地下水基本知识

1、1 1 地下水的概念地下水的概念 2 2 地下水的赋存状态地下水的赋存状态 3 3 含水层和隔水层含水层和隔水层 4 4 地下水分类及各类地下水的特征地下水分类及各类地下水的特征 5 5 地下水的循环地下水的循环 6 地下水运动的基本规律地下水运动的基本规律 重点：岩土的水理性质、含水层与隔水层、降落漏斗、重点：岩土的水理性质、含水层与隔水层、降落漏斗、 影响半径、地下水的分类及各类地下水的特征，等水影响半径、地下水的分类及各类地下水的特征，等水 位线图和等水压线图及其作用。位线图和等水压线图及其作用。 地下水基本知识 一、自然界中水的一、自然界中水的 分布分布 二、地下水的概念二、地下水的概

2、念 埋藏在地表以下岩埋藏在地表以下岩 土空隙中的水。主土空隙中的水。主 要是由渗透作用和要是由渗透作用和 凝结作用形成的，凝结作用形成的， 此外还有极少量的此外还有极少量的 原生水。原生水。 地下水基本知识 一、岩土的空隙性一、岩土的空隙性 二、水在岩土中存在的形式二、水在岩土中存在的形式 三、岩土的水理性质三、岩土的水理性质 地下水基本知识 岩土中的空隙是地下水的储存空间，岩土空 隙按其成因可分为孔隙、裂隙和溶隙（岩 溶溶洞）。 可溶性岩石，可溶性岩石， 如灰岩如灰岩 坚硬岩石，如花岗岩坚硬岩石，如花岗岩 松散岩土松散岩土 溶洞溶洞 裂隙裂隙 孔隙孔隙 地下水基本知识 1、孔隙：、孔隙：指松

3、散岩土颗粒与颗粒集合体之间小孔状指松散岩土颗粒与颗粒集合体之间小孔状 或细管状的空隙。或细管状的空隙。 孔隙体积多少用孔隙度（孔隙体积多少用孔隙度（n n）来量度。）来量度。 n=（Vn/V ）100% 孔隙的体积孔隙的体积 V岩石总体积岩石总体积 影响孔隙度的因素：影响孔隙度的因素：岩石的密实程度、颗粒的均匀性、岩石的密实程度、颗粒的均匀性、 颗粒形状和颗粒间的胶结程度等。颗粒形状和颗粒间的胶结程度等。 地下水基本知识 砂砂 子子 水水 液液 面面 n=V水 水/V砂砂 2 2、准确测定方法：、准确测定方法： n=（1-/)100% 松散岩石的容重松散岩石的容重 松散岩石的比重松散岩石的比重

4、 1、概略测定方法：、概略测定方法： 3、坚硬岩石：饱和液体法、坚硬岩石：饱和液体法 地下水基本知识 2、裂隙：、裂隙：指固结的坚硬岩石在构造运动以及其他各指固结的坚硬岩石在构造运动以及其他各 种内、外地质应力作用下，产生于岩体中的各种扁平种内、外地质应力作用下，产生于岩体中的各种扁平 状空隙。状空隙。 用裂隙度（用裂隙度（Kt）来衡量。）来衡量。 Kt=（Vt /V ）100% =（Lb）/F 100% 裂隙的体积裂隙的体积 V岩石总体积岩石总体积 露头中裂隙的长露头中裂隙的长 度度 岩层露头面积岩层露头面积 裂隙的平均宽度裂隙的平均宽度 地下水基本知识 3、溶隙：、溶隙：可溶性岩体中的裂隙

5、再经过地下水流的长可溶性岩体中的裂隙再经过地下水流的长 期溶蚀、冲刷而形成的空隙或空洞称为溶隙或溶洞。期溶蚀、冲刷而形成的空隙或空洞称为溶隙或溶洞。 用溶洞（岩溶）率（用溶洞（岩溶）率（Kk）来衡量。）来衡量。 Kk =（Vk/V ）100% 溶隙的体积，通常溶隙的体积，通常 由钻孔中所取得的由钻孔中所取得的 岩心测量而得岩心测量而得 V岩石总体岩石总体 积积 地下水基本知识 地壳岩石中的水地壳岩石中的水 矿物结合水矿物结合水 空隙中的水空隙中的水 沸石水、结晶水沸石水、结晶水 结构水结构水 结合水结合水 强结合水（吸着水）强结合水（吸着水） 弱结合水（薄膜水）弱结合水（薄膜水） 液态水液态水

