水文地质学第一章－

第一章地下水基础知识1第一章地下水基础知识含水层：

贮存有水（主要是重力水）并在天然条件或人为条件下能流出水来的岩石，由于含水岩石大都呈层状，所以称之为含水层含水岩组：复杂含水岩层的组合称为含水岩组（含水岩层可能呈脉状、带状等）2第一章地下水基础知识1.1含水介质的水理性质第一节含水层及含水岩组含水介质的水理性质：

岩石与水接触后有关的性质即与水分贮容和运移有关的岩石性质。

包括容水性、持水性和给水性，贮水性和释水性，透水性以及毛细性等。3第一节含水层及含水岩组1.1含水介质的水理性质一、容水性、持水性和给水性二、贮水性或释水性三、渗透性或透水性四、毛细性4第一节含水层及含水岩组1.2构成含水层的条件一、透水层与隔水层透水层：岩石让流体透过自身，反之为隔水层。两类隔水层：

一种是致密岩石，其中没有空隙，既不能含水，也不可能透水。

另一种是孔隙度很大，但孔隙小，孔隙小存在的水绝大部分是结合水。有水但不透水。透水层与隔水层——岩石的渗透系数来区分渗透系数小于0.001米/日的岩石，隔水层；大于或等于这一值者属隔水层。5第一节含水层及含水岩组1.2构成含水层的条件二、含水层、半含水层与非含水层含水层：贮存有地下水，反之为并在天然条件下或人为条件下，能流出水来的岩层。半含水层（半透水层）：

①、构造沉降使海相软泥土上覆岩层荷载增加；②、大量开采地下水，区域性水头降低，通过弱透水层越流补给。非含水层：致密岩石。61.2构成含水层的条件三、含水层富水性能的进一步划分1、松散沉积物中（标准：口径26.7cm口径钻孔单位涌水量）2、坚硬岩石中（标准：平水年泉流量）7第一节含水层及含水岩组1.3含水层的形态及其分类一、含水层的形态含水层的形态即合水层的空间分布状态，有层状，脉状和带状，以及块状。二、含水层分类1．根据合水介质空隙类型划分孔隙含水层；裂隙含水层；喀斯特含水层：81.3含水层的形态及其分类二、含水层分类2．根据含水层的埋藏条件及水力学状态划分

承压合水层：是两个不透水层或弱透水层之间所夹的完全饱水的含水层．含水层中任一点的压强都大于一个大气压，所以称为承压含水层；

无压含水层：凡是含水层中水表面的压力等于一个大气压力，即具有自由水面的含水层称为无压含水层。91.3含水层的形态及其分类二、含水层分类3．根据渗透性的空间变化划分

均质含水层：含水层中各部分的渗透性与空间坐标无关，是一个常量。可以进一步划分为：各向同性均质、各向异性均质均质含水层：101.4构成含水岩组的条件一、含水岩组的定义含水岩组：就是指具有统一的水力联系和一定的水化学特征的多层含水层的空间组合。

二、构成含水岩组的基本条件1、含水岩组内部各个含水层应该具有统一的水力学联系。主要指合水层内任一点的水压力与相邻点是连续的，即含水层内部存在一个统一的水压力系统。①、如果地下水不运动，那么等水压面是一个平面。

②、地下水流动，可以测到具一定倾斜的测压水面。111.4构成含水岩组的条件二、构成含水岩组的基本条件2、合水岩组内部的地下水应具有一定的水化学特征．即某一含水岩组的地下水常常属于一定水文地球化学场作用下的产物。例如：还原沉积环境下沉积的含水岩组中的地下水．较低的氧化还原电位及较高的亚铁离子成了该合水岩组普遍的水化学特征。121.4构成含水岩组的条件二、构成含水岩组的基本条件3、包括在一个含水岩组中的各个含水层在地质上常常具有一定的成因联系，并常常同属于某一地层单位．由于地质沉积环境的变化普遍存在旋迴性特点，所以使一个含水岩组与另一个含水岩组间常常可以出现比较明显的分界线，这个界线往往也就是地层时代的分界线。131.5含水岩组间的相互联系含水岩组之间存在着三种主要联系形式：一、越流联系地下水中溶质弥散因素：一种是在溶质浓度梯度作用下的分子扩散作用；另一种是在水力梯度作用下的溶质对流与机械弥散作用。在一般情况下，后者又经常起着主导作用。

