第十一章孔隙水

11.1孔隙水的特征11.2洪积物中的孔隙水11.3冲积物中的孔隙水11.4湖积物中的孔隙水11.5干旱内陆盆地孔隙水系统：石羊河流域11.6干旱半干旱黄土高原孔隙水系统孔隙水：porewater孔隙水––––赋存于松散沉积物颗粒构成的中的地下水。总体特征1.平原和盆地中普遍发育第四纪松散沉积物，砂砾构成含水层，粘性土构成弱透水层，其中赋存的孔隙水，是主要供水水源。2.孔隙水呈层状分布，空间上连续均匀，含水系统内部水力联系良好，因此，孔隙水系统中打井取水，成功率很高。通常，顺层渗透性好而垂直层面渗透性差，为层状非均质介质。11.1孔隙水的特征不同成因类型的松散沉积物，其空间分布、岩性结构以及地下水赋存特点均有不同。1.残积物是基岩就地风化产物，坡积物是斜坡片流及重力搬运所成，多不构成含水层，或者仅为农户供水之用的零星含水层。2.分布广、最有水文地质意义的是水流沉积物，包括洪积物、冲积物、湖积物、滨海三角洲沉积物，以及冰水沉积物等。

11.1孔隙水的特征水流动力条件的影响水流的搬运与堆积颗粒的能力取决于流速。流速由大变小时，颗粒自大而小依次沉积。因此，水流的动力环境决定着颗粒的空间分布，从而控制含水层和相对隔水层的空间展布，决定孔隙水系统的结构。水流动力环境的变化不担控制着岩性结构，还控制着堆积地貌，从而影响孔隙水系统的补给、径流与排泄。11.1孔隙水的特征11.2

洪积物中的地下水

洪积扇––––由洪水形成的松散沉积物，以山口为中心堆积为扇形，称为洪积扇。典型的洪积扇形成于干旱、半干旱地区的山前地带。间歇性水流往往同时伴随常年性水流，此时在山前形成冲洪积扇。ⅠⅡⅢ11.2

洪积物中的地下水

由山区→平原：河道洪流速度由大→小，水流由集中流→分散流；水的搬运能力由大→小（急剧下降），所携带物质大量堆积→洪积扇。地质特点①

地形上：由山区→平原：陡→缓；ⅠⅡⅢ②

颗粒大小：由扇顶→平原：粗→细：砾石、卵石→砂→粘土；③

分选性：由扇顶→平原：差→好。

2.水文地质分带Ⅰ

洪积扇上部带（潜水深埋带或盐分溶滤带）：①

颗粒粗大，有利于吸收降水或地表水的补给––––主要的补给区；②

地势高，潜水埋藏深（一般十几米

~几十米）；③

岩层透水性好，地形坡降大，地下径流强烈；④

蒸发微弱，溶滤强烈，故形成低矿化度水（M=几十mg/L~几百mg/L）；⑤

地下水动态变化：水位变幅大。

11.2

洪积物中的地下水

Ⅱ

洪积扇下部带（溢出带或盐分过路带）：①

颗粒变细；②

地形变缓；③

透水性变差，地下径流受阻，水位接近地表，形成泉或沼泽；④

蒸发加强，水的矿化度增高；⑤

地下水水位动态变化小。Ⅲ

洪积扇前缘以下带（潜水下沉带）：①

潜水埋深又略增大；②

岩性变细，地势变平，潜水埋深变大；③

蒸发成为主要排泄方式；④

水的矿化度增大，土壤常发生盐渍化。

11.2

洪积物中的地下水

3．总的水文地质特点（由上→下）：①

地形上坡度由陡变缓；②

岩性由粗变细；③

岩层透水性由好到差；④

地下水埋深由大到小；⑤

补给条件由好到差；⑥

地下水的排泄，由径流排泄到→蒸发排泄（干旱半干旱气候下）；⑦

矿化度由小变大，水化学类型：HCO3→SO4→Cl型水；⑧

水化学成分的形成作用：由溶滤作用→浓缩作用（干旱半干旱气候下）；⑨

地下水水位变幅由大到小；⑩

由潜水→承压水。

11.2

洪积物中的地下水

4．地下水的开发利用洪积扇顶部：通常潜水埋深大，不利于取用地下水；溢出带以上中上部：最利于取用地下水。11.2

洪积物中的地下水

常年性河流堆积形成冲积物，上、中、下游特点不同。1.河流上游多为切割强烈的峡谷，仅局部遗留阶地，沉积物分布范围小，厚度不大，但岩性多为砾石粗砂，赋存其中的地下水，可供居民点小规模用水。2.河流中游，发育多个二元结构阶地，阶地下部粗粒物质是河道沉积，上部细粒物质为洪水期泛滥沉积。11.3冲积物中的孔隙水