6、 重力水重力水 毛细水毛细水 固态水固态水 气态水气态水 地下水基本知识 薄膜水薄膜水又叫弱结合水，是指在吸 着水层以外的液态水膜。这层水不受 重力影响，但由于引力不等薄膜水质 点可由厚的地方向薄处转移。 土粒土粒 吸着水吸着水又叫强结合水，指由分子引力和静电引力 牢固地吸附在土壤颗粒表面的薄层（通常只有几个水 分子厚）水膜。是一层近于固态的水。 吸着水吸着水薄膜水薄膜水 重力水重力水指在重力作用下，贮存 在岩石和土壤的非毛管孔隙中自由运 动的水。重力水重力水 毛细管水毛细管水受毛管力作用而保持在土壤毛细 管孔隙（直径0.001-0.1毫米）中的水。 地下水基本知识 地表地表 地下水面地下水面

7、 毛细水毛细水 气态水气态水 吸着水吸着水 薄膜水薄膜水 重力水重力水 各种形式的水在地壳中的分布各种形式的水在地壳中的分布 水井水井 结合水结合水 包气带包气带 饱水带饱水带 地下水基本知识 n岩石的空隙虽然为地下水提供了储存的 空间，但是水能否自由进出这些空间却 与岩石表面控制水分活动的条件、性质 有很大关系。与水分的贮存运移有关的 岩石性质称为岩石的水理性质。包括容 水性、持水性、给水性和透水性。 地下水基本知识 n容水性容水性 指岩石空隙能容纳一定水量的性能。 用容水度衡量，数值上等于岩土的 孔隙度、裂隙度或岩溶率。 指岩土体在重力作用下释水后仍能保 持住的一定水量的性质。用持水度衡

8、量。松散岩土颗粒越小，其表面积越 大，表面吸附的结合水越多，持水度 越大；而坚硬岩石的裂隙和溶隙持水 度几乎为零。 n 持水性持水性 地下水基本知识 n给水性给水性 岩石名称给水度（）岩石名称 给水度（） 砾石0.35-0.30细砂0.20-0.15 粗砂0.30-0.25极细砂0.15-0.10 中砂0.25-0.2粘土0.10 n 常见松散岩土的给水度 指饱和含水的岩石在重力作用下，能自 由流出（排出）若干水量的性能。以给 水度（）作为衡量指标，数值上等于 容水度减去持水度。 地下水基本知识 n透水性透水性 指在一定压力梯度下岩石允许水透过 的性能。取决于空隙直径的大小和连 通程度，其次是

9、空隙的多少。 n岩土根据透水性好坏可分为：岩土根据透水性好坏可分为： 透水岩土透水岩土： 半透水岩土半透水岩土： 不透水岩土不透水岩土： n 表示岩土透水性能大小的指标，称为渗透系数渗透系数， 用符号K表，单位m/d（米/天） 砂 砂、 砾 砾、 粘土 粘土、 粉质粘土 粉质粘土、 粉土 粉土、 卵石 卵石、 黄土 黄土、 淤泥 淤泥、 泥岩 泥岩、 砂岩 砂岩、 页岩 页岩、 裂隙和溶隙不发育的坚硬岩石 裂隙和溶隙不发育的坚硬岩石。 裂隙与岩溶发育的坚硬岩石 裂隙与岩溶发育的坚硬岩石； 裂隙与岩溶不太发育的坚硬岩石 裂隙与岩溶不太发育的坚硬岩石； 地下水基本知识 一、概 念 二、构成含水层的

