水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件

水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件演示文稿1目前一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)2優(yōu)選水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件目前二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

水文地質(zhì)學(xué)的概念、研究對(duì)象、內(nèi)容；

水文地質(zhì)學(xué)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用；

地下水的功能；

水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展概況。緒

言目前三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)水存在于：江、河、湖、海、渠、坑、塘等洼地

——地表水

大氣層——大氣水

生物體內(nèi)

——生物水

地殼淺部（十幾公里，主要1～2公里）

—地下水

礦物結(jié)晶格架

—

地下水

巖漿源

——地下水

地幔帶

——地下水*地下水圈—地表以下至地幔帶，各個(gè)深度之間的水

具有一定的水力

聯(lián)系，從而構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)

一的含水整體，即地下水圈

。目前四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)*地下水——賦存在地表以下巖石空隙

中的水。

***水文地質(zhì)學(xué)——

是研究地下水的科學(xué)。它研究地下水與周圍環(huán)境（巖石圈、水圈、生物圈、大氣圈）及人類活動(dòng)的相互作用下，其水質(zhì)、水量的時(shí)空變化規(guī)律；并研究如何運(yùn)用這些規(guī)律興利除害，造福于人類。

研究地下水，頭腦中要建立下面的概念目前五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)[地下是有水的，

水是變化和運(yùn)動(dòng)的，

其變化和運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的，

該規(guī)律是可以認(rèn)識(shí)的.] [地下水的物理、化學(xué)作用作為一種地質(zhì)

營力，時(shí)刻都在改造著環(huán)境。

地下水在

改造環(huán)境的同時(shí)，本身也被改造。]目前六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)一、地下水的功能（品格、特性）

1、地下水是一種寶貴的資源

可用淡水=（大氣水+地表水+地下水）0.61%

地下水=（可用淡水）98.5%

①分布廣，變化穩(wěn)定（質(zhì)、量、時(shí)空）；

②水質(zhì)良好，不易污染；

③保證率高；

④數(shù)量大，便于利用。

若集聚較多的鹽分與元素（溴、碘、鍶、鋇等）

就成為具有工業(yè)價(jià)值的液態(tài)礦床—工業(yè)礦水。

若含有某些特殊組分（鍶、氡等）或具特殊性質(zhì)（溫度），

就成為礦水（飲之健體者叫礦泉水）。

目前七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn)（GB）

H2SiO3>25mg/l

游離CO2>250mg/l

Li>0.2mg/l

Sr>0.2mg/l

Zn>0.2mg/l

I>0.2mg/l

M>1000mg/l

(ArRn)目前八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)2、地下水是一種活躍的地質(zhì)營力

地質(zhì)營力，是地質(zhì)作用改造環(huán)境的能力。*地下水的地質(zhì)作用，是地下水與環(huán)境介質(zhì)之

間的相互作用。

水對(duì)于許多物質(zhì)來說，可看作一種溶劑和載

體。水在運(yùn)動(dòng)中要與周圍介質(zhì)發(fā)生各種物、化作用，從而改變著環(huán)境面貌，同時(shí)也改變著水本身的物、化性質(zhì)?；◢弾r化作用、變質(zhì)作用、地?zé)徇w移、有些金屬礦產(chǎn)、巖溶地貌、地面沉降、地裂縫、滑坡、崩塌、河流的搬運(yùn)與堆積、巖石風(fēng)化等現(xiàn)象，都與地下水

有關(guān)。

目前九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)3、地下水是傳遞地球內(nèi)部信息的載體地下水在環(huán)境介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，二者相互作用的結(jié)果，雙方都被改造，都“撲獲”了對(duì)方的某些物質(zhì)和信息（如成分、溫度、壓力等）水化學(xué)找礦。地?zé)岙惓！Ｈ藗兛上笤\脈看病一樣，根據(jù)地下水的某些異?，F(xiàn)象來判斷地球內(nèi)部的某些變化。如地應(yīng)力、地?zé)帷⒌厍蚧瘜W(xué)等方面的變化，都可以通過地下水水位、水溫、水質(zhì)等的異常情況加以研究判斷。目前十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)4、地下水是重要的環(huán)境要素沒有地下水植物則不能生長；水缺了旱，水多了澇。地下水位高了會(huì)引起土壤鹽漬化、沼澤化。地下水位降低了會(huì)導(dǎo)致土壤沙化或沙漠化、草場(chǎng)退化、地面變形（地面沉降、地裂縫、地面塌陷）。

