紅，棕黑色。

黃土形成時期：第四紀(jì)中、晚更新世（Q2與Q3黃土）11.6.1黃土地區(qū)的地貌形態(tài)黃土地區(qū)的地貌形態(tài)：

塬、梁峁，黃土杖（撐）地

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11.6.2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）

水位埋深中—

大—

較小

補(bǔ)給有利—

不利

排泄弱—

較強(qiáng)，強(qiáng)

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11.7《半干旱平原孔隙水系統(tǒng)》河北平原分為3部分：山前沖洪積傾斜平原（全淡水區(qū)），中部沖積湖積平原（淺層淡水—咸水—深層淡水三層結(jié)構(gòu)），東部濱海平原（咸水—深層淡水雙層結(jié)構(gòu)）。山前平原：以砂礫層為主