10、基本条件 3 3 含水层和隔水层含水层和隔水层 地下水基本知识 含水层： 砂岩含水层砂岩含水层 松散含水层松散含水层 泥岩泥岩 湖湖 指能够透过并给出相当数量水的岩层。 不能透过并给出水，或透过和给出水 的数量微不足道的岩层（渗透系数 0.001m/d） 隔水层： 一、一、 概概 念念 地下水基本知识 n1、储水空间。即应有孔隙、裂隙和溶隙等空隙。 这是储存地下水的前提条件。 n2、储水构造。有了储水空间，只是有了能含水的 条件，但能否储存水，成为含水层，还必须具备保 存住地下水的地质构造：下部要有隔水层托住重力 水，并在水平方向上具有某种隔水边界，使之不致 完全流失，水能在岩层空隙中保存住，

11、从而形成含 水层。也就是说，透水岩层与隔水岩层组合起来， 才能成为含水层。 n3、良好的补给来源。 有足够的水源，使储水空间 能不断地获得补给，方能成为含水层。 地下水基本知识 孔隙水、裂隙水、岩溶水孔隙水、裂隙水、岩溶水 上层滞水、潜水、承压水（自流水）上层滞水、潜水、承压水（自流水） 孔隙（裂隙、岩溶）孔隙（裂隙、岩溶）上层滞水，孔隙（裂隙、岩上层滞水，孔隙（裂隙、岩 溶）溶）潜水，孔隙（裂隙、岩溶）潜水，孔隙（裂隙、岩溶）承压水承压水。 一、地下水的分类：一、地下水的分类： 1、按岩石空隙性质分类的地下水、按岩石空隙性质分类的地下水： 2、按埋藏条件分类的地下水按埋藏条件分类的地下水：

12、3、我国地下水分类：我国地下水分类： 二、按埋藏条件分类的各类地下水特征二、按埋藏条件分类的各类地下水特征 1、上层滞水；、上层滞水；2、潜水；、潜水；3、承压水、承压水 三、按空隙性质分类的各类地下水特征三、按空隙性质分类的各类地下水特征 1、孔隙水；、孔隙水；2、裂隙水；、裂隙水；3、岩溶水、岩溶水 地下水基本知识 孔隙水孔隙水主要存在和运动于松散岩石（即未完全胶 结和未胶结的砂、砾石和粘性土等）孔隙中。 可溶性岩石，可溶性岩石， 如灰岩如灰岩 坚硬岩石，如花岗岩坚硬岩石，如花岗岩 松散岩土松散岩土 溶洞溶洞 水水 裂隙水裂隙水 孔隙水孔隙水 裂隙水裂隙水存在和运动于坚硬岩石的裂隙中 岩溶

13、水岩溶水存在和运动于可溶性岩石的溶洞中 1、按岩石空隙性质分类的地下水按岩石空隙性质分类的地下水 地下水基本知识 （潜水面）（潜水面） 2 2、潜水、潜水 3、承压水、承压水 包气带包气带 2、按埋藏条件分类的地下水按埋藏条件分类的地下水 饱水带饱水带 1 1、上层滞水、上层滞水 地下水基本知识 1、包气带水和上层滞水 存在于包气带中的水叫做包气带水，以 气态水、吸着水、薄膜水和毛细管水的形式 存在，农业上称为土壤水。其中局部隔水层 上的重力水称为上层滞水上层滞水。 饱水带 包气带 潜水面 局部隔水层 上层滞水上层滞水 地表 地下水基本知识 （1 1）有关潜水埋）有关潜水埋 藏的术语：藏的术语

14、： 2、潜水、潜水 潜水含水层厚度：潜水含水层厚度： 潜水面至隔水层潜水面至隔水层 顶面的距离顶面的距离 潜水位：潜水面潜水位：潜水面 上任一点的标高上任一点的标高 潜水埋藏深度：潜水埋藏深度： 潜水至地表的潜水至地表的 距离距离 潜水面：潜水的潜水面：潜水的 自由表面自由表面 埋藏在地表以下、第一个稳定的隔水层以上，具有自埋藏在地表以下、第一个稳定的隔水层以上，具有自 由水面的重力水。由水面的重力水。 地下水基本知识 承压水盆地剖面示意图 1隔水层；2含水层；3地下水位；4地下水流向； 5上升泉；6钻孔，虚线为进水部分；7自流钻孔； 8大气降水补给；H承压水头高度；M含水层厚度 3 3、承压