劣質(zhì)水變壞飲之傷身

：缺碘會(huì)引起甲狀腺腫大，高氟使骨質(zhì)疏松、變脆、牙齒變黃；含鹽過多不能飲用，甚至不能灌溉農(nóng)田。*地下水污染

——在人類作用下使地下水水質(zhì)向著不利于人的生存和發(fā)展方面變化的現(xiàn)象。目前十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)綜上所述，地下水具有多方面的功能和作用，與人類有著極其密切而復(fù)雜的關(guān)系，具有積極和消極兩方面的意義。我們的任務(wù)就是要在水文地質(zhì)學(xué)理論的指導(dǎo)下，搞清地下水的形成、賦存、演化規(guī)律，合理有效的開發(fā)利用地下水資源，發(fā)揮其積極作用；同時(shí)還要充分認(rèn)識(shí)地下水與環(huán)境的關(guān)系，合理干預(yù)他們之間的平衡，使水文地質(zhì)過程向著有益于人類生活和生產(chǎn)方向發(fā)展。同時(shí)，還要對(duì)業(yè)已出現(xiàn)的有關(guān)地下水的環(huán)境災(zāi)害問題——水資源枯竭，地面變形、海水入侵、土壤鹽堿化、沙化等，采取相應(yīng)的措施加以控制和解決，稱之為興利除害。目前十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)二、《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》與其他學(xué)科的關(guān)系地下水活動(dòng)的復(fù)雜性與廣泛性，決定了水文地質(zhì)學(xué)學(xué)科的綜合性，它與許多學(xué)科相互滲透，共同發(fā)展。如：水質(zhì)的變化——水文地球化學(xué)及水分析技術(shù)。水量問題——地下水動(dòng)力學(xué)及計(jì)算技術(shù)、大氣降

水及地表水方面的知識(shí)。水與環(huán)境的關(guān)系——環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)、生態(tài)學(xué)、

植被學(xué)、土壤學(xué)等。地下水的賦存

——地層巖石、地質(zhì)構(gòu)造、第四紀(jì)

地質(zhì)、地貌。目前十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)三、水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展過程（自學(xué)）此類問題的基本思路：

任何一種學(xué)科的發(fā)展，都是由低級(jí)向高級(jí)螺旋式的逐漸發(fā)展起來的。該過程一般都是伴隨著人類生活、生產(chǎn)以及生存的需要而出現(xiàn)的。需要將成為各個(gè)學(xué)科發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。目前十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

四、水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)

1、由尋找地下水轉(zhuǎn)為解決地下水資源問題；

2、研究范圍由飽水帶含水層到包氣帶及相對(duì)

隔水層在內(nèi)的整個(gè)含水系統(tǒng)；

3、研究對(duì)象由飽水帶巖石空隙中的水?dāng)U

展到地下水圈；

4、理論研究、實(shí)驗(yàn)研究與技術(shù)方法的應(yīng)用相

結(jié)合，

使水文地質(zhì)學(xué)由定性分析向嚴(yán)密的

定

量

分析方向發(fā)展；

5、水文地質(zhì)學(xué)與環(huán)境科學(xué)相結(jié)合。目前十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)第一章

地球上的水及其循環(huán)

自然界中水的形成。

自然界中水的分布。

自然界中水的循環(huán)。

影響水循環(huán)的因素—?dú)庀?、水文、地質(zhì)等因

素。

教學(xué)提示：本章從自然界水的分布及其統(tǒng)一性來認(rèn)識(shí)地下水，重點(diǎn)闡明地下水資源是地球水資源的一部分。目前十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)一、地球上的水地球各層圈（地核、地幔、地殼、水圈、生物圈、大氣圈）都有水，但不同層圈中水的含量、分布、物化狀態(tài)差別甚大。地殼上部（<15km)[巖石圈、生物圈、水圈、大

氣圈]不受高溫、高壓影響，以H2O的

形式存在（液態(tài)、固態(tài)、氣態(tài)）

，含

量很大，

為14億km3，占地球水的

99.98%。地殼下部（15~35km3):-------

壓密的汽水溶膠。上地幔:H2O----------------OH-

+

H+下地幔、地核

:

OH-------H++O--目前十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)自然界的水循環(huán)目前十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)二、自然界的水循環(huán)*自然界的水循環(huán)

—地球各層圈之間水的相互聯(lián)系相

轉(zhuǎn)化的過程。

1、地質(zhì)循環(huán)

—地球深部層圈與淺部層圈之間

水分的相

互轉(zhuǎn)化過程。

2、*水文循環(huán)