自然界存在的水化学某一成分在数量上的变化，以突变为主，即两种不同化学成分水的接触，仍以“锋面“形式出现为主。如果出现渐变过程，不以突变形式出现，则说明两含水岩组间可能存在规模较大的越流渗透。141.5含水岩组间的相互联系含水岩组之间存在着三种主要联系形式：二、通过沉积间断或埋藏的古剥蚀面联系

三、通过新构造活动带联系15第二节蓄水构造2.1蓄水构造的概念和类型一、蓄水构造的概念

蓄水构造就是透水层与隔水层棉相互结合而构成的能够富集和储藏地下水的地质构造．它是透水层与隔水层的对立统一物。

蓄水构造由以下三个基本要素组成：(1)透水的岩层或岩体．它构成蓄水构造的含水介质．(2)相对隔水的岩层或岩体．它构成蓄水构造的隔水边界。(3)地下水的补给和排泄条件，即具有透水边界、补给水源和排泄出路。16第二节蓄水构造2.1蓄水构造的概念和类型一、蓄水构造的概念

储水构造储水构造是专指被隔水边界完全封闭的含水的地质构造体．它缺乏补给排泄条件．储水构造中地下水的交替极其迟缓，几乎没有交替作用。172.1蓄水构造的概念和类型一、蓄水构造的概念

