水文地质学基础中国地质大学（武汉）10_孔隙水

1、第十章 孔隙水10.1 洪积物中的地下水10.2 冲积平原中的地下水10.3 湖积物中的地下水10.4 黄土高原的地下水在我国，第四系与局部第三系属未胶结或半胶结的松散沉积物，赋存孔隙地下水。孔隙水赋存于松散沉积物颗粒构成的孔隙网络之中孔隙水的特点一般呈层状分布与岩层分布一致水量空间分布均匀，连续性好同一含水层中的孔隙水具有密切的水力联系，并具有统一的地下水位孔隙水的流动通常呈层流流态，符合达西定律研究思路不同沉积环境水动力条件沉积规律不同类型的沉积物不同的地下水特征1洪积物2冲积物3湖积物4黄土 特定沉积环境中形成的成因类型不同的松散沉积物，受到不同的水动力条件控制，从而呈现岩性与地貌有规律

2、的变化，决定着赋存于其中的地下水的特征。10.1 洪积物中的地下水Alluvial fan山区平原扇顶扇缘（前） 山前山口 远山平原地形地貌 地形高，陡扇顶 地形低缓扇缘水动力条件 水流集中 分散 流速快高能区 慢低能区 沉积物粒度 粗砾，粗砂 中砂 细 极细、粘土沉积特征 分选 差 中等 好赋存 透水性K 好 差 水位埋深 深 浅 渐深或承压 赋存 深埋区 溢流区 下沉区补给 补给条件 好 差径流 流动交替条件 V大，交替快 V小，交替慢排泄方式 径流排泄 蒸发排泄水化学 形成作用 溶滤作用 浓缩作用 矿化度 低 中 高 水化学类型 HCO3 SO4 Cl 动态变幅 大 小地表景观环境 缺水

3、区 泉，沼泽 盐渍化区 耐旱植物 喜水植物 耐盐植物 综合上述分析，分析不同沉积物类型的地下水赋存、运动和水化学特征简称水文地质条件，应从沉积物形成时的水动力场到沉积物沉积规律，再到地下水的分带性特征来进行。普通地质作用地质地貌水文地质条件新构造运动结果有多个溢出带山西霍县乌鲁木齐的地下水位埋深，扇顶浅，远山深基底构造控制的“地下跌水现象水化学分带的异常西北地区较典型的分带 HCO3 - SO4 - Cl华北平原水型分带 HCO3 - HCO3Cl - Cl华南方地区水型无差异 HCO3低矿化度水洪积扇顶部为矿化度小于1g/L的重碳酸盐水，中间过渡带为1-3g/L的重碳酸盐-硫酸盐水和硫酸盐水

4、-氯化物水，溢出带以下为矿化度大于10g/L的氯化物。湿润气候的川西山前倾斜平原，年降水量高达1000mm以上，由洪积扇顶部直到溢出带以下，均为矿化度小于0.5g/L的重碳酸盐水，水化学分带不明显。10.2 冲积平原中的地下水fluvial plain 上游 中游 下游地质作用 侵蚀作用 堆积作用 水量大、流速快 水量小、流速慢 粒度 粗砾，粗砂 细 细砂，粘土沉积特征 分选 差 好 结构 单一 二元结构透水性K 好 较差补给 少 多排泄方式 径流排泄 径流蒸发排泄水质 好 较差河流沉积物与洪积物相比经常性水流河流是线状或带状的，横向与纵向差异大，在冲积平原区往往发育有多条河流，交织改道长期作

5、用垂直河流横向切一剖面来分析郑州黄河中下游为例：古河道现代河道河间洼地地下水的分带性： 古河道现代河道 河间洼地地形 高 低岩性粒度 粗 细地下水埋深 深 浅补给条件 好 差排泄 径流 蒸发排泄水化学水型 溶滤作用 浓缩作用矿化度TDS HCO3 , TDS Cl, TDS10.3 湖积物中的地下水湖泊的淤塞过程 颗粒分选良好，层理细密。岸边浅水处沉积砂砾等粗粒物质，向湖心逐渐过渡为粘土。 主要含水层为砂砾，展布广、厚度大(单层厚度甚至可高达100m以上)。剖面上为层状或延伸远的长透镜状。 随着气候与构造运动的变化，湖盆发生变化，沉积物的特征也随之变化。气候的周期交替(或构造下降与停顿交替)，

6、可形成砂砾层与粘土层交替堆积，形成多个被粘土分隔的含水砂层。 含水层特征 湖泊初期，湖积物发育，后期湖泊萎缩，湖积物多被冲积物所覆盖。 由于湖积物是砂砾石与粘土的互层，垂向越流补给与天窗补给比较少。侧向上湖积砂砾含水层主要通过进入湖泊的冲积砂层与外界联系。但补给范围小。 与外界联系较差，补给困难，地下水资源更新困难。地下水资源一般并不丰富。地下水特征10.4 黄土高原的地下水风成作用黄土是特定地质历史时期的沉积物在我国西部大面积分布，而西部地区又是我国干旱半干旱气候区，水资源严重匮乏，根本上无常年性河流或地表水，地下水水量也不丰富，赋存于黄土孔隙与裂隙中的地下水是当地人民生活的主要水源黄土特征：厚度大，结构疏松，粉土含量大于60%，含钙质结核，呈棕黄，微红，棕黑色，形成于中、下更新世 Q2与Q3黄土黄土地区的地貌形态：塬、梁峁，黄土杖撑地黄土中的地下水 塬中 塬边 水位埋深： 大塬中部较小 小 补给： 有利于 不利于 排泄： 弱 较强，强 水化学： 溶滤 浓缩 矿化度： 中 矿化度大有利打井取水区为塬中心，或边坡地带黄土塬黄土梁黄土杖地黄土峁