—大氣水、地表水和地殼淺部

水之間的

相互轉(zhuǎn)化過程。

在太陽熱和重力的作用下，水文循環(huán)以蒸發(fā)、降水、徑流等方式周而復(fù)始的進(jìn)行著，保持著天然的水分平衡。根據(jù)水文循環(huán)中水的運(yùn)動(dòng)途徑不同，水文循環(huán)又分為大循環(huán)和小循環(huán)。（1）大循環(huán)

—發(fā)生在海洋與大陸之間的水分交換過程。（2）小循環(huán)

—發(fā)生在海洋或陸地內(nèi)部的水分交換過程。目前二十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)三、影響水文循環(huán)的氣象、水文因素（一）、氣象因素大氣中主要由氮（78%）、氧（21%）和少量的二氧化碳、臭氧、水汽和塵埃構(gòu)成大氣質(zhì)量。

1、大氣圈結(jié)構(gòu)

2、大氣的熱源

3、主要?dú)庀笠兀篴、氣溫；b、氣壓；

c、

濕度；d、*蒸發(fā)；e、*降水。（二）、徑流

。（地表徑流和地下徑流，兩者都

是

在重力作用下，水沿地表或地下的流動(dòng)過程

.它們都是按系統(tǒng)分布的，該系統(tǒng)稱之為水系）目前二十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)*地表水系—匯注于同一干流的所有水道與干流一

起構(gòu)成的地表徑流系統(tǒng)。

*流域

—一個(gè)水系所分布的范圍。

分水嶺（分水線）

—兩個(gè)流域間地形最高點(diǎn)線。

*流量（Q)—單位時(shí)間內(nèi)通過河流某一

斷面的水

量（m3/s)。

Q=F*VF—過水?dāng)嗝婷娣e

V—水的平均流速

徑流總量（W)—某一時(shí)段內(nèi)通過河流某一斷

面的總水量（m3)。

W=Q*

T

*

徑流摸數(shù)

(M)—單位流域面積上產(chǎn)生的流量（L/s)。

M=Q/F*103

(1L=10-3m3)目前二十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)*徑流深度（Y)—計(jì)算時(shí)段內(nèi)的徑流總量

均勻分布于測(cè)站以上整

個(gè)流域面積上所得到的

平均水層厚度（

mm)。

Y=W/F*10-3*徑流系數(shù)（a)—同一時(shí)段內(nèi)流域面積上

的徑流深度（mm)與降

水量(mm)的比值。

a=Y/X我國水文循環(huán)概況

(自學(xué))

目前二十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)我國水文循環(huán)概況及特點(diǎn)(2~1)目前二十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)我國水文循環(huán)概況及特點(diǎn)

(2~2)目前二十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)我國水文循環(huán)概況及特點(diǎn)

(2~3)目前二十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)第二章

巖石中的孔隙與水分

巖石的孔隙。

水在巖石中存在的形式：結(jié)合水、毛細(xì)水、重力水等。巖石的容水性、持水性、給水性、透水性。有效應(yīng)力原理與松散巖石的壓密。

教學(xué)提示：

本章應(yīng)著重闡明巖石的孔隙性與其對(duì)水的儲(chǔ)容、滯留、釋出及透過能力的關(guān)系；利用太沙基有效應(yīng)力原理，解釋地下水位下降引起地面沉降的基本機(jī)制

目前二十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)一、巖石中的空隙

—巖石中大小不等、形狀各異的

空間。

*巖石中的空隙

性—巖石空隙的大小、多少、

形

狀、連通情況和分布點(diǎn)。

巖石中的空隙按成因分為三大類：

a.松散巖石中的孔隙；

b.堅(jiān)硬巖石中的裂隙；

c.可溶巖中的溶穴（溶洞）。

1、孔隙

—松散巖石中

顆粒或顆粒集合體

之

間

的空隙。*孔隙度（n)—包括孔隙

在內(nèi)的某一體積（V）

巖石中孔隙體積（Vn）所占的比例。

n=Vn/V或

n=Vn/V%目前二十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)松散巖石的孔隙度大小決定著它的儲(chǔ)水能力，孔隙度越大，儲(chǔ)水越多。

*孔隙度大小取決于下列因素：

a.*顆粒的大小和分選程度（均勻程度）；

b.顆粒的排列方式；

c.顆粒形狀及膠結(jié)物充填情況。

其中顆粒的大小和分選性最為關(guān)鍵。一般，顆粒越小、越均勻的松散巖石其孔隙度越大，儲(chǔ)水能力越強(qiáng)。之外，顆粒的松散排列、形狀的不規(guī)則、少膠結(jié)和少充填，都會(huì)使孔隙度加大，增加儲(chǔ)水能力。

