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1、4第四章地下水赋存第四章地下水的赋存地表到地下水面称为包气带，或非饱和带（unsaturatedzone)。地下水面以下称为饱水带，或饱和带（saturatedzone）。研究水的运动规律土壤水动力学研究水的运动规律地下水动力学包气带水将在第6章谈论，本章谈论饱水带地下水的赋存。41含水层、隔水层与弱透水层岩层按其传输及给出水的性质分为：含水层饱水并能传输与给出相当数目水的岩层；隔水层不可以传输与给出相当数目水的岩层。弱透水层自己不可以给出水量但垂直层面方向可以传输水量的岩层，黏土、重亚粘土等。1含水层（aquifer）饱含水的透水层。既含水又透水。2隔水层（aquifuge既不含水也不透水；
2、aquiclude含水不透水）不透水层。饱含水；可以透过水；含水层并能给出相当数目水的岩层。砂、砂砾石层，石灰岩、白云岩等。a. 构成含水层的条件：岩层发育有储水空隙；有隔水层阻截；有水的补给本源；适合的地形地貌条件。/81不可以透水；也不可以给出水；隔水层也许透过与给出的水量不足挂齿。黏土，泥岩、页岩，岩浆岩、变质岩等含水层与隔水层是相对的。含水层与隔水层的定义取决于运用它们的详尽条件：1）同一岩层，在有些地方作为含水层，而在别的一些地方作为隔水层（用水量不一样）；2）同一岩层，当涉及某一问题时作为含水层，而涉及别的一些问题时作为隔水层（涉及问题不一样）。如：大型供水与小型供水：亚砂土；矿山
3、排水与小型供水：相对于O岩溶水，CP砂页岩作为隔水层；在缺水地区，CP中的砂岩可作为含水层。3弱透水层(aquitard)在相当长一个期间内，人们把隔水层看作是绝对不透水的，20世纪40年月雅可布（C.E.Jacob）提出越流看法后，人们才逐渐认识到性质上介于隔水层与透水层之间的弱透水层。弱透水层常常过水断面较大交换水量也较大。自然界中不存在绝对不发生浸透的岩层。同时还要考虑时间尺度，如在含水层中抽水时，有的岩层短期内透水性不显然，但长时间抽水时，水位下降，透水显然。含水层与整个弱透水层一起构成一个一致的含水系统。有的岩石顺层透水，垂直层面隔水。如页岩与薄层石灰岩互层时，常常顺层透水，而垂直层
4、面隔水。42含水系统含水系统(aquifersystem)由隔水或相对隔水界限圈围的，内部拥有一致水力联系的赋存地下水的岩系。由含水层和相对隔水层组合而成的含水系统，才是地下水的基本功能单元。赋存于含水系统中的地下水是一个整体，拥有一致水力联系的含水系统，是一个对外界激励作出整体响应的系统，是相对独立而又一致的水量、盐量和热量均衡单元，是地下水资源谈论、开发和管理的功能单元。不但松懈堆积物可以形成含水系统，基岩中相同可形成含水系统。含水系统平时依旧存在开放界限，接受补给和进行排泄。含水系统存在级次性。43潜水、承压水和上层滞水潜水phreaticwater、undergroundwater承压
5、水confinedwater上层滞水perchedwater饱水带的地下水，按其埋藏条件，可以划分为潜水(unconfinedgroundwater)、承压水(confinedgroundwater)和上层滞水(perchedgroundwater)。按其含水介质，可以划分为孔隙水(porewater)、裂隙水和岩溶水(喀斯特水，karstwater)（一）潜水21潜水看法潜水饱水带中第一个拥有自由表面且有必定规模的含水层中的重力水，称为潜水。特色：潜水没有隔水顶板，或只有局部的隔水顶板；b.潜水面（watertable）为自由水面（不承受除大气压之外的附带压力）；c.从潜水面到隔水底板的距离
6、为潜水含水层的厚度（M）；d.潜水面到地面的距离为潜水埋藏深度（D）；潜水含水层厚度与潜水面埋藏深度随潜水面的起落而发生相应的变化。2补、径、排特色1）因为潜水含水层与包气带直接连通，无隔水顶板，因此在其所有分布范围内都可经过包气带接受大气水，地表水等的补给；2）在重力作用下由水位高的地方向水位低的地方径流；3）排泄：径流排泄：径流到低洼处，以泉、泄流的形式向地表或地表水体排泄；蒸发排泄：土面蒸发和植物蒸腾大气；向其余含水层排泄。3动向特色及其影响要素主要影响要素：是气象、水文要素。因为潜水与大气圈及地表水圈联系亲近，所以，动向特色：拥有显然的季节性。a.丰水季节或年份：补给量排泄量，水位上涨
7、，埋藏深度变小；b.干旱季节：补给量排泄量，水位下降，埋藏深度变大。4资源特色1）水量易于增补恢复，因为厚度有限，平时缺少多年调理性；2）水质：湿润天气及地形切割激烈地区，有益于径流排泄，为含盐量不高的淡水；干旱天气下的盆地、平原，以蒸发排泄为主，常形成含盐量高的咸水；3）易受污染，对水源应注意卫生防范。5潜水等水位线图潜水面特色：潜水面是向排泄区倾斜的曲面，起伏大体与地形一致而较缓和。潜水位潜水面上任一点的高程称为潜水位。等水位线图潜水位相等的各点的连线。3作图：a.内插法：线性插值公式（数值解析），或平面几何的直线方程，由已知两点坐标求第三点坐标的方法来作图；b.修正：依据水文地质条件和原
