第5章+地下水的结构与运动

《第5章+地下水的结构与运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章+地下水的结构与运动（53页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、5 5 地下水的结构与运动地下水的结构与运动v地下水系统的组成与结构地下水系统的组成与结构v地下水类型地下水类型v地下水的补给与排泄地下水的补给与排泄v地下水运动地下水运动v地下水的动态与平衡地下水的动态与平衡5.1 5.1 地下水系统的组成与结构地下水系统的组成与结构v地下水的贮存空间地下水的贮存空间v地下水流系统地下水流系统v地下水系统垂向结构地下水系统垂向结构 地下水是存在于地表以下岩地下水是存在于地表以下岩( (土土) )层层空隙中的各种不同形式水的统称。空隙中的各种不同形式水的统称。 一、地下水的贮存空间一、地下水的贮存空间 1.1.含水介质、含水层和隔水层含水介质、含水层和隔水层

2、通常把既能透水，又饱含水的多孔通常把既能透水，又饱含水的多孔介质称为介质称为含水介质含水介质, ,这是地下水存在的这是地下水存在的首要条件。首要条件。 所谓所谓含水层含水层是指贮存有地下水，并是指贮存有地下水，并在自然状态或人为条件下，能够流出地在自然状态或人为条件下，能够流出地下水来的岩体。下水来的岩体。 对于那些虽然含水，但几乎不透水对于那些虽然含水，但几乎不透水或透水能力很弱的岩体，称为或透水能力很弱的岩体，称为隔水层隔水层。 2.2.含水介质的空隙性与水理性含水介质的空隙性与水理性 含水介质的空隙性含水介质的空隙性: :裂隙率裂隙率(K(KT T) )、岩溶率、岩溶率(K(Kk k)

3、)与孔与孔隙率隙率(n)(n) 。含水介质的水理性质。含水介质的水理性质 : :与水分的贮容、与水分的贮容、运移有关的岩石性质称为含水介质的水理性质，包运移有关的岩石性质称为含水介质的水理性质，包括岩土的容水性、持水性、给水性、贮水性、透水括岩土的容水性、持水性、给水性、贮水性、透水性及毛细性等。性及毛细性等。v3.3.蓄水构造蓄水构造v 指由透水岩层与隔水层相互结合而构成指由透水岩层与隔水层相互结合而构成的能够富集和贮存地下水的地质构造体。主的能够富集和贮存地下水的地质构造体。主要有：单斜蓄水结构、背斜蓄水结构、向斜要有：单斜蓄水结构、背斜蓄水结构、向斜蓄水结构、断裂型蓄水结构、岩溶型蓄水结

4、蓄水结构、断裂型蓄水结构、岩溶型蓄水结构等。构等。二、地下水流系统二、地下水流系统 地下水虽然埋藏于地下，难以用肉眼观察，但它地下水虽然埋藏于地下，难以用肉眼观察，但它象地表上河流湖泊一样，存在集水区域，在同一集象地表上河流湖泊一样，存在集水区域，在同一集水区域内的地下水流，构成相对独立的地下水流系水区域内的地下水流，构成相对独立的地下水流系统。统。 1.1.地下水流系统的基本特征地下水流系统的基本特征 空间上的立体性空间上的立体性; ; 流线组合的复杂性和不稳定性流线组合的复杂性和不稳定性; ; 流动方向上的下降与上升的并存性流动方向上的下降与上升的并存性; ; 区域范围一般比较小。区域范围

5、一般比较小。 2.2.地下水域地下水域 地下水流系统的集水区域地下水流系统的集水区域, ,为立体的集水空间。地为立体的集水空间。地下水域范围变化快下水域范围变化快, ,在地表上均存在相应的补给区与排泄在地表上均存在相应的补给区与排泄区区. . 三、地下水系统垂向结构三、地下水系统垂向结构 1.1.地下水垂向层次结构的基本模式地下水垂向层次结构的基本模式 包气带包气带: :土壤水带、中间过渡带及毛细水带等土壤水带、中间过渡带及毛细水带等3 3个亚个亚带带; ;存在结合水存在结合水( (包括吸湿水和薄膜水包括吸湿水和薄膜水) )和毛管水；和毛管水； 饱和水带饱和水带: :潜水带和承压水带两个亚带潜

