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1、水文地質(zhì)學(xué)第四講地下水的賦存1OUTLINE包氣帶與飽水帶含水層、隔水層與弱透水層地下水的分類(lèi)及特點(diǎn)各類(lèi)地下水的相互關(guān)系與轉(zhuǎn)化上層滯水2包氣帶與飽水帶地表以下一定深度上，巖石中的空隙被水所充滿，形成一個(gè)地下水面。以此面劃分，地下水面以上的稱為包氣帶；以下的稱為飽水帶。圖3-1。包氣帶含有水嗎？含有哪些水？Standardanswer:包氣帶從上到下可以劃分為：土壤水帶、中間帶和毛細(xì)水帶。包氣帶含有水。有氣態(tài)水和液態(tài)水，其中液態(tài)水包括：毛細(xì)水、結(jié)合水、上層滯水和過(guò)路重力水。3包氣帶與飽水帶包氣帶水的來(lái)源：大氣降水的入滲，地表水的滲漏，通過(guò)毛細(xì)
2、作用飽水帶向上輸送的地下水，地下水蒸發(fā)而成的氣態(tài)水。包氣帶的液態(tài)水同時(shí)受毛細(xì)力和重力的共同作用。重力使水分向下位移；毛細(xì)力則將水分輸送到含水量較低的空隙細(xì)小部位。包氣帶是飽水帶與大氣圈、地表水聯(lián)系的必經(jīng)通道，包氣帶又受大氣圈狀況（氣象因素）的顯著影響，因此研究和認(rèn)識(shí)包氣帶及包氣帶水的性質(zhì)有助于正確理解飽水帶地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移規(guī)律。飽水帶巖土空隙全部被液態(tài)水所充滿，其中的水體是連續(xù)分布的，能夠傳遞靜水壓力，在水頭差的作用下可以發(fā)生連續(xù)的運(yùn)動(dòng)。4含水層、隔水層與弱透水層5含水層、隔水層與弱透水層巖石按照其滲透性（允許水透過(guò)的性質(zhì)）可以劃分為含水
3、層和隔水層。含水層是指能夠透過(guò)并給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層。隔水層是指不能透過(guò)與給出水，或者透過(guò)與給出的水量微不足道的巖層。含水層與隔水層的劃分是相對(duì)的，在一定條件下是可以互相轉(zhuǎn)換的。在不同的情況下，所指的含水層與隔水層在涵義上是不同的。巖性相同、滲透性完全一樣的巖層，在不同的地區(qū)可能會(huì)被看作含水層，或者隔水層；擬或在同一地區(qū)，在研究處理不同問(wèn)題是，有時(shí)看作含水層，有時(shí)會(huì)當(dāng)作隔水層。Exampleone:某一巖層能夠給出的水量較小，對(duì)于水量多且需求大的地區(qū)，被視為隔水層；而對(duì)于水源匱乏且需水量不高的地區(qū)，這一巖層能夠滿足要求，就會(huì)被看作含水層。E
4、xampletwo:對(duì)于滲透性較低的某一巖層，從供水的角度來(lái)講，被看作是隔水層；而從防滲的角度，如大壩的防滲漏，就有必要將其視為含水層，對(duì)滲漏量進(jìn)行計(jì)算。6含水層、隔水層與弱透水層7弱透水層1940s，Jacob提出越流概念之后，打破了含水層與隔水層之間的絕對(duì)化分，認(rèn)識(shí)到原來(lái)歸入“隔水層”的一部分巖層，實(shí)際上是弱透水層。弱透水層是指那些滲透性相對(duì)差的、且能透過(guò)少量水的巖層。松散沉積物中的粘性土層，以及堅(jiān)硬巖石中裂隙發(fā)育稀少的地層都可歸為弱透水層。何謂越流？是指上下相鄰的兩個(gè)含水層之間在水頭差的作用下，從一個(gè)含水層向另一個(gè)含水層滲透的現(xiàn)象。由
5、于水頭差一般較大，而且發(fā)生滲透的過(guò)水面積非常大，因此交換的水量也相當(dāng)可觀。8小結(jié)嚴(yán)格地講，自然界不存在絕對(duì)不發(fā)生滲透的巖層，即不存在絕對(duì)的隔水層，只是其滲透系數(shù)非常小罷了！巖層是否透水，還取決于時(shí)間尺度。當(dāng)所研究的水文地質(zhì)問(wèn)題的時(shí)間跨度非常大，任何巖層都是透水的。圖3-2。在討論時(shí)間尺度很大的水文地質(zhì)過(guò)程時(shí)，流體能夠穿過(guò)所有地層；從總體上說(shuō)，地層具有水力連續(xù)性（Toth,1980）9地下水的分類(lèi)地下水的概念存在廣義與狹義之分廣義的地下水（subsurfacewater）是指賦存于地面以下巖石空隙中的水。包括包氣帶中的水。狹義的地下水（gro
6、undwater）是特指賦存于飽水帶巖層中的水。不涉及包氣帶的水。本課程是以廣義地下水的角度進(jìn)行分類(lèi)。10地下水的分類(lèi)地下水的賦存特征對(duì)地下水的水量、水質(zhì)、時(shí)空分布及動(dòng)態(tài)具有重要意義。其中最重要的是埋藏條件和含水介質(zhì)類(lèi)型。按埋藏條件，地下水分為包氣帶水、潛水和承壓水按含水介質(zhì)類(lèi)型，地下水分為孔隙水、裂隙水和巖溶水地下水的埋藏條件是指含水層在地質(zhì)剖面中所處的部位以及被隔水層（包括弱透水層）限制的情況。11地下水分類(lèi)含水介質(zhì)埋藏條件孔隙水裂隙水巖溶水包氣帶水土壤水、上層滯水、毛細(xì)水、重力水毛細(xì)水、淺部季節(jié)性存在的重力水裸露巖溶巖層上部通道中季節(jié)
7、性存在的重力水潛水各類(lèi)松散沉積物淺部的水裸露于地表的裂隙巖層中的水裸露于地表的巖溶化巖層中的水承壓水山間盆地及平原松散沉積物深部的水被掩埋的各類(lèi)裂隙巖層中的水被掩埋的各類(lèi)巖溶化巖層中的水12潛水定義：飽水帶中第一個(gè)具有自由水面的含水層中的水稱為潛水。特點(diǎn)：補(bǔ)給：主要是大氣降水，潛水在整個(gè)分布范圍內(nèi)都可以接受降水，其次是地表水的補(bǔ)給；徑流：在重力作用下由高處向低處徑流；排泄：一是徑流排泄到地表或地表水體；二是蒸發(fā)排泄到大氣。13潛水（2）潛水的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)：動(dòng)態(tài)具有明顯的季節(jié)性變化特點(diǎn)，豐水季節(jié)補(bǔ)給量大于排泄量，水位上升，厚度變大，埋深變淺；干旱
8、季節(jié)排泄量大于補(bǔ)給量，動(dòng)態(tài)則正好相反。潛水因無(wú)隔水層，與大氣圈聯(lián)系密切，交替迅速，水量易于獲得補(bǔ)充而恢復(fù)，但消耗快，一般不具備多年調(diào)節(jié)能力。水質(zhì)主要受氣候、地形與巖性的影響。且易