15、水、承压水 （自流水）（自流水） 初见水位初见水位= = 含水层顶板含水层顶板 标高；标高； 承压水位承压水位= = 稳定后的水稳定后的水 位标高位标高 水头高度水头高度H=H= 承压水位承压水位- - 初见水位初见水位 H 地下水基本知识 （1）一般分布不广； （2）季节性存在，存在时间的长短受其下部隔水 层分布范围及包气带厚度控制，其动态变化与气 候及水文因素的变化关系密切； （3）补给区和分布区一致； （4）一般只能作小型或暂时性供水水源，对采矿 几乎没有影响。 地下水基本知识 地下水基本知识 2 2、潜水的特征、潜水的特征 潜水具有自由水面，为无压水； 潜水的分布区和补给区基本上是一致

16、的； 在重力作用下，潜水可以由水位高处向水位低处 运动，形成潜水径流。 平原区主要以蒸发形式排泄，易形成盐碱地；高 山丘陵区则以泉、地下渗流形式排泄于地表沟谷或地 表水体。 潜水的动态如水位、水温、水质、水量等要素随 季节不同有明显变化。 1 1）潜水的一般特征：）潜水的一般特征： 2 2）潜水面形状及其表示方法（水文地质剖面图和潜）潜水面形状及其表示方法（水文地质剖面图和潜 水等水位线图）水等水位线图） 地下水基本知识 一般情况下，潜水 面是呈向排泄区 （如相邻沟谷、 河流、湖泊等） 倾斜的曲面。 潜水面的形状与地 形、含水层的透 水性及厚度、气 象水文条件、人 工抽水和排水等 因素有关。

17、1、含水砂；、含水砂；2、含水砾石；含水砾石；3、隔水底板；隔水底板；4、流流 向向 地下水基本知识 1砂土；砂土；2粘性土；粘性土；3潜水面；潜水面；4钻孔；钻孔；5钻孔编钻孔编 号号 水文地质剖面图水文地质剖面图 地下水基本知识 潜水等水位线图潜水等水位线图 地下水基本知识 等水位线图的用途等水位线图的用途 确定潜水的流向及水力坡度确定潜水的流向及水力坡度 确定潜水的埋藏深度、泉水出露点和沼泽化确定潜水的埋藏深度、泉水出露点和沼泽化 范围范围 提供合理的取水位置提供合理的取水位置 确定潜水与地表水的相互补给关系确定潜水与地表水的相互补给关系 确定含水层厚度确定含水层厚度 分析推断含水层透水

18、性及厚度变化分析推断含水层透水性及厚度变化 地下水基本知识 潜水的流向流向： 垂直等水位 线从高水位 指向低水位 的方向，常 用箭头表示 ； 两点间的平均 水力坡度水力坡度： 在流动方向 上，任意两 点的水位差 除以该两点 间的实际水 平距离 地下水基本知识 地下水基本知识 （a）潜水补给河水；（b）河水补给潜水 ；（c） 河水一岸得到潜水补给，另一岸则河水补给潜水 。 地下水基本知识 埋藏深度： 某点地面 标高减去 该点潜水 位。如A 点埋藏深 度=135- 115=20米 115 135 A 地下水基本知识 1、地形等高线；、地形等高线；2、等水位线；等水位线；3、等埋深线；等埋深线；4、

19、潜水流向；潜水流向；5、潜水埋藏深度潜水埋藏深度 为零区（沼泽区）；为零区（沼泽区）；6 6、埋深、埋深02m 区；区；7、埋深埋深24m；8 8、埋深大于埋深大于4m 区区 地下水基本知识 115 95 135 隔水层 A 含水层厚度= 该点潜水位与 隔水顶板标高 之差。如A点 含水层厚度 =115-95=20米 地下水基本知识 利用等水位线图分利用等水位线图分 析推断含水层透水析推断含水层透水 性及厚度变化性及厚度变化 若等水位线由密由密 变疏变疏，说明潜水面 坡度由陡变缓坡度由陡变缓，可 以推断含水层透水透水 性由弱变强或含水性由弱变强或含水 层厚度由薄变厚层厚度由薄变厚。 反之，则可能

