水基3-地下水的賦存

1、第三章第三章 地下水的賦存地下水的賦存u 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶u 含水層、隔水層與弱透水層含水層、隔水層與弱透水層u 地下水分類地下水分類u 潛水潛水u 承壓水承壓水u 上層滯水上層滯水第第1節(jié)節(jié) 包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶第第2節(jié)節(jié) 含水層、隔水層與弱透水層含水層、隔水層與弱透水層二、實際工作中，含、隔水層劃分時注意的問題二、實際工作中，含、隔水層劃分時注意的問題 含、隔水層是含、隔水層是相對相對概念，劃分時要根據(jù)研究區(qū)的概念，劃分時要根據(jù)研究區(qū)的需水要求需水要求，即考慮巖層所能給出水的數(shù)量大小是否具有實際意義。即考慮巖層所能給出水的數(shù)量大小是否具有實際意義。 例：同一目的，同一巖

2、層，在不同地區(qū)有不同的劃分；例：同一目的，同一巖層，在不同地區(qū)有不同的劃分； 同一地區(qū)，同一巖層，不同的目的有不同的劃分。同一地區(qū)，同一巖層，不同的目的有不同的劃分。三、三、弱透水層弱透水層 一定條件下，潛水可通過隔水層（弱透水層）進(jìn)入承壓水中，一定條件下，潛水可通過隔水層（弱透水層）進(jìn)入承壓水中，即即“越流越流”，當(dāng)研究的某些水文地質(zhì)過程涉及的時間尺度相當(dāng)，當(dāng)研究的某些水文地質(zhì)過程涉及的時間尺度相當(dāng)長時，任何巖層都可視為可滲透的。長時，任何巖層都可視為可滲透的。 例如：在討論油氣二次運移時，流體能夠穿越所有的地層。例如：在討論油氣二次運移時，流體能夠穿越所有的地層。短短期期水水力力單單元元長

3、期水力單元長期水力單元巖層滲透性與時間尺度的關(guān)系巖層滲透性與時間尺度的關(guān)系四、含水層的四、含水層的形成條件形成條件 1、要有空隙大，且連通性好的儲水空間。、要有空隙大，且連通性好的儲水空間。 2、要有有利于地下水儲存的地質(zhì)構(gòu)造（蓄水構(gòu)造）。、要有有利于地下水儲存的地質(zhì)構(gòu)造（蓄水構(gòu)造）。 3、要有充足的補給來源。、要有充足的補給來源。五、含水層的五、含水層的分類分類 1、按含水層空間形態(tài)分：松散巖層（層狀）；堅硬基巖、按含水層空間形態(tài)分：松散巖層（層狀）；堅硬基巖（塊狀、帶狀、脈狀）（塊狀、帶狀、脈狀） 2、按含水介質(zhì)分：孔隙、裂隙、巖溶、按含水介質(zhì)分：孔隙、裂隙、巖溶 3、按埋藏條件分：潛水含

4、水層、承壓含水層、按埋藏條件分：潛水含水層、承壓含水層 4、按滲透性特征（滲透系數(shù)）分：、按滲透性特征（滲透系數(shù)）分： 均質(zhì)和非均質(zhì)含水層；均質(zhì)和非均質(zhì)含水層； 各向同性（如松散巖石構(gòu)成各向同性（如松散巖石構(gòu)成的孔隙含水層）和各向異性含水層（如裂隙含水層）。的孔隙含水層）和各向異性含水層（如裂隙含水層）。第第3節(jié)節(jié) 地下水分類地下水分類巖土介質(zhì)的空隙類型巖土介質(zhì)的空隙類型地下水埋藏條件地下水埋藏條件: 埋深、地質(zhì)構(gòu)造、封閉條件埋深、地質(zhì)構(gòu)造、封閉條件廣義、地殼淺層地下水分類表廣義、地殼淺層地下水分類表地下水類型組合圖地下水類型組合圖潛水位潛水位承壓水測壓水位承壓水測壓水位潛水位潛水位上層滯水上

5、層滯水上升泉上升泉潛潛水水承承 壓壓 水水潛水潛水隔隔 水水 層層隔隔 水水 層層第第4節(jié)節(jié) 潛水潛水三維流動三維流動 含水層含水層 隔水層隔水層 泉泉地地表表水水埋埋深深含水層厚度（可變）含水層厚度（可變）高水位期潛水面高水位期潛水面低水位期潛水面低水位期潛水面大氣降水入滲大氣降水入滲蒸發(fā)潛水潛水等水位線等水位線圖、圖、平面流向平面流向圖圖圖中線條為等水位線，數(shù)字為圖中線條為等水位線，數(shù)字為潛水位潛水位標(biāo)高（標(biāo)高（m），），箭頭為箭頭為潛水流向潛水流向 （1）確定潛水的流向及水力坡度。）確定潛水的流向及水力坡度。垂直于等水位線，自高等水位線指向低等垂直于等水位線，自高等水位線指向低等水位線的

6、方向即為流向。在流動方向上，取任意兩點的水位高差，除以兩點間水位線的方向即為流向。在流動方向上，取任意兩點的水位高差，除以兩點間在平面上的實際距離，即為此兩點間的平均水力坡度。在平面上的實際距離，即為此兩點間的平均水力坡度。 （2）確定潛水與河水的互補關(guān)系。）確定潛水與河水的互補關(guān)系。如果潛水流向指向河流，則潛水補給河如果潛水流向指向河流，則潛水補給河水；如果潛水流向背向河流，則潛水接受河水補給。水；如果潛水流向背向河流，則潛水接受河水補給。 （3）確定潛水面埋藏深度。）確定潛水面埋藏深度。潛水面的埋藏深度等于該點的地形標(biāo)高減潛水潛水面的埋藏深度等于該點的地形標(biāo)高減潛水位。根據(jù)各點的埋藏深度值

