地下水的赋存资料课件.ppt
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1、Fundamentals of Hydrogeology 水文地质学基础,第三章 地下水的赋存The Occurrence of G.W,主讲教师:张卫民,本章内容,3.3 地下水分类,3.2 含水层 隔水层 弱透水层 含水系统,3.1 包气带与饱水带,3.4 潜水与潜水含水层,3.5 承压水与承压含水层,3.1 包气带与饱水带,1、地下水面(水位)地下一定深度上,岩石中的空隙被重力水所充满,形成一个自由水面,即地下水面,以海拔高度表示称之地下水位(一般通过打井,地下开挖来确定)2、包气带与饱水带的概念 地下水面以上称之为包气带,地下水面以下的地带称之为饱水带。,包气带与饱水带,包气带与饱水带
2、,地下水位,3.1 包气带与饱水带,3、包气带(zone of aeration or zone of unsaturation)特点:岩石空隙未被水充满 是固、液、气三相介质并存水的存在形式(多样):结合水、毛细水(孔角毛细水、悬挂毛细水、支持毛细水)、重力水包气带水的垂直分带 土壤水带 中间带(过渡带)毛细水带(支持毛细水带):上部为不饱和毛细水带,下部为毛细饱和水带 包气带是饱水带中地下水参与水文循环的一个重要通道;“饱水带重力水”通过包气带获得降水、地表水的入渗补给(补充),部分水又通过包气带将水分传输,蒸发,消耗出去。毛细饱和水带中水能否进入水井?,4、饱水带(saturation
3、zone)特点:岩石空隙被水完全充满 是二相介质(固相+液相水)饱水带中水的存在形式:重力水 结合水 重力水:连续分布(孔隙是连通)传递压力在水头差作用下,地下水(空隙中的水)可以连续运动。地下开挖,坑道,巷道,基坑,打井在此带,均有重力水涌出来!,3.1 包气带与饱水带,3.2 含水层 隔水层 弱透水层 含水系统,一、基本概念饱水岩层中,根据岩层给水与透水能力而划分为:1、含水层(Aquifer)能够透过并给出相当数量水的岩层各类砂土,砂岩等 2、隔水层(Aquifuge)不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足道的岩层裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土(致密)3、弱透水层(Aquitard
4、)渗透性很差,给出的水量微不足道,但在较大水力梯度作用下,具有一定的透水能力的岩层各种粘土,泥质粉砂岩,二、概念的相对性 定义中的模糊概念“相当数量,微不足道,较大水力梯度”等。在很多情况下是相对的和模糊的概念,相对性的意义:从实际应用角度来看划分的相对性相当数量 满足需要就可以了。如在某处一口井出水量80m3/d,作为1万人的供水,非含水层;作为饮料厂、装瓶生产则为含水层。又如一个小泉水流量0.11/s8.6m3/d,大厂非,村用是。从理论意义来看划分的相对性微不足道微不足道,有时空尺度的制约。如华北平原早期地下水开采,深层水与浅层水之间有一粘土隔水层;后期开采深层,水量大,水位降低快,浅层
5、水向深层“越流”-粘土层成为“透水层”。现在进行水文地质计算、模拟时,不再简单二分了,而是用模糊学的研究方法,给个隶属度1,0之间,可以为 0.8,0.7,0.3,表示“透水性”?,3.2 含水层 隔水层 弱透水层 含水系统,时间的相对性,3.2 含水层 隔水层 弱透水层 含水系统,3.2 含水层 隔水层 弱透水层 含水系统,三、含水系统Groundwater aquifer system 定义:指有隔水或相对隔水边界圈闭的,由含水层和相对隔水层组合而成的,内部具有统一水力联系的赋存地下水的岩系。含水系统:包含多个含水层和弱透水层,或局部隔水层含水系统:可以进行子系统划分含水系统的定义是从大的
6、空间尺度研究含水层、隔水层、弱透水层的组合关系,是从地质成因角度对岩层的水文地质特征进行划分的分析方法。圈闭不是绝对的,而是相对的?除极少数构造封闭的含水系统外,通常含水系统总有某些向环境开放,以接受补给与进行排泄。,含水系统的划分,含水系统层次划分系统与子系统,隔水层,冲洪积平原地下水含水系统,广义地下水:地表以下岩石空隙中的水(包气带、饱水带中的水)subsurface-water,under groundwater,groundwater 狭义地下水:地表以下饱水带岩石空隙中的水重力水 地下水分类:主要依据含水介质的类型(赋存空间)和埋藏条件(赋存部位)埋藏条件:指含水层在地质剖面中所处
7、的部位及受隔水层(或弱透水层)限制的情况。按埋藏条件,地下水分为包气带水、潜水、承压水。按含水介质的类型,地下水分为孔隙水、裂隙水与岩溶水。,3.3 地下水分类,表3-1含水介质三类,埋藏三分,组合共分为9类,3.3 地下水分类,含水介质类型,埋藏条件,潜水(b)、承压水(c)、上层滞水(a),一、潜水与潜水含水层概念潜水:地表以下,饱水带中第一个具有自由表面的稳定含水层中的水 自由表面即上部没有隔水层限制,与大气直接相通,除大气压强外不受其它力。稳定具有一定的空间连续性(范围)以示区分上层滞水潜水含水层-赋存潜水的岩层,3.4 潜水与潜水含水层,二、基本要素(专业术语)潜水面(water t
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