水文地质学基础课件.ppt

1、1,水文地质学基础,授 课 人：刘金峰 教 材：王大纯等水文地质学基础/ 地质出 版 社 / 1995 实验讲义：周淑敏等水文地质学基础实验讲义 /经济学院 /1999 参考教材：于开宁等水文地质学/经济学院 /1998 课 时：理论课与课堂练习50，实验课：4 工程学院 2005、3,2,水文地质学的概念、研究对象、内容； 水文地质学在经济建设中的作用； 地下水的功能； 水文地质学的发展概况。,绪 言,3,水存在于：江、河、湖、海、渠、坑、塘等洼地 地表水 大气层 大气水 生物体内 生物水 地壳浅部（十几公里，主要12公里） 地下水 矿物结晶格架 地下水 岩浆源 地下水 地幔带 地下水 *地

2、下水圈 地表以下至地幔带，各个深度之间的水 具有一定的水力 联系，从而构成一个统 一的含水整体，即地下水圈 。,4,*地下水赋存在地表以下岩石空隙 中的水。 * 水文地质学 是研究地下水的科学。它研究地下水与周围环境（岩石圈、水圈、生 物圈、大气圈）及人类 活动的相互作用下，其水质、水量的时空变化规律；并研究如何运用这些规律兴利除害，造福于人类。 研究地下水，头脑中要建立下面的概念,5,地下是有水的， 水是变化和运动的， 其变化和运动是有规律的， 该规律是可以认识的. 地下水的物理、化学作用作为一种地质 营力，时刻都在改造着环境。 地下水在 改造环境的同时，本身也被改造。,6,一、地下水的功能

3、（品格、特性）1、地下水是一种宝贵的资源 可用淡水=（大气水+地表水+地下水）0.61% 地下水=（可用淡水）98.5% 分布广，变化稳定（质、量、时空）； 水质良好，不易污染； 保证率高； 数量大，便于利用。 若集聚较多的盐分与元素（溴、碘、锶、钡等） 就成为具有工业价值的液态矿床工业矿水。 若含有某些特殊组分（锶、氡等）或具特殊性质（温度）， 就成为矿水（饮之健体者叫矿泉水）。,7,饮用矿泉水标准（GB） H2SiO3 25 mg/l 游离CO2 250 mg/l Li 0.2 mg/l Sr 0.2 mg/l Zn 0.2 mg/l I 0.2 mg/l M 1000 mg/l(Ar R

4、n),8,2、地下水是一种活跃的地质营力 地质营力，是地质作用改造环境的能力。 * 地下水的地质作用，是地下水与环境介质之 间的相互作用。 水对于许多物质来说，可看作一种溶剂和载 体。水在运动中要与周围介质发生各种物、化作用，从而改变着环境面貌，同时也改变着水本身的物、化性质。 花岗岩化作用、变质作用、地热迁移、有些金属矿产、岩溶地貌、地面沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、河流的搬运与堆积、岩石风化等现象，都与地下水 有关。,9,3、地下水是传递地球内部信息的载体 地下水在环境介质中运动，二者相互作用的结果，双方都被改造，都“扑获”了对方的某些物质和信息（如成分、温度、压力等） 水化学找矿。 地热异常

5、。 人们可象诊脉看病一样，根据地下水的某些异常现象来判断地球内部的某些变化。如地应力、地热、地球化学等方面的变化，都可以通过地下水水位、水温、水质等的异常情况加以研究判断。,10,4、地下水是重要的环境要素 没有地下水植物则不能生长；水缺了旱，水多了涝。 地下水位高了会引起土壤盐渍化、沼泽化。 地下水位降低了会导致土壤沙化或沙漠化、草场退化、地面变形（地面沉降、地裂缝、地面塌陷）。 劣质水变坏饮之伤身 ：缺碘会引起甲状腺肿大，高氟使骨质疏松、变脆、牙齿变黄；含盐过多不能饮用，甚至不能灌溉农田。 * 地下水污染 在人类作用下使地下水水质向着不利于人的生存和发展方面变化的现象。,11,综上所述，地

6、下水具有多方面的功能和作用，与人类有着极其密切而复杂的关系，具有积极和消极两方面的意义。我们的任务就是要在水文地质学理论的指导下，搞清地下水的形成、赋存、演化规律，合理有效的开发利用地下水资源，发挥其积极作用；同时还要充分认识地下水与环境的关系，合理干预他们之间的平衡，使水文地质过程向着有益于人类生活和生产方向发展。同时，还要对业已出现的有关地下水的环境灾害问题水资源枯竭，地面变形、海水入侵、土壤盐碱化、沙化等，采取相应的措施加以控制和解决，称之为兴利除害。,12,二、水文地质学基础与其他学科的关系 地下水活动的复杂性与广泛性，决定了水文地质学学科的综合性，它与许多学科相互渗透，共同发展。如：

