第02讲地下水文学.pptVIP

地下水水文学 主讲： 刘国东 教授 1.4 不同含水介质中的地下水 1.4 不同含水介质中的地下水 孔隙水(pore water) 洪积物(diluvial deposit)中的地下水 洪积扇(proluvial fan) 以山口为顶点的扇形或锥形的堆积地貌，称洪积扇或冲积锥 在绵延的山岭与平原交接地带，每个山口都堆积有或大或小的洪积扇，在扇与扇间形成洼地，远看呈波状起伏，或连成一片，俗称洪积裙 (1)砂砾石带 位于洪积扇上部，此带地形坡度陡，水动力条件强，沉积物多为砾石、卵石、漂砾等，沉积物不显层理，或仅在其间所夹细粒层中显示层理。 (2)租粒沉积交错过渡带 位于洪积扇的中下部，此带地形变缓，水动力条件渐弱，沉积颗粒逐渐变细，由砂砾、砂过渡为亚砂土、亚粘土，并在垂直方向上出现连续的粘土夹层。 (3)粘性细土带 位于洪积扇下部，即扇的边缘没入平原的部分，沉积物颗粒更细，并有淤泥质沉积。 1.4 不同含水介质中的地下水 地下水分布特征 冲积物(alluvial deposit)中的地下水 山间河谷地下水 平原区地下水(“地上河”) 1.4 不同含水介质中的地下水 湖积物(lacustrine deposit)中的地下水 湖岸区，常埋藏有潜水 湖心区，泥质粘土，有细砂透镜体，有承压水，水质差 河口三角洲，含有较丰富的地下水(潜水或浅层承压水) 滨海沉积物(littoral sediment)中的地下水 三角洲沉积，细砂和粉细砂，富水性差，含盐量高 有时埋藏有水量丰富、水质良好的承压水(80~200m以下) 黄土(loess)中的地下水(高原地貌) 以粉土颗粒为主，并发育有垂直裂隙及孔洞、根管、虫穴等，故黄土又称大孔土。垂直空隙的发育，使垂向渗透能力远较水平方向强 黄土见水后往往下沉，称黄土的湿陷性 地下水埋深较大，补给较差，缺水! 黄土塬可形成较丰富的地下水，黄土梁、黄土峁常为严重缺水地区 梁、峁之间的宽浅沟谷(俗称掌地或杖地)，常能汇集部分地下水，埋深较小，可成为生活用水的小型水源 地下水含盐量一般较高，北部地下水矿化度可达3~10g/L 冰川沉积物(glacial debris)中的地下水 1.4 不同含水介质中的地下水 裂隙水 裂隙水的一般特征 裂隙水的分布特征 地下水分布不均 层状裂隙水：相对均匀，水力联系良好，有统一的地下水面 脉状裂隙水：水力联系差，往往无统一水面 裂隙水的分布与富集受地质构造条件控制明显 裂隙水的运动特征 在流动过程中水力联系呈明显的各向异性 局部地段的流向并不总和水流的总体方向一致，局部承压 运动速度一般不大，呈层流状态。个别除外。 1.4 不同含水介质中的地下水 不同成因类型裂隙中的地下水 风化裂隙水 风化裂隙：长期暴露地表的岩石，在温度、水、空气、生物等风化营力作用下，其结构、构造、成分将发生变化，并逐渐疏松破碎，从而在岩石中形成裂隙 风化裂隙水大多为埋藏较浅的潜水，且成层分布，水力联系较好，具统一的地下水面(见图1-16) 影响风化裂隙水分布的因素： 气候：气候干燥、温差大的地区，物理风化强烈，强风化带地下水丰富；湿热地区，化学风化强烈，半风化带地下水较丰富 岩性：结构致密、成分均匀且稳定的岩石(如石英岩)较难风化。泥岩风化裂隙易被充填。多种矿物组成的粗粒结晶岩，风化裂隙开启性好，常赋存风化裂隙水 地形条件：地形低缓、剥蚀作用微弱的地带，有利于风化壳的发育与保存，如为汇水区，则可形成大规模的含水层 风化裂隙水分布广泛，埋藏浅，水质较好，易于开采。但因风化壳厚度有限，一般水量不大。 1.4 不同含水介质中的地下水 成岩裂隙水 成岩裂隙：指岩石在成岩过程中受内部应力作用而产生的原生裂隙 以喷出岩和侵入岩的成岩裂隙最具水文地质意义 玄武岩内部张应力作用产生柱状裂隙。裂隙开张，发育均匀，连通性好，常构成贮水丰富、导水畅通的层状裂隙含水层 侵入岩中的成岩裂隙，则是在强大压力及冷凝收缩作用下形成的，裂隙的分布与岩体产状有密切关系，一般分布在侵入岩体与围岩的接触带 沉积岩主要是层间裂隙 构造裂隙水 构造裂隙：是因岩石在构造运动中受地应力作用产生的。 影响因素：主要受岩性和构造应力控制。 岩性 张应力?导水裂隙剪应力?闭合裂隙 应力 富水部位 夹于塑性岩石之间的脆性岩石即“两软夹一硬”?层状裂隙水 脆性岩层背斜的轴部 脆性岩层中的张性断层即“正断层”破碎带?导水断层(图) 贮水空间 集水廊道 导水通道 压性断层的上盘张性裂隙区 断层交会带（图） 低序次小断层的断裂密集带 1.4 不同含水介质中的地下水 岩溶水 岩溶现象(Karst) 是可溶性岩石在水的溶蚀作用下所形成的地表及地下各种地质现象的综合 可溶岩类：碳酸盐类岩石(灰岩、白云岩)、硫酸盐类岩石如石膏)、卤化物类岩石(如岩盐、