7、，可繪出潛水等埋深線。位。根據(jù)各點的埋藏深度值，可繪出潛水等埋深線。 （4）確定含水層厚度，推斷含水層巖性和厚度的變化。）確定含水層厚度，推斷含水層巖性和厚度的變化。當(dāng)?shù)人痪€圖上有當(dāng)?shù)人痪€圖上有隔水層頂板等高線時，同一測點的潛水水位與隔水層頂板標(biāo)高之差即為含水層隔水層頂板等高線時，同一測點的潛水水位與隔水層頂板標(biāo)高之差即為含水層厚度。等水位線越疏，水力坡度越小，透水性越好，單位距離消耗的能量越小，厚度。等水位線越疏，水力坡度越小，透水性越好，單位距離消耗的能量越小，含水層厚度越大。含水層厚度越大。 （5）確定給水和排水工程的位置。）確定給水和排水工程的位置。合理布置水井和其它集水建筑物，水

8、井合理布置水井和其它集水建筑物，水井應(yīng)布置在地下水流匯集的地方，排水溝（截水溝）應(yīng)布置在垂直水流的方向上。應(yīng)布置在地下水流匯集的地方，排水溝（截水溝）應(yīng)布置在垂直水流的方向上。 潛水對建筑物的穩(wěn)定性和施工均有影響。建筑物的地基最好選在潛水位深潛水對建筑物的穩(wěn)定性和施工均有影響。建筑物的地基最好選在潛水位深的地帶或使基礎(chǔ)淺埋，盡量避免水下施工。如潛水對施工有危害，宜用排水、的地帶或使基礎(chǔ)淺埋，盡量避免水下施工。如潛水對施工有危害，宜用排水、降低水位、隔離（包括凍結(jié)法）等措施處理。降低水位、隔離（包括凍結(jié)法）等措施處理。潛水等水位線圖（比例尺潛水等水位線圖（比例尺1: 10000）1地形等高線；地

9、形等高線；2等水位線；等水位線；3等埋深線；等埋深線；4潛水流向；潛水流向；5埋深為零區(qū)（沼澤）；埋深為零區(qū)（沼澤）；6埋深為埋深為02 m區(qū)；區(qū)；7埋深為埋深為24 m區(qū)；區(qū)；8埋深大于埋深大于4 m區(qū)區(qū) 潛水與河流間不同關(guān)系的等水位線圖潛水與河流間不同關(guān)系的等水位線圖 第第5節(jié)節(jié) 承壓水承壓水潛潛水水位位承壓水測承壓水測壓水位壓水位地下水流向地下水流向承壓高度承壓高度含水層厚度含水層厚度自噴孔自噴孔承壓水承壓水、隔水頂板隔水頂板、隔水底板隔水底板、承壓含水層厚度承壓含水層厚度、承壓承壓高度高度、測壓水位測壓水位（靜止水面的高程）、（靜止水面的高程）、自溢區(qū)自溢區(qū)。鉆孔含水層承壓含水層給水度

10、承壓含水層給水度貯水系數(shù)（彈性給水度）貯水系數(shù)（彈性給水度）：測壓水位下降：測壓水位下降1.0 m，單位面積含水層釋放水的體積。，單位面積含水層釋放水的體積。 來自含水層體積的膨脹和含水介質(zhì)的壓密。來自含水層體積的膨脹和含水介質(zhì)的壓密。潛水含水層給水度潛水含水層給水度貯水系數(shù)（重力給水貯水系數(shù)（重力給水度）度）：潛水位下降：潛水位下降1.0 m，單位面積含水層釋，單位面積含水層釋放水的體積。放水的體積。來自部分來自部分空隙的排水?？障兜呐潘?。 巖性變化形成的承壓斜地巖性變化形成的承壓斜地 斷層構(gòu)造形成的承壓斜地斷層構(gòu)造形成的承壓斜地 確定承壓水水頭大小、與其它含水層或地表水之間的水頭關(guān)確定承壓

11、水水頭大小、與其它含水層或地表水之間的水頭關(guān)系等。但是卻無法判斷承壓含水層和其它水體的補給關(guān)系。系等。但是卻無法判斷承壓含水層和其它水體的補給關(guān)系。 因為任何一個承壓含水層，必須具備以下兩個條件才能接因為任何一個承壓含水層，必須具備以下兩個條件才能接受其它水體的補給：受其它水體的補給： 其它水體的水位必須高出承壓水的測壓水位；其它水體的水位必須高出承壓水的測壓水位； 其它水體與含水層必須有聯(lián)系通道。其它水體與含水層必須有聯(lián)系通道。 因此，僅僅根據(jù)其它水體與承壓含水層之間的水頭關(guān)系并因此，僅僅根據(jù)其它水體與承壓含水層之間的水頭關(guān)系并不能判斷它們的補給關(guān)系。同樣，當(dāng)其它水體的水位低于承壓不能判斷它們的補給關(guān)系。同樣，當(dāng)其它水體的水位低于承壓水的測壓水頭且有聯(lián)系通道時，則承壓水向其它水體排泄。水的測壓水頭且有聯(lián)系通道時，則承壓水向其它水體排泄。 承壓水等水壓線圖承壓水等水壓線圖1-地形等高線地形等高線(m)；3-等測壓水位線等測壓水位線(m)；4-地下水流向；地下水流向；5-承壓水自溢；承壓水自溢；6-鉆孔；鉆孔；7-自噴孔；自噴孔；8-含水層；含水層；9-隔