6、水带和承压水带两个亚带, ,存在重力水存在重力水( (包括潜水和承压水包括潜水和承压水) )。 2.2.地下水不同层次的力学结构地下水不同层次的力学结构 分子力、毛细力和重力。分子力、毛细力和重力。 3.3.地下水体系作用势地下水体系作用势 重力势、静水压势、渗透压势、吸附势等分势组合重力势、静水压势、渗透压势、吸附势等分势组合为总水势。为总水势。5.2 地下水类型地下水类型v地下水基本类型的划分地下水基本类型的划分v包气带水包气带水v饱水带水饱水带水( (潜水和承压水潜水和承压水) )v空隙水空隙水( (孔隙水、裂隙水和岩溶水孔隙水、裂隙水和岩溶水) ) 一、地下水基本类型的划分一、地下水基

7、本类型的划分 从地理水文学角度来说，特别重视如下的分类：从地理水文学角度来说，特别重视如下的分类： 1.1.按地下水的贮存埋藏条件分类按地下水的贮存埋藏条件分类 (1)(1)包气带水包气带水 结合水（分吸湿水、薄膜水）结合水（分吸湿水、薄膜水） 毛管水（分毛管悬着水与毛管上升水）毛管水（分毛管悬着水与毛管上升水） 重力水（分上层滞水与渗透重力水）重力水（分上层滞水与渗透重力水） (2)(2)饱水带水饱水带水 潜水潜水 承压水（分自流溢水与非自流溢水）承压水（分自流溢水与非自流溢水） v2.按岩土的贮水空隙的差异分类按岩土的贮水空隙的差异分类v (1)孔隙水孔隙水v (2)裂隙水裂隙水v (3)

8、岩溶水岩溶水二、二、 包气带水包气带水 1.1.包气带水的特征与包气带包气带水的特征与包气带的类型的类型 (1)(1)包气带水的主要特征包气带水的主要特征 包气带含水率和剖面分布最容包气带含水率和剖面分布最容易受外界条件的影响；易受外界条件的影响； 包气带在空间上的变化主要体包气带在空间上的变化主要体现在垂直剖面上的差异现在垂直剖面上的差异; ; 包气带含水率变化与岩土层本包气带含水率变化与岩土层本身、岩土颗粒的机械组成有关身、岩土颗粒的机械组成有关; ;2.2.包气带的水分交换与动态包气带的水分交换与动态 外界水分交换和内部水分的外界水分交换和内部水分的再分配及内排水过程再分配及内排水过程,

9、发生在发生在上、上、下界面上下界面上. .三、潜水三、潜水 1.1.潜水的概念和主要特征潜水的概念和主要特征 饱水带中自地表向下第一个具有自由水面的含水层饱水带中自地表向下第一个具有自由水面的含水层中的重力水，称为潜水中的重力水，称为潜水. . 潜水位潜水位(h)(h)是指潜水面上任一点的海拔高程是指潜水面上任一点的海拔高程(m)(m)； 潜水埋深潜水埋深(T)(T)是指潜水面距地表的铅直距离是指潜水面距地表的铅直距离(m)(m)； 含水层厚度含水层厚度(H)(H)指潜水面至隔水底板的距离指潜水面至隔水底板的距离(m)(m)； 2.2.潜水面形状及其表示方法潜水面形状及其表示方法 (1)(1)

10、潜水面的形状潜水面的形状: :倾斜、抛物线形和水平等多种形状倾斜、抛物线形和水平等多种形状; ; (2) (2)潜水面表示方法潜水面表示方法: :水文地质剖面图和平面图。水文地质剖面图和平面图。 3.3.潜水与地表水之间的互补关系潜水与地表水之间的互补关系 潜水与地表水之间的这种相互补给和排泄关系，称为潜水与地表水之间的这种相互补给和排泄关系，称为水力联系。水力联系。 (1)(1)具有周期性水力联系具有周期性水力联系; ; (2) (2)具有单向的水力联系具有单向的水力联系; ; (3) (3)具有间歇性水力联系具有间歇性水力联系. . 四、承压水四、承压水承压水是指充满于两个稳定隔水层之间的

11、含水层中的承压水是指充满于两个稳定隔水层之间的含水层中的地下水。地下水。 1.1.承压水的主要特征承压水的主要特征 承压性、分布区与补给区不同、动态变化相对稳承压性、分布区与补给区不同、动态变化相对稳定、水质类型多样。定、水质类型多样。 2.2.承压水的形成承压水的形成 主要取决于地质构造条件主要取决于地质构造条件, 最适宜的是向斜构造和最适宜的是向斜构造和单斜构造单斜构造. 3.3.承压水等水压线承压水等水压线 某一含水层中承压水位相等的各点的连线某一含水层中承压水位相等的各点的连线。 五、空隙水五、空隙水v 1.孔隙水孔隙水v 埋藏于松散岩土孔隙中的重力水。透水性、给水性的变化埋藏于松散岩