粘性土由于會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)孔隙和次生空隙，其孔隙度大小另當(dāng)別論。

目前二十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

松散巖石分類（按粒徑的毫米數(shù)大?。?/p>

漂礫

、塊石

>200大于罐頭盒

卵石、碎石

200~20玻璃球

~罐頭盒

礫石、石屑

20~2大米

~鵪鶉蛋

砂

2~0.05（粗、中、細(xì)）

大米~小米~粗玉米面

粉砂（土）

0.005~0.05細(xì)玉米面

黏土

<0.005特粉混合類：砂粘（砂質(zhì)黏土），以黏土為主但含少量砂

砂卵石，以卵石為主，含少量砂。

………………..目前三十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)2、裂隙

—堅(jiān)硬巖石中由破裂變形而產(chǎn)生的裂縫

式空隙。

（按成因可分為三種）

a.成巖裂隙

—巖石在形成過程中產(chǎn)生的裂隙。

b.構(gòu)造裂隙

—巖石在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中受力破壞所產(chǎn)

生的裂隙。

C.風(fēng)化裂隙

—巖石在風(fēng)化作用下破壞而產(chǎn)生

的裂隙。

*裂隙率(Kr)—巖石中裂隙的體積Vr與包括

裂隙在內(nèi)的巖石體積V之比。

體積裂隙率

—（同上）。

面積裂隙率

—單位面積巖石上裂隙面積

所占的比例。

線裂隙率

—在垂直于裂隙方向上單位

長度內(nèi)裂隙所占比例。

目前三十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

3、溶穴

—可溶巖在地下水作用下所產(chǎn)生的洞穴。

*巖溶率（Kk)—溶穴的體積Vk與包括溶穴在內(nèi)

的巖石體積V之比。

Kk=Vk/V(小數(shù)或百分?jǐn)?shù)）

巖石中的空隙是地下水賦存的場(chǎng)所和運(yùn)移通道。

但這些空隙必須依一定形式連接起來構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，

才具有給水意義。空隙網(wǎng)絡(luò)特征如下：

a.松散巖石：連通性好、分布均勻、各向同性。

b.堅(jiān)硬巖石:寬窄不等、長短不一、分布不均、

方向性強(qiáng)、連續(xù)性差。

c.可溶巖

:溶穴大小懸殊、分布極不均勻。

*按含水空隙介質(zhì)類型，可將地下水分為：

*孔隙水；*裂隙水；*巖溶水。

目前三十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

巖石中水的存在形式

*巖石空隙中的水

*按水的物理狀態(tài)分為：氣態(tài)水、液態(tài)水、固態(tài)水；

*按水的受力狀態(tài)分為：結(jié)合水

{強(qiáng)結(jié)合水（吸著

水）、

弱結(jié)合水（薄

膜水）}、毛細(xì)水、

重力水。

巖石“骨架”中的水（礦物結(jié)合水）：

沸石水

—礦物結(jié)晶格架之間空隙中的水

.[不牢]

結(jié)晶水

—礦物結(jié)晶格架之上的水。

[較牢]

結(jié)構(gòu)水

—礦物結(jié)晶格架之中的水。

[牢靠]

目前三十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

1.結(jié)合水（強(qiáng)、弱）

—在靜電引力作用下，巖石固相

表面所

吸附的水。

*2.重力水

—巖石空隙中能在自身重力作用下而運(yùn)動(dòng)的

水。*3.毛細(xì)水

—賦存在巖石毛細(xì)孔隙中的水。包括：懸

掛毛細(xì)水、觸角毛細(xì)水、孔角毛細(xì)水）

4.氣態(tài)水

—未飽水巖石空隙中以氣態(tài)形式存在的水。

5.固態(tài)水

—冰

6.礦物中的水→

沸石水

、結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水。

目前三十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)三、與水的儲(chǔ)存和運(yùn)移有關(guān)的性質(zhì)