182.1蓄水构造的概念和类型二、蓄水构造的类型1．水平岩层蓄水构造．包括：①承托式蓄水构造(上层滞水的及承托式潜水的)；②淹没式水平岩层蓄水构造．2．单斜蓄水构造(包括承压水斜地)．3．褶皱型蓄水构造．包括：①向斜菩水构造；②背斜蓄水构造；4．断裂型蓄水构造．包括：①断层蓄水构造；②断块蓄水构造(断层阻水式的、地堑式的、地垒式的及阶梯断块式的)．5．接触型蓄水构造．包括：①侵入接触蓄水构造(侵入接触带的及侵入体阻水的)；②岩脉蓄水构造(导水岩脉的及阻水岩脉的)；②不整合接触蓄水构造(盆式的、谷式的、堤坝式的及古潜山的)．6．风化壳蓄水构造．192.2水平岩层蓄水构造一、水平岩层蓄水构造示意图202.2相水平肤岩层蓄水罩构造二、承托念蓄水构造丢的富水性蚊主要取决赏于以下几赞个因素。(1)隔训水层的分俊布面积：叛面积越大历，地下水何就越丰富肆；面积太傻小，只能除形成季节屿性地下水结．(2)雹隔水层福的倾斜愉程度：矛水平隔秀水层最辈有利于振承托地鹊下水；场隔水层奔越是倾赛斜，地失下水就抖越不易疯保持。(3)隔腥水层和含陶水层的透掉水性：条隔水层臣透水性越晶小及它与随含水层透鸭水性相差悟越大时，迷越有利于肝保持地下玩水．(4)婚地下水灵补给条丽件：气贤候、地范形等条袋件对补减给有利渔，补给悄充分时妨，地下友水丰富勿；补给俯不连续安、不充赌分时，据地下水务也不丰棒富，甚萝至只形熔成季节别性地下奴水。212.3光单斜械蓄水构造一、单烈斜蓄水凯构造的炎地下水苗包括承致压水和安无压水腿两部分(1)烂在由透怜水岩层爪和不适宏水岩层泡互层组驾成的单劈燕斜构造谋中，地柏下水以袜承压水靠为主，易无压比厉水只分霉布在透足水层出飞露地表纵的地下输水补给搬区。启这种单除斜蔷水昨构造叫锻做承压水斜搁地。(2)撞在缺少满隔水层织覆盖的备巨厚层却单斜透螺水岩层视中，由裕于透水膊层大部望份出露星于地表雾，所以角地下水膛以无压库水为主白。承压削水只是舍分布在先局部有足隔水层渗覆盖的哭地方．222.3拘单斜蓄迅水构造二、晋单斜蓄袄水构造使的一个众重要特格征，就浊是合水飞层的倾页没端具席有阻水择条件．狮这种阻陡水条件跟一般由绩以下几批种原因牙造成．(1)合倒水层的空备隙性和透榨水性向倾头没方向随挠着埋藏深林度增加而尸减小，以滩致达到某品一深度后笑逐渐变为剩不透水层温。232.3锄单斜蓄所水构造(2)扰由于含搏水层向夺其倾没过方向逐糊渐尖灭水而形成退的承压情水斜地包。242.3渐单斜厚蓄水构造我国内迟蒙的大疑青山，仪新疆的斤天山以偿及甘肃拦的祁连垄山等山役前地带先，都有论这种自殖流水斜窑地分布宪。25附件一担、牢洪积扇破中的地免下水1、洪润积扇的牢形成过鹅程洪积物滩是暂时艰性水流巡寿在山前交地带形蛋成的一妖种堆积彻物。若艺为冲积墨、洪积旋共同作皮用，则争可形成夸冲洪积朴扇。川我西平原率上的岷董、沱二献江的冲宵洪积扇窄等都是三童要的落供水水担源地26附件一告、塞洪积扇拨中的地鞭下水2、根据头地下水埋商深、径流午条件及水改化学特征折，可将洪屋积扇中地州下水划分英为Ⅰ、Ⅱ须、Ⅲ水文欣地质带27附件一、千洪积搭扇中的地泼下水1）、Ⅰ水文地节质带位于洪谋积扇顶构部，靠桐近山口排。地形胸坡度较苍陡，岩朱性为粗注大砾卵协石堆积晶。具备妇良好的贪渗透性艰能及补炕给径流爱条件和伍储水空较间。地下水躁埋藏较零深，故负叫潜水深我埋带。有的埋泽深可逾百糖米，如祁毅连山北麓行和昆仑山稳北麓的许厕多洪积扇泳。由于地珠形坡度贤大、径散流条件辞好，又斑是洪积桌扇的主纳要补给泪区，故疏又叫补给径组流带，地下水歌矿化度搏低，一矮般小于祥0.5欢g/l凶，地下隙水化学厉成分的吉形成以尚溶滤作纺用为主挥，因此谢又叫盐分溶敞滤带。水化浮学类型念大多是贿重碳酸鞠盐水。帖其动态倚随气象腿和水文盆条件而丸变化。28附件一、室洪积去扇中的地割下水2）、Ⅱ水文唯地质带位于洪怜积扇的圆中部。纵地形坡瓶度变缓魂，岩性贵变细，慨为细砂巡寿、亚粘扯土等，乌透水性喷和径流使条件都服较I带选差，地伞下水埋是藏深度之减小，点在适宜恋条件下首以泉或毫沼泽等沈形式出估露于地虾表，故趟称为潜水溢出耳带或潜水浅驻埋带。由于地下滨水位接近袍地表，岩后性变细，厨毛细作用失增强，特估别在干早智半干旱气路候条件下诊，蒸发作夏用加强，仗水的矿化搂度显著增微大，水化巴学成分逐捎渐由重碳眨酸盐水变姨为重碳酸棍硫酸盐水储或硫酸重塔碳酸盐水邻，故本带锣又称为盐分过路钟带。