水文地质学基础课件

第八章孔隙水学习导航：地下水赋存赋存的介质赋存的形式第一节岩石的空隙第三节岩石的水理性质第五节含水层和隔水层第二节岩石中水的存在形式第四节饱气带和饱水带第六节地下水系统第一节不同成因沉积物中的地下水孔隙水：孔隙水是储存于第四系松散沉积物及第三系少数胶结不良的沉积物的孔隙中的地下水。洪积物特征：洪积扇的概念:由洪积物组成的、从沟口向平原呈扇形并展开的近半锥体的堆积物称洪积扇。各个沟口洪积扇的不断发育，往往相互联接形成山前倾斜平原堆积物特征：成分大小混杂，磨圆度和分选性较差，纵向特征：沟口到平原的水平方向碎屑物具有由粗逐渐变细的特征。从扇顶到扇缘可分为：上部砂砾带、中部砂砾粘土交错层、边部粘土带第一节不同成因沉积物中的地下水垂向上特征：由于干湿期变化，或构造运动，洪积扇在垂向上形成了与古洪积层叠的构造形式，各期洪积层的沉积粒度、厚度、轴线位置、结构等许多方面，出现了一定的差异洪积物中的地下水洪积扇上部径流带：由厚层砂、砾石组成，地下水埋藏较深，径流条件良好，水质好，为矿化度小于0.5~1g/L洪积扇中部溢出带：由粗、细沉积物交错组成，地下水埋藏变浅，径流变弱，富水性降低，浅部常形成沼泽或溢出成泉，矿化度增大到1~2g/L，深部形成承压水，多是矿化度小于1g/L第一节不同成因沉积物中的地下水洪积扇下部垂直交替带：由细粒沉积亚粘土、黄土状土、亚砂土与细粉砂的互层组成，埋藏加深，径流缓慢，一般是矿化度大于3g/L。见图8-2.冲---洪积扇的富水部位冲---洪积扇的涵义：在洪积扇堆积过程中有经常性水流（河流）参与时，洪积物中将夹有冲积物，称冲积---洪积扇。冲---洪积扇特征：富水性相差较大，影响因素：砂、砾层规模大小，厚度大小，分选性补给量大小基底的构造条件第一节不同成因沉积物中的地下水冲---洪积扇中富水段：冲---洪积扇中的溢出带是富水段，尤其在扇轴附近由于有经常性地表径流通过，水量尤为丰富。实例冲积物的特征：冲积物是河流沉积的产物，在新生代各种成因类型的沉积中，冲积物常是富水的。河流上游河谷的冲积层：只在枯水期沉积于河弯的凸岸和河谷开阔地，为粗大的卵石、砾石、粗砂，通常无细粒粘土质的覆盖层。第一节不同成因沉积物中的地下水河流中游河谷的冲积层：1、河漫滩相沉积：由于洪水期和枯水期都发生沉积，形成了上细下粗的二元结构。见图8-52、牛轭湖相沉积：河流的截弯取直作用，形成牛轭湖沉积，也具有二元结构，但上覆细粒盖层厚度增大，下伏粗粒粒度变小。河流下游平原的冲积层：横向上：从河床中心到河间，依次为古河床相沉积（多为粉砂）、滨河相泛滥堆积（亚砂土、亚粘土、粘土）、湖沼相沉积（粘土）。纵向上：由于地壳不断地升降和气候条件改变，不同时期的冲积层相互迭置和交截连接，形成复杂多样的地质结构。形态特征：沉积物多为透镜体、条带状，不同沉积体呈现水平交错状。第一节不同成因沉积物中的地下水冲积层中的地下水河流上游冲积层中的地下水：透水性强，水质好，富水条件好，但分布范围较窄，受季节影响。河流中游冲积层中的地下水：横向上地下水的埋藏分布与富水性随阶地不同而不同。中游比上游富水地段范围增大，可采量增多冲积物粒度不同，富水性不同，河床相砂层是富水部位牛轭湖相水中含有机质和铁。