水基3-地下水的赋存

1、第三章第三章 地下水的赋存地下水的赋存u 包气带与饱水带包气带与饱水带u 含水层、隔水层与弱透水层含水层、隔水层与弱透水层u 地下水分类地下水分类u 潜水潜水u 承压水承压水u 上层滞水上层滞水第第1节节 包气带与饱水带包气带与饱水带第第2节节 含水层、隔水层与弱透水层含水层、隔水层与弱透水层二、实际工作中，含、隔水层划分时注意的问题二、实际工作中，含、隔水层划分时注意的问题 含、隔水层是含、隔水层是相对相对概念，划分时要根据研究区的概念，划分时要根据研究区的需水要求需水要求，即考虑岩层所能给出水的数量大小是否具有实际意义。即考虑岩层所能给出水的数量大小是否具有实际意义。 例：同一目的，同一岩

2、层，在不同地区有不同的划分；例：同一目的，同一岩层，在不同地区有不同的划分； 同一地区，同一岩层，不同的目的有不同的划分。同一地区，同一岩层，不同的目的有不同的划分。三、三、弱透水层弱透水层 一定条件下，潜水可通过隔水层（弱透水层）进入承压水中，一定条件下，潜水可通过隔水层（弱透水层）进入承压水中，即即“越流越流”，当研究的某些水文地质过程涉及的时间尺度相当，当研究的某些水文地质过程涉及的时间尺度相当长时，任何岩层都可视为可渗透的。长时，任何岩层都可视为可渗透的。 例如：在讨论油气二次运移时，流体能够穿越所有的地层。例如：在讨论油气二次运移时，流体能够穿越所有的地层。短短期期水水力力单单元元长

3、期水力单元长期水力单元岩层渗透性与时间尺度的关系岩层渗透性与时间尺度的关系四、含水层的四、含水层的形成条件形成条件 1、要有空隙大，且连通性好的储水空间。、要有空隙大，且连通性好的储水空间。 2、要有有利于地下水储存的地质构造（蓄水构造）。、要有有利于地下水储存的地质构造（蓄水构造）。 3、要有充足的补给来源。、要有充足的补给来源。五、含水层的五、含水层的分类分类 1、按含水层空间形态分：松散岩层（层状）；坚硬基岩、按含水层空间形态分：松散岩层（层状）；坚硬基岩（块状、带状、脉状）（块状、带状、脉状） 2、按含水介质分：孔隙、裂隙、岩溶、按含水介质分：孔隙、裂隙、岩溶 3、按埋藏条件分：潜水含

4、水层、承压含水层、按埋藏条件分：潜水含水层、承压含水层 4、按渗透性特征（渗透系数）分：、按渗透性特征（渗透系数）分： 均质和非均质含水层；均质和非均质含水层； 各向同性（如松散岩石构成各向同性（如松散岩石构成的孔隙含水层）和各向异性含水层（如裂隙含水层）。的孔隙含水层）和各向异性含水层（如裂隙含水层）。第第3节节 地下水分类地下水分类岩土介质的空隙类型岩土介质的空隙类型地下水埋藏条件地下水埋藏条件: 埋深、地质构造、封闭条件埋深、地质构造、封闭条件广义、地壳浅层地下水分类表广义、地壳浅层地下水分类表地下水类型组合图地下水类型组合图潜水位潜水位承压水测压水位承压水测压水位潜水位潜水位上层滞水上

5、层滞水上升泉上升泉潜潜水水承承 压压 水水潜水潜水隔隔 水水 层层隔隔 水水 层层第第4节节 潜水潜水三维流动三维流动 含水层含水层 隔水层隔水层 泉泉地地表表水水埋埋深深含水层厚度（可变）含水层厚度（可变）高水位期潜水面高水位期潜水面低水位期潜水面低水位期潜水面大气降水入渗大气降水入渗蒸发潜水潜水等水位线等水位线图、图、平面流向平面流向图图图中线条为等水位线，数字为图中线条为等水位线，数字为潜水位潜水位标高（标高（m），），箭头为箭头为潜水流向潜水流向 （1）确定潜水的流向及水力坡度。）确定潜水的流向及水力坡度。垂直于等水位线，自高等水位线指向低等垂直于等水位线，自高等水位线指向低等水位线的

6、方向即为流向。在流动方向上，取任意两点的水位高差，除以两点间水位线的方向即为流向。在流动方向上，取任意两点的水位高差，除以两点间在平面上的实际距离，即为此两点间的平均水力坡度。在平面上的实际距离，即为此两点间的平均水力坡度。 （2）确定潜水与河水的互补关系。）确定潜水与河水的互补关系。如果潜水流向指向河流，则潜水补给河如果潜水流向指向河流，则潜水补给河水；如果潜水流向背向河流，则潜水接受河水补给。水；如果潜水流向背向河流，则潜水接受河水补给。 （3）确定潜水面埋藏深度。）确定潜水面埋藏深度。潜水面的埋藏深度等于该点的地形标高减潜水潜水面的埋藏深度等于该点的地形标高减潜水位。根据各点的埋藏深度值