*1、容水性

—巖石能容納一定水量的性質(zhì)。

*容水度

—飽水巖石中所容納水的體積與巖

石

總體積之比（小數(shù)或百分?jǐn)?shù)，在

數(shù)值上

與孔隙度、裂隙率、巖溶率

相等）

*2、持水性

—飽水巖石在重力作用下釋水以后，

其中仍能保持一定水量的性質(zhì)。

*持水度

—飽水巖石在重力作用下釋水以后，

仍能保持的水的體積與巖石體積

之比。

（教材中：地下水位下降一個(gè)單位深度時(shí),單位水

平

面積巖石柱體中反抗重

力

而保持在

巖石空

隙中的水量。）目前三十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)*3、給水性

—飽水巖石

在重力作用下能夠釋出

一

定

水量的性質(zhì)。

*給水度

—飽水巖石在重力作用下所釋出的

體積與巖石體積之比。

（地下水位下降一個(gè)單位深度時(shí)，單位水平面積

的巖石柱體在重力作用下所釋放出的水的體積）

顯然：容水度

=孔隙度

=給水度

+持水度

*4、透水性

—巖石允許水透過的性質(zhì)。

*滲透系數(shù)，是用以表征巖石透水性能的定量指標(biāo)，

是水資源評(píng)價(jià)中的一個(gè)十分重

要參數(shù)。

將在第4章中詳細(xì)討論。

目前三十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)**影響巖石透水性大小的因素（1）*空隙的大小對(duì)透水性的影響（正比）；

空隙越大透水性越強(qiáng)；空隙越小透水性越差。

當(dāng)空隙小于兩倍結(jié)合水厚度時(shí)，一般不透水。（2）空隙的多少對(duì)透水性的影響（反比）；（3）松散巖石顆粒的分選性（均勻性）對(duì)

透水性的影響（正比）；（4）空隙充填程度對(duì)透水性的影響（反比）；（5）空隙的方向性、連通性、形狀、隙

度等都會(huì)影響巖石的透水性。目前三十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

5、含水量

—松散巖石中保存水分的數(shù)量。

*（1）重量含水量（Wg)—巖石空隙中所含水的

重量Gw與干燥巖石

重量Gs之比。

Wg=Gw/Gs*100%

*

(2)體積含水量(Wv)—

巖石空隙所含水的體積Vw

與包括空隙在內(nèi)的巖石體積Vz之比。

Wv=Vw/V*100%

當(dāng)水的容重為1，巖石的干容重為ro時(shí)，則重量含水量Wg與體積含水量Wv之間的關(guān)系為：

Wv=Wg.ro

目前三十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)巖

石

的

各

種

空

隙目前三十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前四十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前四十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)2.2巖石中水的存在形式目前四十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)結(jié)合水、重力水目前四十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)飽和帶、包氣帶、毛細(xì)水飽和帶包氣帶潛水面重力排水區(qū)目前四十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)給水度概念圖目前四十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前四十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前四十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)四、***有效應(yīng)力原理與松散巖土壓密

目前四十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前四十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

第三章

地下水的賦存

含水層、隔水層、弱透水層、含水層組、儲(chǔ)水構(gòu)造。

包氣帶與飽水帶。

上層滯水、潛水、承壓水。

教學(xué)提示：

本章應(yīng)著重闡明含水層與隔水層的概念。在講授概念時(shí)，應(yīng)指出其相對(duì)性及弱透水層的給水意義。應(yīng)緊密結(jié)合實(shí)驗(yàn)及各種直觀教學(xué)形式，以加深學(xué)生對(duì)課程的理解。對(duì)潛水等水位線圖的做圖方法以及它所揭示的水文地質(zhì)信息應(yīng)予以重視。目前五十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)3.1包氣帶與飽和帶1包氣帶：

土壤水帶、中間帶、毛細(xì)水帶

固、液、氣三相系統(tǒng)

其間水的相對(duì)壓力小于“零”稱負(fù)壓

水頭(勢(shì))H=Z+P/r+u2/2g

比較包氣帶與飽和帶中的

P

地下水蒸發(fā)、鹽漬化2飽和帶：該課程重點(diǎn)研究對(duì)象目前五十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)3.2含水層、

隔水層、

弱透水層透水與不透水巖石含水層：透水層+

飽和隔水層：不透水弱透水層：目前五十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)3.3地下水分類廣義地下水：地面以下的水分（包括土壤水）狹義地下水：飽和帶中地下水按埋藏條件：包氣帶水、上層滯水、潛水、承壓水按含水巖石（介質(zhì)）：孔隙水、裂隙水、巖溶水（過渡類型：如巖溶裂隙水）目前五十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)3.4潛水定義：第一個(gè)具有自由表面的含水層中的水特征：無隔水頂板、易補(bǔ)、與大氣圈及地表水密切、水質(zhì)受氣候因素影響大目前五十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前五十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)3.5承壓水水頭計(jì)量：側(cè)壓水位（承壓水位）虛構(gòu)面特征：水位波動(dòng)不疏干含水層，儲(chǔ)水系數(shù)

S(對(duì)比給水度Sy)

儲(chǔ)水率Ss目前五十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前五十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前五十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前五十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

