水文地质2011总复习.ppt

总复习 一、绪论 1、水文地质学的简单定义 水文地质学是研究地下水圈的科学。 地下水： 地壳浅部含水层中可供生产、生活使用的井、泉水； 包气带水；特点是不能依靠重力流动。 火山喷发伴随的水汽； 矿物水；是赋存于矿物结晶格架内部和格架之间的水。 二、地球上水的分布与循环 1）、表部层圈水。 统指地壳上半部（地表以下15km~17km深度范围内）到大气圈中的水。化学状态以H2O的分子形式存在； 物理状态有汽、液、固三态，以液态为主。 2）、深部层圈水。地球深部指地壳下部到下地幔与地核之间的部分。 但高温高压的环境使水的物理化学状态发生了变化。 自然界中的水循环 1）、水文循环。所谓水文循环是指地球表部层圈中的水，即大气水、地表水及地壳浅部地下水相互间的交替转换过程。 2、地质循环。地球深部层圈水与表部层圈水之间的相互转化过程称为地质循环。 三、地质基础 岩石的分类： 1、岩浆岩（火山岩）； 2、沉积岩； ——松散岩石 3、变质岩 地质构造： 1、岩层接触关系 2、褶曲 3、断裂构造 四、岩石的水理性质 (一)岩石中的空隙 1、孔隙 由于松散岩石是由大小不等的颗粒组成，在颗粒或颗粒的集合体之间充满空隙，这些孔隙相互连通，呈小孔状，称为孔隙。 松散岩石中孔隙的多少用孔隙度表示， 2、裂隙 固结的坚硬岩石一般不存在或只保留有部分颗粒之间的空隙（或孔隙）。坚硬岩石主要发育各种成因的裂隙。分为成岩裂隙，构造裂隙和风化裂隙。 坚硬岩石的裂隙发育程度通常用裂隙率表示。 3、溶隙（溶穴） 可溶性岩石，如石灰岩，白云岩等，在地下水溶蚀作用下产生的空隙（洞），称为溶穴。用岩溶率表示。 （二）、岩石中水的存在形式 按物理状态分：气态水，液态水，固态水。 传统水文地质学重点研究液态水。根据其受力情况，又可以分为结合水(强结合水（吸着水），弱结合水（薄膜水）)。 ，毛细水和重力水。 矿物内部存在的水称为矿物结合水。 （三）、岩石的水理性质 岩石的水理性质反映岩石储容或透过地下水的性能。与岩石的空隙性有密切关系。 容水性 岩石能容纳一定水量的性能。度量指标为容水度。 容水度指岩石中所能容纳水的体积与岩石总体积之比。可用小数或百分数表示。由定义可见，容水度与一般岩石的空隙度相当。 但膨胀性粘土饱水后体积会增大，容水度大于孔隙度。 持水性 岩石的持水性是指在重力作用下岩石仍能保持一定水量的性能。 持水度：岩石在重力作用下释水后保持的水体积与岩石体积之比。 在重力作用下岩石所能保持的水分主要是结合水，以及部分孔角毛细水。所以，粘性土持水度大甚至可与容水度相等，而裂隙岩石等持水度很小 给水性 地下水位下降时，饱水岩石中的水在重力作用下能否自由释出或释出数量的多少，即为岩石的给水性。用给水度度量。 给水度（μ）：当地下水位下降一个单位时，在重力作用下，单位水平面积上岩石柱体所释出的水体积。以小数或百分数表示，无量纲 粘性土给水度几乎为零，而粗粒松散岩石和裂隙岩石给水度甚至可以接近容水度。 （四）、含水系统 1、包气带和饱水带 地表以下第一个连续的自由水面以上部分称为包气带，水面以下部分称为饱水带。 2、含水层 地下水面之下，经常为地下水所饱和的透水层称之含水层 3、隔水层 一般情况下不允许重力水透过或仅能透过极少量重力水的岩层属于隔水层。 含水层中的越流 如果某一含水层的上覆或下伏地层为弱透水层。含水层就具有半承压性质。当这个含水层与相邻含水层之间存在水位差时，地下水便会从高水头含水层通过弱透水层流向低水头含水层。这种现象称为越流。 四、地下水的类型 （一）、地下水的分类 目前较为通用的地下水分类方法， 一是根据地下水的单一特征分类，如，根据地下水起源不同，可把地下水分成渗入水，凝结水，初生水，埋藏水等； 根据地下水的矿化程度分为淡水、微咸水、咸水、盐水和卤水等； 按地下水的埋藏条件，可将地下水分成包气带水、潜水和承压水等； 按含水介质类型可把地下水分成孔隙水、裂隙水和岩溶水等。 一是根据地下水的综合特征分类。 有一种综合分类法综合考虑了地下水埋藏条件和含水介质特征，把地下水分成九种类型。 （二）、各类型地下水的特征 1、包气带水 包气带水是最接近地表的地下水，受气候因素影响最大。分布区与补给区一致。 其中土壤水受毛管力和重力作用为主，因此主要作垂直运动（上层滞水可有水平运动，但不构成包气带水运动的主流）。补给以降水和灌水入渗为主，以及潜水和凝结水补给；消耗以下渗和蒸发蒸腾为主。 2、潜水 潜水是地表以下，第一个稳定的隔水层（或弱透水层）以上，具有自由水面的重力水。这个自由水面称为潜水面。潜水面距地面的距离称为潜水面的埋藏深度。 由潜水面往下至隔水层顶板之间储存有重力水，称之为潜水含水层。潜水面距隔水层顶板的距离就是含水层的厚度（区域上来看，这个