[水文地质学重点.doc

第一节：水文地质学基础 1．地下水：地下水是赋存于地面以下土层和岩石空隙中的水。 地下水起源 渗入水：降水渗入地下形成的水，是地下水形成的主要形式 凝结水：空气中的水汽在颗粒和岩石表面凝结形成地下水 初生水：岩浆中分离出来的气体冷凝形成的水 埋藏水：与沉积物同时生成或海水渗入到原生沉积物的孔隙中而形成的地下水 径流的定义：径流是指一个流域内的降水除去消耗于蒸发以外的全部水流。径流流量决定于流域面积规模和降水量等。 第二节：地下水的赋存 （体积）裂隙率：裂隙的体积（Vr）与包含裂隙在内的岩石的总体积（V）之比。 面裂隙率：裂隙的总面积与岩层面总面积之比 线裂隙率：裂隙的总宽度与岩芯总长度之比。 给水性：饱水岩石在重力作用下，能自由给出一定水量的性能。 给水度：地下水下降1个单位深度时，单位水平面积的岩石柱体在重力作用下释放出水的体积。（单位体积在重力作用下释放出水量） （注意与释水率的区别 透水性：透水性指岩石可以被水透过的性能。 渗透系数（水力传导系数）：水力坡度为1时，渗透系数在数值上等于渗流速度。渗透系数不仅取决于岩石的性质，而且与渗透液体的物理性质有关。 渗透率（内在透水率）：衡量岩石透水性大小的指标称渗透率。与渗透液体的性质无关。 一般情况下，地下水的容重和粘滞性改变不大，可用渗透系数近似当作岩层的透水性指标。 含水层：能透过水并给出相当数量水的岩层。1.含水层形成的条件岩层具有储存重力水的空间（孔隙、裂隙、溶隙）2.具备储存地下水的地质结构（透水-含水-隔水、隔水-含水-隔水）3.具有充足的补给水源 含水层与透水层的区别：含水层首先应该是透水层，是透水层中位于地下水位以下经常为地下水所饱和的部分上部未饱和的部分则是透水不含水层。故一个透水层可以是含水层，如冲击沙砾含水层，也可以是透水不含水层，如坡积亚砂土层，还可以是一部分为位于水面以下的是含水层，另一部分位于水面以上的为透水不含水层 含水带：是指空间延伸长度较大，而宽度有限的狭长带状地带。如：断层破碎带、岩溶径流带、岩脉含水带、侵入岩与围岩接触带 含水岩段：某一厚度较大的含水层内，由于不同层段的含水性差异较大，而划分出的不同强、弱含水层段或相对隔水层段。 含水岩组：指具有统一的水力联系和一定的水化学特征的多层含水层的空间组合。 第三节：地下水的运动（饱水带） 饱水带：地下水面以下为饱水带，饱水带岩石空隙全部为液态水所充满，既有重力水又有结合水。 水头：渗流场中某一点位置至基准面的高度Z，称为位置水头；该点压强的液柱高度 ，称为压强水头；二者之和称为测压水头 水力坡度I：水力坡度为沿渗透途径水头损失与相应渗透长度的比值。 渗透：地下水在岩石空隙中的运动称为渗透。 渗流：不考虑渗流途径的迂回曲折，不考虑岩层的颗粒骨架，假想地下水充满整个岩石空间并只向整体水流方向流动的水流称为渗流。 等水头线：渗流场中水头值相等的点连成的线。 迹线：某一水流点在不同时间内连续运动的轨迹。 流线：在渗场中作一理想的空间几何线，该线上各水流质点在某瞬间的渗透速度矢量均与此线相切，称此线为流线。在稳定流中，流线与迹线重合 流网：地下水中水流的方向总是指向水头变化最大的方向，即等水头线和流线垂直。一系列流线和等水头线组成的网格称为流网。（流网的应用：求水头、求水力坡度、求渗流速度、求流量） 达西定律的应用是本节重点 第三节：地下水的物理性质和化学成分 总矿化度表示地下水中含盐量的多少，是表征水矿化程度的指标。（包括各种溶解的物质，但不包括游离状态的气体成分） 总硬度：水中含有Ca2+、Mg2+的总量称为总硬度。 暂时硬度：指水加热沸腾后，由于脱碳酸作用，而从水中析出的那部分Ca2+、Mg2+含量。 永久硬度：水加热沸腾后，仍留在水中的Ca2+、Mg2+含量。 碳酸盐硬度：水中与HCO3-含量相当的Ca2+、Mg2+含量。 若水中HCO3-含量大于总硬度，多余的这部分HCO3-含量称为负硬度。 地下水成分形成的作用有：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用、混合作用、人类活动地地下水化学成分形成中作用 地下水化学成分基本成因的类型： 渗入水：又称溶滤水，是大气降水、地表水或凝结水渗入地下形成的，主要分布在浅层。 沉积水：在沉积岩形成过程中或进入岩石中的水叫沉积水。 内生水：发生在地壳深部的许多地质作用，如火山喷发作用、岩浆作用和变质作用均有水产生，这些水称为内生水 第四节：地下水的补给、排泄与径流 泉按补给水源分类：1、下降泉 2、上升泉 泉按出露成因分类：1、侵蚀泉 2、接触泉 3、溢流泉4、断层泉 泉的水文地质意义：可以通过其确定地下含水层的富水性、水位标高、分布特征、化学特征及动态变化，还有助于判断隐伏地质构造，可以作为供水水源