水文地质学概念..docVIP

第一章：地球上的水及其循环 泄流概念：地下水呈带状以流向河流等地表水体的方式进行排泄。 越流：具有一定水头差的相邻含水层通过其间的弱透水层发生的水力联系 动态：地下水的各要素（水位、水量、水质、水温、流速、流向等）在自然和人为因素的综合影响下随时间作有规律的变化。 湿度：表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。 小循环与大循环：海洋与大陆之间的水分交换为大循环。海洋或大陆内部的水分交换称为小循环。 自然界的水循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围，可分为水文循环和地质循环两类。 地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。上地幔软流圈对流运动时的水分循环在成岩、变质和风化作用过程中水分子的分解与合成转换及分子态水进入矿物或从矿物中脱出形成再生水的转换 水文循环：是发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。水文循环的速度较快，途径较短，转换交替比较迅速。 主要气象要素包括：降水、蒸发、 湿度、气温和气压 水文要素包括：流量、径流总量、径流模数、径 流深度和径流系数 降水量和降水方式：降水量越大，蒸发量越大，同量的降水量，降水强度越小蒸发量越大 径流：指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。可分为地表径流和地下径流 。 径流特征值：流量：系指单位时间内通过河流某一断面的水量，单位为m3/s。流量Q等于过水断面面积F与通过该断面的平均流速V的乘积，即：Q=V·F 径流总量:系指某一段T内,通过河流某一断面的总水量,单位为m3。可由下式求得：W=Q?T 径流模数：指单位流域面积F(km2)上平均产生的流量,以L/s?km2为单位，计算式为： 径流深度：指计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度,单位为mm，计算式为: 径流系数：为同一时段内流域面积上的径流深度Y(mm)与降水量X(mm)的比值： 以小数或百分数表示。 第二章：岩石中的空隙与水分 空隙的三种类型： 孔隙：松散沉积物中的空隙 。孔隙度（n）： V 表示包括孔隙在内的岩石体积 Vn表示岩石中孔隙的体积 裂隙：坚硬岩石地层中的空隙。体积裂隙率（Kr）裂隙体积（Vn）与包括裂隙在内的岩石体积（V）的比值，即 面积裂隙率（Ka）单位面积岩石上裂隙面积的多少。 线裂隙率（Kl）垂直裂隙走向方向上单位长度上裂隙的条数 溶穴：可溶性基岩地层中经溶蚀后的空隙。岩溶率（Kk）： 空隙特征： 孔隙：分布均匀、连通性好、各向异性不明显 裂隙：分布不均匀、连通性差、各向异性明显 溶穴：以空隙大小悬殊、分布极不均匀为特征 空隙发育的复杂性：松散层主要发育孔隙，但粘性土失水干缩后可产生裂隙； 坚硬岩石中也不全为裂隙或裂隙-溶穴。如有些沉积岩往往存在大量的原生孔隙，其数量可大大超过裂隙与溶穴。 强结合水的特点：密度大于1，平均2g/cm3左右，不受重力影响，不能流动。只有在温度105~110℃时才以气态的形式脱离颗粒表面而移动，溶解盐类能力弱80 ℃时仍不结冰，有较大的粘滞性、弹性和抗剪强度，不能传递静水压力，无导电性 弱结合水的特点：密度大于1，为1.3~1.774g/cm3 ，不受重力影响，可以从簿膜厚的颗粒向簿膜小的颗粒方向移动，但速度十分缓慢。溶解盐类能力较弱，冰点为-15℃，有一定的粘滞性和抗剪强度，在一定条件下（饱水带）可传递静水压力，弱结合水的外层能被植物吸收利用 毛细水：依靠毛细力而保持在毛细空隙中的水。毛细空隙是岩土中的细小空隙，一般指直径小于1mm的孔隙或宽度小于0.25mm的裂隙毛细现象及实质：将一根玻璃毛细管插入水中，毛细管内的水面即会上升到一定高度，这便是发生在固、液、气三相界面上的毛细现象。其实质是毛细张力的作用。 形弯液面产生的附加压强Pc，是个负压强，称毛细负压。 毛细水类型：支持毛细水，悬挂毛细水。孔角毛细水 毛细上升高度hc和毛细上升速度 式中：D为毛管直径，mm；Pc为附加表面压力，此在数值上为作用于液面的圆周状边线上指向液层内部的表面张力的合力与其作用面积之比： Pc = a×2pR/pR2；a为表面张力系数。 对主曲率半径分别为R1和R2的毛细空隙，拉普拉斯公式： 毛细上升速度：（1）具有不均匀性：开始时上升速度快，以后逐渐减 慢，直到停止。（2）毛细空隙越大，毛细上升速度越大 毛细空隙越小，毛细上升速度越小。 毛细水类型：支持毛细水：存在于饱水带以上并与地下水面相连的毛细空隙 中的水。能传递静水压力，当温度低于0℃时冰结。悬挂毛细水：存在于包气带并与地下水面不相连的毛细空隙中的水。呈“悬挂”状态，经蒸