水文地質(zhì)課件

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1、三、地下水的賦存(一)巖石中的空隙1、孔隙由于松散巖石是由大小不等的顆粒組成，在顆?；蝾w粒的集合體之間充滿空隙，這些孔隙相互連通，呈小孔狀，故稱(chēng)為孔隙。松散巖石中孔隙的多少用孔隙度表示，2、裂隙固結(jié)的堅(jiān)硬巖石一般不存在或只保留有部分顆粒之間的空隙（或孔隙）。堅(jiān)硬巖石主要發(fā)育各種成因的裂隙。分為成巖裂隙，構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙。堅(jiān)硬巖石的裂隙發(fā)育程度通常用裂隙率表示。3、溶隙（溶穴）可溶性巖石，如石灰?guī)r，白云巖等，在地下水溶蝕作用下產(chǎn)生的空隙（洞），稱(chēng)為溶穴。用巖溶率表示。（二）、巖石中水的存在形式按物理狀態(tài)分：氣態(tài)水，液態(tài)水，固態(tài)水。傳統(tǒng)水文地

2、質(zhì)學(xué)重點(diǎn)研究液態(tài)水。根據(jù)其受力情況，又可以分為結(jié)合水，毛細(xì)水和重力水。礦物內(nèi)部存在的水稱(chēng)為礦物結(jié)合水。結(jié)合水：強(qiáng)結(jié)合水（吸著水），弱結(jié)合水（薄膜水）。礦物中的水巖石中存在于礦物結(jié)晶內(nèi)部或其間的水。分為結(jié)構(gòu)水，結(jié)晶水和沸石水。結(jié)構(gòu)水是以H+和OH-離子存在于礦物結(jié)晶格架中的水；結(jié)晶水是以H2O形式存在與礦物結(jié)晶格架中的水；沸石水是以H2O形式存在與礦物晶格之間的水。（三）、巖石的水理性質(zhì)巖石的水理性質(zhì)反映巖石儲(chǔ)容或透過(guò)地下水的性能。與巖石的空隙性有密切關(guān)系。容水性巖石能容納一定水量的性能。度量指標(biāo)為容水度。容水度指巖石中所能容納水的體積與巖石

3、總體積之比。可用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。由定義可見(jiàn)，容水度與一般巖石的空隙度相當(dāng)。但膨脹性粘土飽水后體積會(huì)增大，容水度大于孔隙度。持水性巖石的持水性是指在重力作用下巖石仍能保持一定水量的性能。持水度：巖石在重力作用下釋水后保持的水體積與巖石體積之比。在重力作用下巖石所能保持的水分主要是結(jié)合水，以及部分孔角毛細(xì)水。所以，粘性土持水度大甚至可與容水度相等，而裂隙巖石等持水度很小給水性地下水位下降時(shí)，飽水巖石中的水在重力作用下能否自由釋出或釋出數(shù)量的多少，即為巖石的給水性。用給水度度量。給水度（μ）：當(dāng)?shù)叵滤幌陆狄粋€(gè)單位時(shí)，在重力作用下，單位水平面積

4、上巖石柱體所釋出的水體積。以小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示，無(wú)量綱粘性土給水度幾乎為零，而粗粒松散巖石和裂隙巖石給水度甚至可以接近容水度。透水性是指巖石允許水透過(guò)的能力。評(píng)價(jià)巖石透水能力的重要指標(biāo)是滲透系數(shù)。（四）、含水系統(tǒng)1、包氣帶和飽水帶地表以下第一個(gè)連續(xù)的自由水面以上部分稱(chēng)為包氣帶，水面以下部分稱(chēng)為飽水帶。2、含水層地下水面之下，經(jīng)常為地下水所飽和的透水層稱(chēng)之含水層3、隔水層一般情況下不允許重力水透過(guò)或僅能透過(guò)極少量重力水的巖層屬于隔水層。4、過(guò)度類(lèi)型介于含水與隔水之間的巖層。如松散巖層中的含沙粘性土，固結(jié)巖石中的砂質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)粉砂巖等。這些巖石中

5、的水往往處于結(jié)合水向重力水過(guò)渡狀態(tài)，尋常條件下能給出和透過(guò)少量的水。當(dāng)存在水頭差時(shí)，透水性能顯著增強(qiáng)。含水層與隔水層具有相對(duì)性。判斷巖層是否隔水，不能僅從巖性考慮，需要綜合分析該巖層的厚度，分布狀態(tài)實(shí)際承受的水頭差以及所處的構(gòu)造部位等。由于隔水巖層具有可轉(zhuǎn)化的性質(zhì)，在實(shí)際研究水文地質(zhì)過(guò)程時(shí)，應(yīng)該把研究范圍內(nèi)各種狀態(tài)的巖層組合作為一個(gè)整體加以考量，這就是作為一個(gè)含水系統(tǒng)加以研究。含水層中的越流如果某一含水層的上覆或下伏地層為弱透水層。含水層就具有半承壓性質(zhì)。當(dāng)這個(gè)含水層與相鄰含水層之間存在水位差時(shí)，地下水便會(huì)從高水頭含水層通過(guò)弱透水層流向低水

6、頭含水層。這種現(xiàn)象稱(chēng)為越流。四、地下水的類(lèi)型（一）、地下水的分類(lèi)目前較為通用的地下水分類(lèi)方法，一是根據(jù)地下水的單一特征分類(lèi)，如，根據(jù)地下水起源不同，可把地下水分成滲入水，凝結(jié)水，初生水，埋藏水等；根據(jù)地下水的礦化程度分為淡水、微咸水、咸水、鹽水和鹵水等；按地下水的埋藏條件，可將地下水分成包氣帶水、潛水和承壓水等；按含水介質(zhì)類(lèi)型可把地下水分成孔隙水、裂隙水和巖溶水等。一是根據(jù)地下水的綜合特征分類(lèi)。有一種綜合分類(lèi)法綜合考慮了地下水埋藏條件和含水介質(zhì)特征，把地下水分成九種類(lèi)型。分類(lèi)孔隙水裂隙水巖溶水包氣帶水土壤水（氣態(tài)水、結(jié)合水、毛管水、下滲或過(guò)

7、路的重力水），季節(jié)重力水（上層滯水），過(guò)路重力水裂隙巖層淺部季節(jié)性存在的重力水及毛管水裸露的巖溶化巖層上部巖溶通道中季節(jié)性存在的重力水潛水上部無(wú)連續(xù)完整的隔水層存在的各類(lèi)松散巖層中的水基巖上部裂隙中的無(wú)壓水裸露的巖溶化巖層中的無(wú)壓水承壓水山間盆地及平原地區(qū)松散沉積物深部的水組成構(gòu)造盆地、向斜構(gòu)造或單斜斷塊的被掩覆的各類(lèi)裂隙巖層中的水組成構(gòu)造盆地、向斜構(gòu)造或單斜斷塊的被掩覆的巖溶化巖層中的水（二）、各類(lèi)型地下水的特征1、包氣帶水包氣帶水是最接近地表的地下水，受氣候因素影響最大。分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)一致。其中土壤水受毛管力和重力作用為主，因此主要作垂

8、直運(yùn)動(dòng)（上層滯水可有水平運(yùn)動(dòng)，但不構(gòu)成包氣帶水運(yùn)動(dòng)的主流）。補(bǔ)給以降水和灌水入滲為主，以及潛水和凝結(jié)水補(bǔ)給；消耗以下滲和蒸發(fā)蒸騰為主。2、潛水潛水是地表以下，第一個(gè)穩(wěn)定的隔水層（