地下水的流速和流態(tài)。

滲流定律：達(dá)西定律，非線性滲透定律。

流網(wǎng)。

*結(jié)合水的運(yùn)動(dòng)

教學(xué)提示：本章重點(diǎn)是講清楚達(dá)西定律。在講清地下水運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，著重闡述達(dá)西定律的表達(dá)形式、物理意義，并明確其適用條件。流網(wǎng)可以只講穩(wěn)定流網(wǎng)，用跡線代替流線來講述。通過達(dá)西實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步理解達(dá)西定律。通過課堂（課下）作業(yè)，使學(xué)生掌握用達(dá)西定律和流網(wǎng)圖解釋水文地質(zhì)問題的基本思路。關(guān)于結(jié)合水的運(yùn)動(dòng)，其內(nèi)容和學(xué)時(shí)均可靈活安排。第四章

地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律目前六十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)4.1重力水運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律4.1.1達(dá)西定律

及其

試驗(yàn)方法

要試驗(yàn)什么？

V&I

過水?dāng)嗝鎤、滲透流量Q

水頭H測(cè)量

水頭損失

h、水力梯度

I

不同J之V達(dá)西公式Q=kwI=kwh/LV=kI目前六十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)達(dá)西試驗(yàn)裝置目前六十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)試驗(yàn)不同介質(zhì)：細(xì)砂、中砂、粗砂，得三組數(shù)據(jù)系列{Ii,Vi}V=k1I、

V=k2I、

V=k3I==>V=kI或

Q=kwI比例系數(shù)k稱為滲透系數(shù)，和介質(zhì)與流體有關(guān)。限定為水時(shí)，僅僅和介質(zhì)有關(guān)目前六十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前六十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)管道流：雷諾數(shù):Re=Vd/υ

臨界雷諾數(shù)

Rec=Vcd/υ

≈2000滲流：

雷諾數(shù):Re=Vd10/υ

目前六十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)有效孔隙度：

孔隙度n>有效孔隙度ne>給水度Sy(μ)滲流速度（滲透速度）V=kI(虛擬流速)滲流過水?dāng)嗝婷娣e：含水層斷面面積孔隙平均流速:u=V/ne目前六十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)4.2流網(wǎng)流網(wǎng)--等水頭線與流

線組成的網(wǎng)格定水頭邊界（河、湖泊）隔水邊界分水線目前六十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前六十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)非均質(zhì)層狀非均質(zhì)流線平行于層面

流線密度？流線垂直于層面

等水位線密度？目前六十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)流線在巖層界面上的折射（類似于光學(xué)中的折射）

k1/k2=tg1/tg2目前七十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前七十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前七十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前七十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)第五章

毛細(xì)現(xiàn)象與包氣帶水的運(yùn)動(dòng)

毛細(xì)現(xiàn)象。

毛細(xì)負(fù)壓。

毛細(xì)上升高度與懸掛毛細(xì)水。

教學(xué)提示：

本章主要講清毛細(xì)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，掌握包氣帶

水分分布及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。目前七十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前七十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前七十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前七十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前七十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前七十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

第六章

地下水的化學(xué)成分及其形成作用

地下水的化學(xué)成分：溶解氣體；離子與分子；膠體

與有機(jī)質(zhì)等。

地下水的主要化學(xué)性質(zhì)：礦化度；硬度；PH值等。

地下水化學(xué)成分的形成、變異作用。

地下水化學(xué)類型及其圖解。

不同的地下水化學(xué)類型對(duì)環(huán)境的指示意義。

水質(zhì)資料的整理及表示方法。

教學(xué)提示：本章內(nèi)容應(yīng)側(cè)重地下水化學(xué)成分的形成作用，并

注重與后繼課程《水文地球化學(xué)》課程的銜接、

分工、配合。目前八十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

第七章

地下水的補(bǔ)給與排泄

地下水的補(bǔ)給：

大氣降水入滲補(bǔ)給及入滲機(jī)理；地表

水補(bǔ)給；凝

結(jié)水補(bǔ)給；相鄰含水層之間的越流補(bǔ)給；“天窗”

補(bǔ)

