第3章地下水的基本概念.ppt

3.2 不同埋藏条件的地下水 3.2.1 上层滞水 地下水面以上称为包气带；包气带中有局部隔水层存在 时，降雨入渗的重力水可在局部隔水层上积聚起来，形成具 有自由水面的重力水称为上层滞水。上层滞水一般不能作为 供水水源。但在缺水地区往往成为有意义的小型水源。 3.2.2 潜水 饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水称为潜水。 1.潜水的埋藏特点 （1）潜水面的上部没有一个连续完整的隔水顶板，因此 它的表面是一个自由水面，叫潜水面。潜水面与隔水底板之 间的整个地下部分全是潜水含水层。从潜水面到隔水底板的 垂直距离即为含水层厚度。潜水面到地面的距离为潜水位埋 藏深度。 有时潜水面上有局部的隔水层，且潜水充满两隔水层之 间，在此范围内的潜水将承受静水压力，而呈现局部的承压 现象。 （2）由于潜水含水层上部一般不存在隔水层，它直接与 包气带相接，所以潜水在其全部分布范围内都可以通过包气 带接受大气降水、地表水或凝结水的补给，即潜水的分布区 与补给区一致。 （3）潜水面一般不承受除大气压外的其他压力，通常在 重力作用下总体上由位置高的地方向位置低的地方流动，其 流动的快慢取决于含水层的渗透性能和水力坡度。潜水的排 泄方式有两种：一种是径流到适当地形处以泉、渗流等形式 泄出地表或流入地表水中，这便是径流排泄；另一种是通过 包气带或植物蒸发进入大气，这是蒸发排泄。潜水向排泄处流动时，其水位逐渐下降，形成曲面形表面。 （4）潜水的水位、流量和化学成分都随着地区和时间的不同而变化。 潜水面下降，含水层变薄，埋藏深度加大。因此，潜水的 动态有明显的季节变化。潜水积极参与水循环，水资源易于 补充恢复。 潜水的水质变化很大，主要取决于气候、地形及岩性条 件。湿润气候及地形切割强烈的地区利于潜水的径流排泄而 不利于蒸发排泄，往往形成含盐量不高的淡水。干旱气候与 低平地形区，潜水以蒸发排泄为主，常形成含盐量相当高的 咸水。潜水容易受到污染，对潜水水源应注意卫生保护。 山区地形强烈切割，潜水埋藏深度较大，一般达几十米甚 至百余米。平原地区地形平坦，潜水埋藏一般仅几米，有些 地区甚至出露地表形成沼泽。 2.潜水面的形状 潜水在重力作用下经常处于流动状态，在流动过程中受到 周围各种因素的影响，从而形成了不同形状的潜水面。潜水 面倾斜的总趋势是指向排泄区。 潜水面的起伏与地形往往是一致的，只是它的轮廓比地形 要圆滑得多、平缓得多。又由于大气降水的补给，使潜水面 在远离排泄区的地方隆起。 潜水在重力作用下，由潜水位较高的地方流向潜水位较低 的地方。其流动过程中，由于消耗能量，使其水位逐渐下 降，其水力坡度　　　　　　　　　或 3.潜水等水位线图 潜水等水位线图就是潜水面的等高线图，见图3.1。 根据潜水等水位线图可以了解以下问题： 　①决定潜水流向：潜水总是沿着潜水 面坡度最大的方向流动，垂直于等水 位线的方向就是潜水的流向，如图 3.1中箭头所指的方向即为流向。 　 ②求潜水的水力坡度。 ③确定潜水埋藏深度：俯视图中 等水位线与地形等高线相交之点 的二者高程差即为该点潜水的 埋藏深度。 ④确定潜水与地表水的关系：在经过水文地质分析，确定 潜水与地表水存在着水力联系的前提下，根据上述求潜水流 向的方法绘出其流向箭头。如果在地表水体附近潜水的流向 箭头指向地表水体，说明潜水补给地表水。相反，则说明地 表水补给潜水。 ⑤提供合理的取水位置：取水点常设在地下水流汇集的地 方，取水构筑物排列的方向往往与地下水的流向垂直。 　⑥推断含水层岩性或厚度的变化：当地形坡度变化不大， 而等水位线间距有明显的疏密不等时，一种可能是含水层岩 性发生了变化；另一种可能性是岩性未变而含水层厚度有了 改变。 岩性结构由细变粗时，即透水性由差变好，其潜水等水位 线之间的距离相应变疏，反之则变密；当含水层厚度增大 时，等水位线间距则加大，反之则缩小。 ⑦确定泉水出露点和沼泽化的范围：在潜水等水位线和地 形等高线相等处，是潜水面达到地表面的标志，也就是泉水 出露和形成沼泽的地点。 潜水在自然界分布范围大，补给来源广，所以水量一般较 丰富，特别是潜水与地表常年性河流相连通时，水量更为丰 富。加之潜水埋藏深度一般不大，因而是便于开采的供水水 源。但由于含水层之上无连续的隔水层分布，水体易受污染 和蒸发，水质容易变坏，选作供水水源时应全面考虑。 3.2.3承压水 充满于两个隔水层之间的含水层中的重力水，叫做承压 水。 　最适宜形成承压水的地质构造条件 1.向斜盆地中的承压水。2.单斜地层中的承压水。 初见水位和测压水位 由于水的承压性，故用钻孔揭露含水层时，水位将上升到 含水层顶板以上一定高度才静止下来，形成静止水位。静止 水位也称为承压水位或称测压水位。而含水层刚被揭露时的 水位叫做初