20、是含 水层透水性变弱或 厚度变薄 1、含水砂；、含水砂；2、含水砾石；含水砾石；3、隔隔 水底板；水底板；4、流向流向 地下水基本知识 (1)承压性，为有压水，其顶面为非自由水面； (2)承压水的分布区与补给区不一致； (3)承压水在静水压力作用下，可以由高水位向低 水位运动，形成承压水的径流； (4) 承压水的水位、温度和矿化度等受气候、水文 因素等的影响较小； (5)承压水的水质变化大，从淡水直到矿化度很高 的卤水都有。 1 1、形成承压水的地质构造：自流盆地和承压斜地、形成承压水的地质构造：自流盆地和承压斜地 2 2、承压水的一般特征：、承压水的一般特征： 3 3、等水压线图及其作用、等

21、水压线图及其作用 地下水基本知识 （1 1）自流盆地：形成承压水的向斜或盆地构造）自流盆地：形成承压水的向斜或盆地构造 地下水基本知识 （2）承压斜地：单斜储水构造 承压斜地剖面示意图 （a）含水层尖灭形成的承压斜地；（b）单斜构造形成的承压斜地；（c） 阻水断层形成的承压斜地；（d）导水断层形成的承压斜地 地下水基本知识 3）等水压线等水压线 图及其应用图及其应用 （1）确定水流 方向及水力坡 度 （2）确定承压 含水层的埋藏 深度 （3）确定承压 水位的埋藏深 度 （4）确定水头 高度 地下水基本知识 含水层松散未经胶结，这些松散层包括第四系及部 分第三系沉积岩和坚硬基岩的风化壳。可为潜水

22、 或承压水。水量的大小取决于含水层的成因类型 、岩性结构、颗粒成分、厚度和分布面积，当井 筒施工通过第四系松散含水层或开采接近含水层 底板，出现涌水、涌砂、片帮：当第四系含水层 与矿体上覆基岩含水层有水力联系时，成为矿坑 充水的主要水源。 地下水基本知识 （1）风化裂隙水 （2）成岩裂隙水 （3）构造裂隙水 是赋存在风化裂隙中的地下水，受风化裂隙的分布和 发育程度控制，多分布于出露基岩的表层，新鲜的基岩 为含水层的下限，绝大多数为潜水，受大气降水补给。 是指岩石形成过程中产生的裂隙中的地下水，主要 的成岩裂隙水包括玄武岩中的地下水和接触带地下水。 是指赋存于地壳运动产生的裂隙中的地下水，主要

23、的埋藏于沉积岩、变质岩的节理及片理等裂隙中的层 状地下水和埋藏于构造破碎带中的脉状地下水。 地下水基本知识 岩溶的发育规律岩溶的发育规律 岩溶发育的基本条件 地质构造对岩溶发育的控制作用 岩溶水的储存形式岩溶水的储存形式 地下河 岩溶地下水脉 岩溶水的基本特征岩溶水的基本特征 返回 地下水基本知识 1、岩石的可溶性 可溶岩的岩性愈纯，含易溶组分就愈多，岩溶 也愈发育。 2、岩石的透水性 岩石的透水性愈好，水就愈容易进入岩石内部 进行溶蚀。 3、水的流动条件 地下水径流愈强烈，侵蚀性CO2含量愈多，岩溶 也愈发育。 返回 地下水基本知识 1、控制机理、控制机理 （1）地质构造破坏了岩石的完整性，