給

人工補(bǔ)給。

地下水排泄：

蒸發(fā)排泄；泉排泄；向地表水

泄流；向

相鄰含水層越流；人工排泄；

地下徑流。

教學(xué)提示：通過對(duì)地下水補(bǔ)給、排泄、徑流概念及其影響因素的講解與分析，使學(xué)生在理解補(bǔ)、徑、排基本內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，深刻理解地下水通過補(bǔ)、徑、排過程，不斷地進(jìn)行著水分的交換和運(yùn)移，從而決定了含水層水量與水質(zhì)的分布規(guī)律。目前八十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)7.1地下水的補(bǔ)給大氣降水補(bǔ)給、地表水補(bǔ)給、凝結(jié)水補(bǔ)給、含水層補(bǔ)給大氣降水補(bǔ)給機(jī)制：活塞式、捷徑式目前八十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)降水入滲過程圖解目前八十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)地表入滲速率隨時(shí)間變化（降水強(qiáng)度與地表徑流）目前八十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)降水入滲系數(shù)：a=qx/Xqx=X-D-Δs影響a的因素：年降水量、降水特征、包氣帶巖性與厚度、地形、植被目前八十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前八十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)地表水補(bǔ)給：出山河流與地下水關(guān)系目前八十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)間歇性河流與地下水關(guān)系目前八十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前八十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前九十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)含水層之間補(bǔ)給目前九十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前九十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前九十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前九十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前九十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前九十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)其它形式補(bǔ)給目前九十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)泉水分類目前九十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前九十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百零一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)基流分割目前一百零二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)潛水蒸發(fā)強(qiáng)度與埋深關(guān)系植被蒸發(fā)對(duì)潛水位的影響目前一百零三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)地下水循環(huán)對(duì)水質(zhì)的影響目前一百零四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

第八章

地下水系統(tǒng)

地下水系統(tǒng)：地下水含水系統(tǒng)、地下水流動(dòng)系統(tǒng)。

地下水系統(tǒng)的水動(dòng)力特征。

地下水流動(dòng)系統(tǒng)的水化學(xué)特征。

地下水流動(dòng)系統(tǒng)的水溫度特征。

教學(xué)提示：本章重點(diǎn)講述地下水系統(tǒng)的概念及其特征。在授課過程中，強(qiáng)調(diào)地下水的形成、分布、運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)性和地下水系統(tǒng)的級(jí)次性；強(qiáng)調(diào)一個(gè)地下水系統(tǒng)中各部具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系。以流網(wǎng)分析為主線，闡明地下水流動(dòng)系統(tǒng)的水動(dòng)力特征、水化學(xué)特征、溫度特征。通過教學(xué)，使學(xué)生掌握以流網(wǎng)為工具分析一般水文地質(zhì)問題的能力。目前一百零五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百零六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百零七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百零八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百零九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百一十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百二十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

第九章

地下水的動(dòng)態(tài)與均衡

地下水動(dòng)態(tài)：地下水動(dòng)態(tài)的概念；影響地

下水動(dòng)態(tài)的因素；地下水天

然動(dòng)態(tài)及人為影響動(dòng)態(tài)；地

下水動(dòng)態(tài)的類型。

地下水均衡：地下水均衡的概念；均衡地

段與均衡期；地下水均衡方程式。

教學(xué)提示：本章應(yīng)在講授地下水補(bǔ)給、排泄及

其動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡明地下水

均衡原理，使學(xué)生建立起地下水均

衡的時(shí)空概念。應(yīng)創(chuàng)造條件配合實(shí)

驗(yàn)演示等深學(xué)生的理解。

目前一百二十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百二十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百二十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百二十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百二十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百二十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百二十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百二十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百二十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百三十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百三十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)各分區(qū)水資源總補(bǔ)（排泄）給量大于全區(qū)總補(bǔ)給（排泄）量！多年平均均衡式目前一百三十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

第十章

孔隙水

孔隙水的一般特征。

山間河谷及山間盆地地下水。

山前傾斜平原地下水。

河流下游堆積平原地下水。黃土高原地下水*。沙漠區(qū)大地下水*。濱海沙丘地下水*。

教學(xué)提示：本章可將山前平原地下水及河流下游堆積平原地下水作為重點(diǎn)，著重闡明它們的形成、埋藏、分布及水交替循環(huán)的特點(diǎn)。

目前一百三十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)洪積扇中的地下水地貌分帶：山區(qū)--洪積扇（扇間洼地）--沖積平原--湖積平原（洼地）扇頂扇緣泉集河坡度大、埋藏深、顆粒粗、水位變幅大、礦化度低目前一百三十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百三十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)沖積平原中的地下水現(xiàn)代河道近期古河道微地貌---巖性---地下水分帶