8、理对不吻合实质的点进行相应的修正。K222.422.42020x18.5y21y1K1K311(X2,y2)(X,y)x118.521.2x2x2x1y1y2式中：x2两孔间的水平距离；x1插值点与k1孔（低水位孔）间的水平距离；y2两孔间的水位差；y1插值点与k1孔（低水位孔）间的水位差。从等水位线图可得：1）潜水流向垂直等水位线，由高到低为潜水流向；2）潜水面坡度相邻两等水位线的水位差y除以其水平距离x（用比率尺换算），当坡度不大时，水力梯度I：Iyytanx3）潜水埋藏深度，依据等水位线图和地形图；x4）潜水与地表水体的补给关系：a.地下水补给地表水流向箭头指向地表水；b.地下水排泄地表
9、水流向箭头走开地表水。5）浸透性：a.等水位线密，浸透性弱，K小；b.等水位线稀，浸透性强，K大。6潜水的基本特色上边没有连续的隔水层，与大气圈、地表水圈联系亲近，埋藏浅，踊跃参加水循环。（二）承压水confinedwater1看法承压水充满于两个隔水层（或弱透水层）之间的含水层中的水叫做承压水。贮水系数指测压水位下降（或上涨）一个单位深度，单位水平面积、高度等于含水4层厚度的含水层柱体中释出（或储蓄）的水的体积。隔水顶板：承压含水层上部的隔水层；隔水底板：下部的隔水层。承压含水层厚度（M）：隔水顶、底板之间的距离为承压含水层的厚度（不变）。2基本特色1）承压性，P31图36为一个基岩向斜盆地
10、，中部淹没于隔水层之下的是承压区，两端出露于地表为非承压区；2）含水层从出露地点较高的补给区获取补给，向另一侧出露地点较低的排泄区排泄；3）钻孔揭露隔水顶板时，钻孔中的水位上涨；4）承受大气压强之外的附带压强；附带压强钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离（或叫承压高度H）。测压水位（水位）井中静止水位的高程称为测压水位。测压水位高于地表的范围是承压水的自溢（流）区（自喷出水）。3补、径、排特色1）顶、底板隔水，经过含水层出露于地表的补给区获取补给；经过范围有限的排泄区排泄以泉、径流等方式向地表或地表水体排泄；2）顶、底板为弱透水层时：除含水层出露的补给区补给外；还可从上下含水层获取越流补给，也
11、可向上下含水层越流排泄；3）参加水循环不如潜水踊跃。4动向特色1）气象、水文要素对其影响较小；2）动向比较稳固。5资源特色1）资源不易增补、恢复；2）含水层厚度较大，资源拥有多年调理性；3）水质：a.若与外界联系亲近参加水循环踊跃：含盐量较低的淡水；5b.若与外界联系差水循环缓慢：水的含盐量高。6等水压线图将承压水含水层测压水位相等的各点连线等水压线图。从图：a.确立流向；b.水力梯度；c.测压水面是一个虚假的面，平时要附带含水层顶板等高线。由弱透水层和含水层构成的承压含水系统，含水层之间可经过越流发生联系，“半承压这一术语很适合：一方面，此类含水层拥有承压性；另一方面，此类含水层经过弱透水层
12、可以与相邻含水层以及外界(大气、地表水)发生联系。开采半承压含水层时，释出的水量来自几个方面：水体积弹性膨胀；含水层压密；相邻弱透水层(粘性土层)压密释水；相邻含水层经过弱透水层越流补给；含水层接受侧向补给。此中，、两项据有主要份额。7潜水与承压水的不一样1）接受补给时：潜水：水位高升，厚度加大；承压水：测压水位上涨，孔隙水压力增添，受隔水顶板的限制，厚度增添不显然，水的密度加大，有效应力降低，空隙度增大。增添的水量经过水的密度加大及含水层空隙的增添而容纳。2）排泄时：潜水：水位降低，厚度变小；承压水：测压水位降低，水的密度变小，含水介质空隙减小。3）参数a.潜水给水度（）；承压水贮水系数（S
13、或*）（或弹性给水度）（见图38，P34）。测定：野外抽水试验。与潜水对比，参数的定义相似，但释水的机理不一样：6a.潜水：水位下降时，释出的水来自部分空隙的排水（水的疏干），含水层厚度变小，：0.020.35；承压水：测压水位下降时，释出的水来自水体积膨胀，含水介质的压密，参数与厚度有关，S：0.0050.00005，较潜水小13个数目级。开采承压含水层常常会形成大面积的测压水位的大幅度下降甚至形成大范围的水位下降降漏斗。4）因为上部受隔水层的限制，与大气圈、地表水圈联系较差，水循环也缓慢得多。5）承压水不像潜水那样简单受污染，但，一旦污染后则很难使其净化。如山前倾斜平原分布着潜水，进入平原
14、后，弱透水的黏土层与砂层互层，形成承压水。在这种孔隙水系统中：从山前平原（水平方向）；潜水承压水潜水（排泄）。平原区（垂向上）：承压性自上而下逐渐加强。作为分类，潜水与承压水的界限是十分明确的，但自然界的状况是复杂的，详尽问题要详尽解析（有过分：微承压水）。（三）上层滞水perchedwater包气带局部隔水层(弱透水层)之上齐集的拥有自由表面的重力水上层滞水。补给：大气降水。排泄：蒸发，经过隔水底板的边沿下渗排泄。只有在缺水的地区才能成为小型供水水源或临时性供水水源。思虑题包气带？饱水带？含水层？隔水层？弱透水层？潜水？潜水位？潜水等水位线图？承压水？承压高度？测压水位？贮水系数？上层滞水？14.岩层按其浸透性可分为与。15.依据地下水的埋藏条件，可将地下水分为、及。16.按含水介质（空隙）种类，可将地下水分为、及。17.承压水获取补给时，测压水位，一方面，因为压强增大含水层中水的密