24、使岩石的渗透性能）地质构造破坏了岩石的完整性，使岩石的渗透性能 增强，提高岩石与含侵蚀性增强，提高岩石与含侵蚀性CO2水接触的机会，因而提高水接触的机会，因而提高 了岩溶发育程度；（了岩溶发育程度；（2）地质构造控制了地下水流动的方）地质构造控制了地下水流动的方 向，从而控制了岩溶发育的范围和延伸方向。向，从而控制了岩溶发育的范围和延伸方向。 2、控制形式、控制形式 （1）岩溶主要沿断裂带发育）岩溶主要沿断裂带发育 （2）岩溶常在褶曲轴部或平行于褶曲轴成带状发育）岩溶常在褶曲轴部或平行于褶曲轴成带状发育 （3)构造体系控制岩溶的空间分布规律；构造复合关系对构造体系控制岩溶的空间分布规律；构造复

25、合关系对 岩溶发育的尤其有利。岩溶发育的尤其有利。 返回 地下水基本知识 （一）岩溶水的分布特征（一）岩溶水的分布特征 1、总的来说富水性较强，但含水极不均匀；、总的来说富水性较强，但含水极不均匀； 2、岩溶有向深部减弱的规律，使含水层的富水性也呈、岩溶有向深部减弱的规律，使含水层的富水性也呈 现垂向上的强弱分带性；现垂向上的强弱分带性； 3、岩溶水在水力联系上有明显的各向异性。、岩溶水在水力联系上有明显的各向异性。 （二）岩溶水的埋藏特性（二）岩溶水的埋藏特性 岩溶水可以是潜水，也可以是承压水。岩溶水可以是潜水，也可以是承压水。 （三）岩溶水的循环特征（三）岩溶水的循环特征 岩溶水主要由大气

26、降水和地表水补给，并以集中径流岩溶水主要由大气降水和地表水补给，并以集中径流 和集中排泄为特点。因此，在石灰岩裸露区不仅缺乏地和集中排泄为特点。因此，在石灰岩裸露区不仅缺乏地 表水，而且地下水露头也很少，常表现出严重缺水现象表水，而且地下水露头也很少，常表现出严重缺水现象 。返回 地下水基本知识 一、地下水的补给一、地下水的补给 二、地下水的排泄二、地下水的排泄 三、地下水的径流三、地下水的径流 四、地下水补、径、排条件的改变四、地下水补、径、排条件的改变 地下水基本知识 1、概念：含水层从外界获得水量的作用。 2、补给来源： （1） 大气降水的补给 （2） 地表水的补给 （3） 凝结水的补给

27、 （4） 含水层之间的补给 （5） 人工补给。 地下水基本知识 地下水基本知识 地下水基本知识 越流：当抽水含水层的顶、底板为弱透水层时，在抽水含水层抽水的条件下，由越流：当抽水含水层的顶、底板为弱透水层时，在抽水含水层抽水的条件下，由 于水头降低，和相邻含水层之间产生水头差，相邻含水层通过弱透水层与抽于水头降低，和相邻含水层之间产生水头差，相邻含水层通过弱透水层与抽 水含水层之间发生水力联系，这种水力联系称为水含水层之间发生水力联系，这种水力联系称为“越流越流” 地下水基本知识 地下水基本知识 1、概念：含水层失去水量的过程 2、排泄方式： （1）泉水排泄 （2）向地表水排泄（泄流） （3）

28、蒸发排泄（土面蒸发和叶面蒸发） （4）不同含水层之间的排泄 地下水基本知识 1 1、概念、概念：地下水在岩石空隙中的流动过程 2 2、地下径流产生原因、地下径流产生原因：根本原因是地下水循环。 大气降水或地表水通过包气带向下渗漏，补给含水 层成为地下水，地下水又在重力作用下由水位高处 向水位低处流动，最后在地形低洼处以泉的形式排 出地表或直接排入地表水体，如此反复地循环是地 下水径流产生的原因。 3 3、影响因素、影响因素：地下径流的方向、速度、类型、径 流量主要受含水层的空隙性、地下水的埋藏条件、 补给量、地形、地下水的化学成分以及人为因素的 影响。 地下水基本知识 1、自然条件改变引起的转