7、，可绘出潜水等埋深线。位。根据各点的埋藏深度值，可绘出潜水等埋深线。 （4）确定含水层厚度，推断含水层岩性和厚度的变化。）确定含水层厚度，推断含水层岩性和厚度的变化。当等水位线图上有当等水位线图上有隔水层顶板等高线时，同一测点的潜水水位与隔水层顶板标高之差即为含水层隔水层顶板等高线时，同一测点的潜水水位与隔水层顶板标高之差即为含水层厚度。等水位线越疏，水力坡度越小，透水性越好，单位距离消耗的能量越小，厚度。等水位线越疏，水力坡度越小，透水性越好，单位距离消耗的能量越小，含水层厚度越大。含水层厚度越大。 （5）确定给水和排水工程的位置。）确定给水和排水工程的位置。合理布置水井和其它集水建筑物，水

8、井合理布置水井和其它集水建筑物，水井应布置在地下水流汇集的地方，排水沟（截水沟）应布置在垂直水流的方向上。应布置在地下水流汇集的地方，排水沟（截水沟）应布置在垂直水流的方向上。 潜水对建筑物的稳定性和施工均有影响。建筑物的地基最好选在潜水位深潜水对建筑物的稳定性和施工均有影响。建筑物的地基最好选在潜水位深的地带或使基础浅埋，尽量避免水下施工。如潜水对施工有危害，宜用排水、的地带或使基础浅埋，尽量避免水下施工。如潜水对施工有危害，宜用排水、降低水位、隔离（包括冻结法）等措施处理。降低水位、隔离（包括冻结法）等措施处理。潜水等水位线图（比例尺潜水等水位线图（比例尺1: 10000）1地形等高线；地

9、形等高线；2等水位线；等水位线；3等埋深线；等埋深线；4潜水流向；潜水流向；5埋深为零区（沼泽）；埋深为零区（沼泽）；6埋深为埋深为02 m区；区；7埋深为埋深为24 m区；区；8埋深大于埋深大于4 m区区 潜水与河流间不同关系的等水位线图潜水与河流间不同关系的等水位线图 第第5节节 承压水承压水潜潜水水位位承压水测承压水测压水位压水位地下水流向地下水流向承压高度承压高度含水层厚度含水层厚度自喷孔自喷孔承压水承压水、隔水顶板隔水顶板、隔水底板隔水底板、承压含水层厚度承压含水层厚度、承压承压高度高度、测压水位测压水位（静止水面的高程）、（静止水面的高程）、自溢区自溢区。钻孔含水层承压含水层给水度

10、承压含水层给水度贮水系数（弹性给水度）贮水系数（弹性给水度）：测压水位下降：测压水位下降1.0 m，单位面积含水层释放水的体积。，单位面积含水层释放水的体积。 来自含水层体积的膨胀和含水介质的压密。来自含水层体积的膨胀和含水介质的压密。潜水含水层给水度潜水含水层给水度贮水系数（重力给水贮水系数（重力给水度）度）：潜水位下降：潜水位下降1.0 m，单位面积含水层释，单位面积含水层释放水的体积。放水的体积。来自部分来自部分空隙的排水。空隙的排水。 岩性变化形成的承压斜地岩性变化形成的承压斜地 断层构造形成的承压斜地断层构造形成的承压斜地 确定承压水水头大小、与其它含水层或地表水之间的水头关确定承压

11、水水头大小、与其它含水层或地表水之间的水头关系等。但是却无法判断承压含水层和其它水体的补给关系。系等。但是却无法判断承压含水层和其它水体的补给关系。 因为任何一个承压含水层，必须具备以下两个条件才能接因为任何一个承压含水层，必须具备以下两个条件才能接受其它水体的补给：受其它水体的补给： 其它水体的水位必须高出承压水的测压水位；其它水体的水位必须高出承压水的测压水位； 其它水体与含水层必须有联系通道。其它水体与含水层必须有联系通道。 因此，仅仅根据其它水体与承压含水层之间的水头关系并因此，仅仅根据其它水体与承压含水层之间的水头关系并不能判断它们的补给关系。同样，当其它水体的水位低于承压不能判断它们的补给关系。同样，当其它水体的水位低于承压水的测压水头且有联系通道时，则承压水向其它水体排泄。水的测压水头且有联系通道时，则承压水向其它水体排泄。 承压水等水压线图承压水等水压线图1-地形等高线地形等高线(m)；3-等测压水位线等测压水位线(m)；4-地下水流向；地下水流向；5-承压水自溢；承压水自溢；6-钻孔；钻孔；7-自喷孔；自喷孔；8-含水层；含水层；9-隔