水文地质学基础ppt课件地下水赋存.pptxVIP

3.1 包气带与饱水带 包气带与饱水带的划分 地下水面： 地下一定深度岩石中的空隙被重力水所 充满，形成的一个自由水面。 地下水面之上称为包气带，之下称为饱水带。 包气带水的垂直分带 土壤水带，中间带(过渡带), 毛细水带(支持毛细水带、饱 和毛细水带)。 包气带的特点 岩石空隙未被水充满； 固、液、气三相介质并存； 冰的存在形式多样：结合水、 毛细水、重力水、气态水。 以各种形式存在于包气带中的水统称为包气带水。 水文地质学基础 2 图3 — 1 包气带与饱水带 包气带水的特点 Ø 包气带水的来源：大气降水的入渗，地表水体的 渗漏，由地下水面通过毛细上升输送的水分，地 下水蒸发形成的气态水。 Ø 包气带水的赋存和运移受毛细力和重力的共同影 响：重力使得水分下移，毛细力则将水分输向空 隙细小的与含水量低的地方。 Ø 包气带的水、溶质的时空分布及迁移转化规律受 边界条件影响很大：气象因素，天然和人工植被、 人类的生活和生产。 水文地质学基础 3 包气带的意义 包气带水是水文循环的一个重要通道：饱水带地下水 通过包气带获得降水、地表水的入渗补给 (补充)，又 通过包气带将水分传输，蒸发，消耗出去。因此，研 究包气带水及其中的溶质的迁移转化规律和时空分布 特征对阐明饱水带水的形成具有重要意义。 水文地质学基础 4 饱水带（saturated zone） 特点： （1 ）岩石空隙被水完全充满，是固、液二相介质； （2 ）空隙中水的存在形式： ①重力水， ②结合水 重力水：连续分布（孔隙是连续的） →传递压力→在水头 差作用下，地下水（空隙中的水）可以连续运动。 饱水带开挖坑道、巷道、基坑，打井均有重力水涌出来！ 饱水带中的重力水是开发或利用的主要对象。 水文地质学基础 5 3.2 含水层、隔水层、弱透水层 aquifer, aquiclude aquitard 3.2.1 基本概念 饱水岩层中，根据岩层给水与透水能力可划分为 l 含水层（Aquifer）： 能够透过并给出相当数量水的岩层。 各类砂土、砂岩、裂隙或岩溶发育的岩层等。 l 隔水层（Aquiclude) ：不能透过与给出水或透过与给出的水 量微不足道的岩层，如裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、 致密粘土等。 l 弱透水层（Aquitard）： 渗透性很差，给出的水量微不足 道，但在较大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的岩 层，如粘性土、泥质粉砂岩等。 水文地质学基础 6 3.2.2 概念的相对性 Ø 定义中 “相当水量，微不足道，较大水力梯度”是模糊的； 含水层与隔水层的划分是相对的。 Ø 从实际应用来看，区分含水层与隔水层应考虑岩层给出的 水量是否具有实际意义。 Ø 从理论意义来看，岩层是否透水还取决于时间尺度。 如华北平原早期地下水开采，深层水与浅层水之间水位差 别不大，深层水与浅层水之间的粘土可作为隔水层；随着 深层水的不断开采，水位大幅度降低，浅层水向深层“越流 ” ,粘土层成为“透水层”。 水文地质学基础 7 含 水 层 4 图选水层器 套 含水舆 霸 透 水 层 - 2 法 含水层 2 溺遗水层子区こ二 含水层 1 图 3 - 2 岩层渗透性与时间尺度的关系 [Neuman and Witherspoon,1969] 8 抽水井 观测井 含 水 层 写 3.2.2 概念的相对性 Ø 岩性相同的地层根据不同研究目的可划分为含水层或隔水 层。 修水库时，要考虑建库后水库是否渗漏？ 供水时，考虑水量是否足够，是否为含水层？ Ø 某组地层是含水层还是隔水层？其界定要灵活运用！ Ø 现代水文地质模拟计算，不再简单地划分为含水层、隔水 层，而是把不同岩层赋予不同渗透参数。 水文地质学基础