第一节不同成因沉积物中的地下水河流下游冲积层中的地下水在纵向上：平原区巨厚沉积物的上部为近代冲积物，下部通常是一些时代较老的沉积物质，下部富水性小于上部。在横向上，可分为近山带、中部过渡带和滨海带，在此方向上，沉积物粒度越来越小，地下水埋藏越来越浅，矿化度越来越高。在平原巨厚沉积的以二元结构为主，多相迭置在各带内，河床相沉积相对富水，冲积、洪积和冰水沉积的砂砾比较富水，水质好，湖积、海积的粘质土和淤泥夹粉砂层或粉砂透镜体，含承压水，但不丰富，径流条件不好，水质也较差。整个平原形成一个规模巨大的地下水沉积盆地。第一节不同成因沉积物中的地下水冲积层的富水部位河流上游河谷富水带：河谷砂砾卵石层厚度大、分布宽度广的地段，是富水带，如：河流交汇地带、河谷的开阔段、河谷的急弯段、河弯的凸岸等。河流中游谷地富水带：1、低阶地相对高阶地富水性较强，低阶地物别是一阶地的砂砾层是富水带；2、河流的交汇地段、河流拐弯地段和河谷变宽地段；3、古河床分布的地段和阶地前缘。河流下游平原富水带：下游平原是各种沉积物组成的复杂的综合体，其富水带主要集中在古河床和近代河床砂砾层中。第一节不同成因沉积物中的地下水湖积物的成因及其特征：径向上：湖积物的分布通常呈环带状，从滨岸到湖中心沉积的粒径越来越小，分选性越好，见图8-7。湖泊距剥蚀区的距离越近，沉积物粒径越大，反之，越大。如有河流通过，会形成三角洲沉积。垂向上，由于多期构造运动影响，会出现粗细相间的旋迥性性沉积。湖积物中地下水及富水性特点：湖积物中大多赋存有水头较高的承压水，但水量不大。主要富水区：1、沿岸三角洲沉积带及湖盆边缘的冲积、洪积层；2、河流注入形成的砂层沉积；3、其它成因形成的富水砂砾层。第一节不同成因沉积物中的地下水滨海三角洲沉积物中的地下水沉积物特征：分三个部分，三角洲平台主要砂，三角洲斜坡主要是粉细砂，而原始三角洲主要是沉积淤泥。见图8-8.地下水特征：属于半咸水沉积，矿化度较高，但局部有淡水存在。滨海沙丘中的地下水：由沙丘形成的海滨和海岛常常分布着淡的潜水，主要是由于淡水补给量大于混合量。第一节不同成因沉积物中的地下水海水与淡水平衡的条件见地下水动力学相关内容第一节不同成因沉积物中的地下水黄土中的地下水黄土分布：西北及华北干旱、半干旱地区黄土的渗透特征：黄土的垂直节理发育，大孔隙多，垂向渗透系数往往比水平方向上的渗透系数大几倍。渗透系数差异性较大，并随埋深的增大而减小。见图8-11黄土的地貌分类：黄土塬、黄土梁、黄土峁黄土中地下水特征：由于降水量小，且包气带及蒸发消耗，黄土中潜水深埋且补给量不足，地下水水源条件较差。在各种地貌中，黄土塬地下水条件较好，黄土梁、峁不利于地下水赋存，但其沟中水位较浅。黄土中的地下水化学特征是矿化度较高。第一节不同成因沉积物中的地下水冰碛物及冰川沉积物中的地下水冰碛的特点是颗粒大小混杂，分选极差，粗粒物质棱角分明。冰碛物分选不良，含有大量粘土，一般不能构成含水层。但冰碛物重新搬动分选后形成的洪积物、冲积物及湖积物形成含水层。第二节孔隙含水系统实例简介第三节孔隙承压水的特点孔隙承压水形成的原