水文地質(zhì)學課件ppt版 11 孔隙水

第11章孔隙水

porewater

FundamentalsofHydrogeoloy

水文地質(zhì)學基礎本章內(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

極細、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—補給與排泄

補給

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—補給與排泄

補給

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

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、運動和水化學特征等（簡稱水文地質(zhì)條件），應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

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

水化學分帶的異常：水化學分帶的異常：

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11.3.3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11.3.4古河道——河間洼地：地下水化學特征水化學作用溶濾作用

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?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

補給有利—

不利

排泄弱—

較強，強

水化學溶濾—

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