第九章-海岸带地下水

1、理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院第一节第一节 地下水的分布和分类地下水的分布和分类第二节第二节 地下水化学特征地下水化学特征第三节第三节 海岸带地下水特征海岸带地下水特征本章主要内容本章主要内容理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院第一节第一节 地下水的分布与分类地下水的分布与分类埋藏在土壤、岩石的孔隙、裂隙和溶隙中各种不同形式的水地球上的水大气水地表水地下水地下水大气圈水 圈岩石圈理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院一、地下水循环及储容一、地下水循环及储容水文循环示意图水文循环示意图水文循环：大气水、地表水、地下水间的转化地质循环：地壳浅层圈与深层圈间水的转化地下水

2、循环地下水循环理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院地下水的储容空间储容空间（reserves of groundwater）：地地层层中中的的空空隙隙孔隙裂隙溶隙松散岩土坚硬岩石可溶岩石孔隙度100%nVnV裂隙率溶隙率100%rrVKV理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院a、容水度（specific water capacity）b、含水量（water content）c、给水度（ ）d、持水度（Sr）e、透水性（permeability） 渗透系数（K）主要参数：主要参数：重量含水量（Wg）体积含水量（Wv）n = + Sr 理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院二、

3、包气带与饱水带二、包气带与饱水带地下水面地下水面包气带（aeration zone）： 气态水、结合水、毛细水以及过路水饱水带（saturated zone）： 重力水、结合水和毛细水理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院饱水带重力水运动： hQKKIVL达西定律：理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院三、地下水赋存特征三、地下水赋存特征1、含水层与隔水层（aquifer and equiclude）2、上层滞水3、潜水（subsurface water）4、承压水（confined groundwater）理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院四、弱透水层与越流四、弱透水层

4、与越流弱透水层弱透水层（aquitard）： 指渗透性相当差的岩层。含水层可通过弱透水层和相邻含水层发生水力联系。越流越流（leakage）： 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。理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院五、地下水分类五、地下水分类广义定义广义定义： 指赋存于地面以下岩土空隙中的水，包括包气带和饱水带中所有空隙中的水。狭义定义狭义定义： 仅指赋存于饱水带空隙中的重力水。理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院 地下水分类表地下水分类表理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院第二节第二节 地下水化学特征地下水化学特征一、地下水中的主要化学成分一、地下

5、水中的主要化学成分气体：O2、N2、H2S及CO2等；离子：硫酸根离子（SO42-）、重碳酸根离子（HCO3-）、 氯离子(Cl-)、 钠离子（Na+）、钾离子（+）、 钙离子（Ca2+）及镁离子（Mg2+）等；分子化合物：氯盐、硫酸盐、碳酸盐等；微量元素：Br、I、F、Ba、Li、Sr、Se、Co、Mo、Cu、 Ph、Zn、B、P、As等；有机物理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院二、地下水化学成分的形成二、地下水化学成分的形成溶滤作用溶滤作用： 溶滤作用是指水和岩土相互作用时，岩土中一部分物质溶于水中的作用。浓缩作用浓缩作用： 地下水因蒸发失去水分，造成盐类积累的作用称为浓缩的作用

6、。脱碳酸作用脱碳酸作用： 由于温度升高或压力降低等原因，使游离CO2从水中逸出，发生碳酸盐沉淀作用，称脱碳酸作用。理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院脱硫酸作用脱硫酸作用： 使SO42-减少或消失的作用称脱硫酸作用。阳离子交换作用阳离子交换作用： 岩土颗粒表面带有负电荷，能够吸附阳离子。当地下水从岩土空隙中流过时，在一定条件下，岩土颗粒所吸附的阳离子能与地下水中的阳离子发生交换，这种作用称为阳离子交换作用，也称阳离子交替吸附作用。混合作用混合作用： 两种或两种以上不同化学成分、不同矿化度的地下水混合后，形成一种与原来两者都不相同的地下水，称为水的混合作用。理工大学工程兵工程学院理工大学

7、工程兵工程学院第三节第三节 海岸带地下水特征海岸带地下水特征一、三角洲海岸带地下水一、三角洲海岸带地下水 滨海三角洲沉积一般属于半咸水沉积，其中地下水的矿化度普遍高，不宜饮用。但在特殊的地质条件下，滨海三角洲也能够形成淡水含水层，可以作为供水水源。理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院上海地区水文地质剖面上海地区水文地质剖面 表层潜水和第一承压含水层因海水影响水质很差，很少开采利用；第二、三承压含水层水量大、水质好，为上海地区地下水主要开采层次。理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院二、平原海岸带地下水二、平原海岸带地下水 地下水的化学成分也具有大陆淡水与海洋咸水混合过渡的特征。理

8、工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院 混合过渡因淡水不断地由地下径流得到补充而达到相对平衡。如果过量开采地下水，地下水向海的排泄量减少，这种动平衡遭到破坏，使海水向内陆方向推进，原来的淡水分布区水质变咸，甚至不适于供水，这就是海水入侵问题。 在平原海岸带构筑管井取水，必须要确定淡水层的分布范围和合理的开采方案，特别是开采层位和开采量，否则即使是在淡水层中取水的水井也会逐渐使水质变坏。 为了防止海水入侵淡水层，目前普遍采用地下水回灌方法，把淡水注入承压含水层，造成淡水压力水墙，起到阻挡海水继续入侵的作用。理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院三、海岛的地下水三、海岛的地下水 海岛的地

9、下水含水层，可以既有潜水层又有承压水层，既有孔隙含水层又有裂隙含水层及岩溶含水层。大气降水为潜水主要补给来源，附近高地的底流水也可以形成侧向补给。在一定深度内地下淡水逐渐被咸水替代，形成混合水带。当淡水补给量大于水混合量时，能够形成地下淡水透镜体。海岛淡水透海岛淡水透镜体示意图镜体示意图理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程学院 影响海岛淡水透镜体大小和水质的因素较多，一般可分为自然的和人为的因素。自然因素主要是岛屿的大小、空隙的发育状况以及不整合深度。人为因素是指淡水的开采量、建筑物的分布和排污系统等。 在抽取海岛沙体中的淡水时，抽取量不应大于淡水的补给总量，否则会造成海水侵入。理工大学工程兵工程学院理工大学工程兵工程