現(xiàn)代河道與近期古河道：地勢(shì)高、顆粒粗、透水性好、埋深較大、易入滲、蒸發(fā)弱、水質(zhì)較好河間洼地：地勢(shì)低、顆粒細(xì)、透水性差、埋深較小、不易入滲、蒸發(fā)強(qiáng)、水質(zhì)較差目前一百三十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)沖積平原淺層地下水水質(zhì)特征：與微地形有關(guān)，埋深大者礦化度低，小者高。宏觀規(guī)律差沖積平原深部地下水水質(zhì)特征：大的宏觀規(guī)律如上圖。（有時(shí)沒準(zhǔn)?。┠壳耙话偃唔揬總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百三十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)黃土塬黃土梁、峁Q3Q1-2黃土：風(fēng)積物（干旱環(huán)境的產(chǎn)物）

垂直節(jié)理發(fā)育，垂直滲透系數(shù)>>水平滲透系數(shù)

孔隙水？裂隙水？目前一百三十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)結(jié)合水動(dòng)力及滲透條件解釋黃土塬地區(qū)等水位線圖水質(zhì)：相對(duì)與沖積物來說，土的風(fēng)化不徹底，含鹽量高，故水的礦化度較高**水質(zhì)類型分帶規(guī)律解釋

目前一百四十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)祁連山區(qū)，出山河水流量:14.4億扇群帶滲漏:6.5億泉群出流:3.2億實(shí)例分析融雪水降水700mm降水300mm降水160mm泉集河紅崖山阻擋目前一百四十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百四十二頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)

第十一章

裂隙水

巖石的裂隙性：成巖裂隙、構(gòu)造裂隙、風(fēng)化裂隙。

裂隙含水介質(zhì)的特點(diǎn)。

裂隙水的埋藏類型及特征：層狀裂隙水、脈狀裂隙水、

風(fēng)化裂隙水。裂隙水特征：成巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水、風(fēng)化裂隙水。

教學(xué)提示：本章應(yīng)在闡明巖石裂隙特征的基礎(chǔ)上，重

點(diǎn)介紹裂隙含水介質(zhì)（含水系統(tǒng)）的特點(diǎn)

及裂隙水賦存特征。教學(xué)中應(yīng)配合基巖區(qū)

水文地質(zhì)圖的讀圖分析，啟發(fā)學(xué)生思考，

達(dá)到加深理解的目的。目前一百四十三頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)11.1裂隙水概述基巖裂隙分類：成巖裂隙、構(gòu)造裂隙、風(fēng)化裂隙特征（與松散巖層孔隙水對(duì)比）：

不均勻性、各向異性

裂隙率較孔隙水的有效孔隙度低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，動(dòng)態(tài)變化大

含水層產(chǎn)狀復(fù)雜（孔隙水含水層近乎水平）

含水層被隔水構(gòu)造分割成“小片”目前一百四十四頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百四十五頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百四十六頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)11.2裂隙水類型（含水意義）

成巖裂隙水：沉積巖與深成巖漿巖的成巖裂隙多是閉合的，含水意義不大。

陸地噴溢出的玄武巖成巖裂隙（冷凝收縮引起）較發(fā)育，可形成含水層；

巖脈接觸帶，冷凝收縮裂隙形成近乎垂直的帶狀裂隙含水帶。

風(fēng)化裂隙水：

物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化

風(fēng)化層，厚度數(shù)米--數(shù)十米，連通性孔隙水類似，未風(fēng)化的母巖構(gòu)成相對(duì)隔水底板

多種礦物組成的粗粒結(jié)晶巖石

(花崗巖、片麻巖等)，熱膨脹系數(shù)差異大，風(fēng)化裂隙發(fā)育，可形成含水層；裂隙不發(fā)育或泥質(zhì)巖石風(fēng)化后的孔隙小并被充填，不會(huì)形成含水層

構(gòu)造裂隙水(最主要的裂隙水類型)

影響構(gòu)造裂隙發(fā)育的主要因素：

巖性（脆性與柔性）

構(gòu)造特征與部位

背斜軸部、張性斷層、斷層兩側(cè)裂隙增強(qiáng)帶等是裂隙較發(fā)育部位。

膠結(jié)情況

鈣質(zhì)膠結(jié)

脆性

硅質(zhì)膠結(jié)、泥質(zhì)膠結(jié)

柔性（塑性）

目前一百四十七頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百四十八頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百四十九頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)11.3-4裂隙介質(zhì)含水層研究方法（等效孔隙介質(zhì)研究法）沒法真實(shí)研究目前一百五十頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)11.3-4裂隙介質(zhì)含水層研究方法（等效孔隙介質(zhì)研究法）目前一百五十一頁\總數(shù)一百七十頁\編于十一點(diǎn)目前一百五十二頁