在本带愧潜水含犬水层之躁下，被锦稳定的铲细粒沉剩积层覆懒盖的砂帮砾层中畜，有承夫压水存羽在。承渡压水头仰向扇形步边缘外哭围方向鞠增大。绝承压水责不易受溜蒸发影但响，仍止多属矿廉化度小毯于1g晴／l的竹淡水。29附件一、网洪积徒扇中的地储下水3）、Ⅲ水文承地质带位于洪积正扇前缘，喘沉积物主兄要由亚砂续土、亚粘删土及粘土败组成，常统与冲积物贿、湖积物橡形成复合灰的堆积平接原。在河流排糕泄的影响脸下，地下绪水稍有加舟深，因而彩称为潜水下沉狸带。粘土类土映的毛细水到上升高度管大，在干眼旱、半干承旱气埃条党件下，地侍下水大量取消耗于蒸悦发，而将汤水中盐类桑聚积起来网，矿化度杨很快增高每，故本带骑又称盐分堆积搂带。地下窄水化学锦类型为劲硫酸氯已化物水侮或氮化惹物硫酸视盐水，捕最后可房诚为氯化村物水。效由于地鼻下水排么泄以垂请直方向答（蒸发睁)为主腾，故又始称垂直交替瞒带。此带往蝴往产生土茅壤盐渍化划。第Ⅲ带沉奖积物厚后度大，在深辫部常有由Ⅱ带延补伸下来的砂局层，形成动深部承压牧水，水质脱较上部潜划水好，可燃供水。302.3崖单斜掘蓄水构造(3)碌由于含街水层倾闷没端被陪阻水断薯层封闭肢而形成土承压水辰斜地312.3扔单斜蓄锐水构造(4)挂由于含到水层倾灵没端被券阻水岩疤体封闭围而形成铅承压水药斜地322.3美单斜蓄杯水构造三、籍单斜蓄水路构造的地音下水补给孤区位于透术水岩层出贯露于地表斜的地区．貌补给区的喇地下水属躬潜水类型究．地下水茎的排泄途乱径主要有罪以下四种煮。(1)淋岩层向犁山内方略向领斜领，或向崭沟谷上汪游倾斜嫩．在这挂种情形絮下，含廊水层的堡倾斜方祝向具有云较好的披封闭条索件，有举利于地崭下水的公富集和任储存，汁可形成厉承压水嘱斜地，帜如图中登的a所蛙示。但医如果透衣水岩层迎在其倾户斜方向沸，例如扬在山的嘴背后被堵侵蚀而帆出露于接地表，尿则将因康为地下结水排泄刑很快而东不易富征集和储绘存．这途种条件拿不能成你为蓄水带构造，帜如图中棉的b所是示．332.3仿单斜忧蓄水构造(2)肌岩层向款山外方肺向倾斜员，或向倘沟谷下窃游倾斜凶．肆分为两冒种情形阳：董当岩层巷倾角小英于地面峰坡度角尺时，如化图中的何c所示遍，地下导水根容单易排泄膜，不易利富集和初储存，拥不能成油为蓄水裤构造；锻当岩层四倾角大肢于地面瓜坡度角凯时，如虑图中的鸡d所示意，含水饥层的补短给条件抓和封闭厘条件都邮较好，政有利于率地下水求富集和职储藏，斥能成为朋良好的沈自流水乞斜地。342.3甲单斜丛蓄水构造(3)岩挨层走向与其地形等高拍钱垂直．缝在这恳种条件下争，地下水场主要富集鲜和储存于锦排泄基准魄面以下的何透水层里谱，分布在够高处的适餐水岩层不住易保存地棉下水。(4)在茧地面坡度收很小或近向于水平，白附近又没拌有深切的刻排水沟谷婆的条件下绢，单斜的芦含水岩层蜡一般都储啊藏地下水潜。352.4搞褶皱型取蓄水构蛋造在褶皱构铺造中，如鸦果同时分粒布有透水用岩层(或王岩石透水地带)与相盖对隔水岩宫层时，相榜对隔水层烧即构成隔滥水边界，廊透水岩层炒(带)成鲜为含水介禾质，这种亩褶皱皱构资造在适宜督的补给条捧件下即形忍成褶皱型灵蓄水构造炼．褶皱型蓄贺水构造包笨括向斜蓄况水构造和社背斜蓄水镰构造两种肯类型．362.4朵褶皱型奶蓄水构狐造一、向斜潮蓄水构造372.4厘褶皱鉴型蓄水构栏造一、向斜甜蓄水构造1、向斜漆蓄水构造夏的蓄水水窗条件：(1）向底斜中分布烛有含水岩没层，作为袜储水的空针间条件；(2)向巩斜中在透颜水岩层之主下分布有跑隔水岩层然，或隔水蹄层与透水汗层互层，店作为隔水德的边界条越件；(3)贺地下水伟从向斜么翼部透揭水层出歌露地表沾的地形途较高地社区接受缎补给，威向地形菌较低的扔核部成进翼部汇兰集，构深成良好坟地下水餐富集条严件．382.4宜褶皱型疑蓄水构炎造一、向斜灰蓄水构造2、吸向斜蓄响水构造耕按其中漏地下水翻的埋藏康条件和制地下水老的类型欣，分为荒两种形虑式．(1)承装压水盆地屋．含水层裳夹于上下览两个不透陵水层之间朵，或含水熊层与隔水按层互层．巴向斜翼部娇含水层出幅露地表的振地区为补助给区；含恢水层出露坛标高最低桥的部位为匹排泄区；芽含水层被企隔水层覆畜盖的地区着为承压区太．在承压劲区地形低概洼的部位赛常常形成泪自流水．392.4本褶皱