29、化 （1) 河流水位变化 (2) 地下分水岭的改变 2、人类活动引起的变化 (1)修建水库 (2)人工开采和矿区排水 (3)农田灌溉和人工回灌 地下水基本知识 地下水基本知识 改变原因：地壳升降运动、自然条件的变化以及岩 溶地区地下水的袭夺等。 地下水基本知识 返回 一、地下水运动的特点 二、地下水运动的基本规律 三、地下水向井的运动的基本规律 四、水文地质参数的确定 地下水基本知识 1、水流通道曲折复杂；、水流通道曲折复杂； 2、流速迟缓；、流速迟缓； 3、一般呈层流运动，个别条件下呈紊流运动；、一般呈层流运动，个别条件下呈紊流运动； 4、绝大多数情况下为非稳定流运动。、绝大多数情况下为非稳

30、定流运动。 返回 地下水基本知识 平均直线水流平均直线水流 通过研究通道内平均直线水流（假想水流）的 运动特征，掌握真正水流的运动规律。 水量，水头、阻力相等水量，水头、阻力相等假想水流代替真正水流的条件：假想水流代替真正水流的条件： 返回 地下水基本知识 地下 水在曲 折的通 道中缓 慢地流 动称为 渗透， 或称渗 透水流 。 ：一般几：一般几m/dm/d，甚至甚至 1 1m/dm/d 返回 地下水基本知识 （1 1）层流运动）层流运动：在岩石空隙中渗透时，水质点有秩 序的、互不混杂的流动称作层流运动(a) （2 2）紊流运动紊流运动：水流质点无秩序地、互相混杂的流 动，称为紊流运动(b)。

31、 大孔隙，大裂隙，大孔隙，大裂隙， 大溶洞，取水构大溶洞，取水构 筑物附近筑物附近 返回 地下水基本知识 稳定流：流量稳定流：流量(Q)、流速（流速（V）和水位（和水位（S）不随时间变化不随时间变化 非稳定流：流量非稳定流：流量(Q)、流速（流速（V）和水位（和水位（S）随时间变化随时间变化 返回 地下水基本知识 1、线性渗透定律（达西定律）、线性渗透定律（达西定律） Q=K = K I = （层流运动）层流运动） 2、非线性渗透定律、非线性渗透定律 （1）哲才公式：）哲才公式： 或或 （紊流运动）（紊流运动） （2）斯姆莱公式：斯姆莱公式： （11m2m2） （混合运动）混合运动） h L

32、KIQKI 1 m KI 返回 地下水基本知识 达西定律达西定律 地下水作雷诺数很地下水作雷诺数很 小（小（Re110）的层流运动时的层流运动时 满足达西定律，即：满足达西定律，即： Q=K =KI= Re= 其中其中u为地下水实际流速，为地下水实际流速，d为孔隙的直为孔隙的直 径，径，为地下水地运动粘滞系数为地下水地运动粘滞系数m2/d） h L Q渗流量（渗流量（m3/d）；）；L渗流途径长度（渗流途径长度（m）；）； h在渗流途径在渗流途径L长度上的水头损失（长度上的水头损失（m）；）； 渗流的过水断面面积（渗流的过水断面面积（m2）；）；K渗透系渗透系 数（数（m/d）；）；I水力坡度

33、，单位渗流途径上的水力坡度，单位渗流途径上的 水头损失（无量纲）；水头损失（无量纲）；渗透速度；渗透速度； u d 返回 地下水在孔隙中的实际流速：地下水在孔隙中的实际流速： U = n n岩石的孔隙度岩石的孔隙度 地下水在实际运动过程中，地下水在实际运动过程中， 水力坡度常是变化的，水力坡度常是变化的，I I可用可用 微分式表示为：微分式表示为： dx沿水流方向无穷小的距离；沿水流方向无穷小的距离； dH相对相对dx水流微分段上的水头损失。水流微分段上的水头损失。 大多数情况下的地下水，大多数情况下的地下水， 其雷诺数一般都不其雷诺数一般都不 超过超过1 Q nn d H I d x 地下水基本知识 （一）井的类型（一）井的类型 （二）地