高位阶地、低位阶地地下水的补给？供水水源？11.3冲积物中的孔隙水

3.河流下游的冲积物，以黄河下游泛滥冲积平原最为典型。11.3冲积物中的孔隙水

对供水有意义的：近期古河道与现代河道。1.地质特点①

近期古河道、现代河道：地势最高，以颗粒较粗的砂为主；②

向外：随着地势变低依次为亚砂土、亚粘土；③

在河间洼地的中心部位则为粘土。

2.Ⅰ

河道上：近期古河道、现代河道，地势高、岩性粗、渗透性好，利于接受地表水与降水入渗补给；地下水埋深大，蒸发弱；溶滤作用为主，水质好。Ⅱ

自河道两侧向河间洼地：地势逐渐变低，岩性变细，渗透性变差；地下水埋深浅，蒸发增加；矿化度增大。11.3冲积物中的孔隙水

3.总的水文地质特点从河床（或古河道）→向外→河间洼地：颗粒由粗→细：砂→亚砂土→粘土；矿化度由低→高；主要含水层（砂层）沿河道成带状分布；通过弱透水层越流发生水力联系。

11.3冲积物中的孔隙水

10．2冲积平原中的地下水

[1]11.4

湖积物中的地下水

湖积物属于静水沉积。平面上，湖积物的岩性呈不规则同心圆状分布，岸边浅水处沉积砂砾等粗粒物质，向湖心逐渐过渡为粘土。特点是单层厚度大，延伸广，颗粒分选良好。

湖积物的特点与其沉积动力环境有关。[1]

气候与构造运动是改变湖盆沉积条件的两个主要因素。[2]

湖盆规模的变化控制着湖积物的岩性结构。[3]沉积物特点①

颗粒分选良好，层理细密；②

岸边沉积物为砂砾等粗砾物质→向湖心逐渐过度为粘土。2．水文地质特点含水层：粗粒的砂砾石层；由于湖积物往往是砂砾石与粘土互层，垂向越流补给比较困难；侧向补给为主：砂砾含水层主要通过进入湖泊的冲积层与外界联系；地下水资源一般并不丰富（与外界联系差，补给困难）。11.5干旱内陆盆地孔隙水系统：石羊河流域甘肃河西走廊石羊河流域武威盆地––––孔隙含水系统。山区（祁连山）→盆地：洪积扇→扇前缘；地表水→地下水（洪积扇、冲积层）→地表水洪积扇冲积物。

地貌原因：因东西向冲断层而隆起的红崖山、阿拉古山，将高平原分隔成南部的武威盆地及北部的民勤盆地。水的来源山区降水及冰雪融水汇聚成西大河等8条河流及多条小河，进入武威盆地冲洪积扇后，全部转入地下。石羊河的产生向北进入细土平原，地下径流受阻，溢出地表成为泉群，汇流为石羊河。(泉的类型？)径流过程进入民勤盆地后，依次堆积洪积物、冲积物及湖积物，河水再次逐步转化为地下水。

11.5干旱内陆盆地孔隙水系统：石羊河流域11.5干旱内陆盆地孔隙水系统：石羊河流域两盆地含水层特点及水质特征总体特征：受构造控制，两个盆地的上含水层，自南而北，厚度变薄，颗粒变细，渗透性变差。武威盆地含水层厚度大，为入渗-径流型的盐分溶滤带。水质较好。向北到溢出带，地下水位浅，但径流依然强烈，为盐分过路带。溢出带以北，地下水埋深浅，为径流-蒸发型的盐分积聚带。民勤盆地，地下水埋深浅，径流滞缓，以蒸发消耗为主，属入渗-蒸发型盐分积聚带。

11.5干旱内陆盆地孔隙水系统：石羊河流域11.5干旱内陆盆地孔隙水系统：石羊河流域11.5干旱内陆盆地孔隙水系统：石羊河流域11.6干旱半干旱黄土高原孔隙水系统

分布我国西部的黄土高原普遍分布有黄土。2.特点①

垂直节理发育，且多虫孔、根孔等以垂向为主的大孔隙；②

垂向渗透系数>>水平方向的渗透系数（几倍

~几十倍）；③

随埋深增加，黄土中大孔隙减少。3．水文地质特点（受岩性、地貌、气候综合影响）①

水量不丰富；②

地下水埋深大；③

水质较差。4．几个名词概念黄土塬––––规模较大的黄土平台称之为黄土塬。黄土梁––––长条状的垅岗称之为黄土梁。黄土峁––––浑圆形的土丘称作黄土峁。

10．4黄土高原的地下水

由于黄土塬为较宽广的平台，切割较弱，有利于降水入渗，平均α=5%~10%，故地下水相对较丰富。黄土塬区地下水的特点：地下水由塬中心