7、 水质的变化水文地球化学及水分析技术。 水量问题地下水动力学及计算技术、大气降 水及地表水方面的知识。 水与环境的关系环境水文地质学、生态学、 植被学、土壤学等。 地下水的赋存 地层岩石、地质构造、第四纪 地质、地貌。,13,三、水文地质学发展过程（自学） 此类问题的基本思路： 任何一种学科的发展，都是由低级向高级螺旋式的逐渐发展起来的。该过程一般都是伴随着人类生活、生产以及生存的需要而出现的。需要将成为各个学科发展的强大动力。,14,四、水文地质学发展的趋势 1、由寻找地下水转为解决地下水资源问题； 2、研究范围由饱水带含水层到包气带及相对 隔水层在内的整个含水系统； 3、研究对象由饱水带岩

8、石空隙中的水扩 展到地下水圈； 4、理论研究、实验研究与技术方法的应用相 结合， 使水文地质学由定性分析向严密的 定 量 分析方向发展； 5、水文地质学与环境科学相结合。,15,第一章 地球上的水及其循环,自然界中水的形成。 自然界中水的分布。 自然界中水的循环。 影响水循环的因素气象、水文、地质等因 素。 教学提示：本章从自然界水的分布及其统一性来认识地下水，重点阐明地下水资源是地球水资源的一部分。,16,一、地球上的水 地球各层圈（地核、地幔、地壳、水圈、生物圈、大气圈）都有水，但不同层圈中水的含量、分布、物化状态差别甚大。 地壳上部（15km)岩石圈、生物圈、水圈、大 气圈不受高温、高压

9、影响，以H2O的 形式存在（液态、固态、气态） ，含 量很大， 为14亿km3，占地球水的 99.98%。 地壳下部（1535km3):- 压密的汽水溶胶。 上地幔: H2O - OH- + H+ 下地幔、地核 :OH- - H+ + O-,17,自然界的水循环,18,19,二、自然界的水循环 * 自然界的水循环 地球各层圈之间水的相互联系相 转化的过程。 1、地质循环 地球深部层圈与浅部层圈之间 水分的相 互转化过程。 2、* 水文循环 大气水、地表水和地壳浅部 水之间的 相互转化过程。 在太阳热和重力的作用下，水文循环以蒸发、降水、径流等方式周而复始的进行着，保持着天然的水分平衡。根据水文

10、循环中水的运动途径不同，水文循环又分为大循环和小循环。 （1）大循环 发生在海洋与大陆之间的水分交换过程。 （2）小循环 发生在海洋或陆地内部的水分交换过程。,20,三、影响水文循环的气象、水文因素 （一）、气象因素 大气中主要由氮（78%）、氧（21%）和少量的二氧化碳、臭氧、水汽和尘埃构成大气质量。 1、大气圈结构 2、大气的热源 3、主要气象要素：a、气温；b、气压； c、 湿度；d、*蒸发；e、*降水。 （二）、径流 。（地表径流和地下径流，两者都 是 在重力作用下，水沿地表或地下的流动过程 . 它们都是按系统分布的，该系统称之为水系）,21,* 地表水系 汇注于同一干流的所有水道与干

11、流一 起构成的地表径流系统。* 流域 一个水系所分布的范围。 分水岭（分水线） 两个流域间地形最高点线。* 流量（Q) 单位时间内通过河流某一 断面的水 量（m3 / s) 。 Q = F * V F 过水断面面积 V 水的平均流速 径流总量（W) 某一时段内通过河流某一断 面的总水量（m3)。 W = Q * T * 径流摸数 (M) 单位流域面积上产生的流量（L / s )。 M = Q / F *103 (1L = 10-3 m3 ),22,* 径流深度（Y) 计算时段内的径流总量 均匀分布于测站以上整 个流域面积上所得到的 平均水层厚度（ mm) 。 Y = W / F * 10-3

12、* 径流系数（a) 同一时段内流域面积上 的径流深度（mm)与降 水量(mm)的比值。 a =Y / X 我国水文循环概况 (自学),23,我国水文循环概况及特点( 2 1 ),24,我国水文循环概况及特点 ( 2 2),25,我国水文循环概况及特点 ( 2 3 ),26,第二章 岩石中的孔隙与水分,岩石的孔隙。 水在岩石中存在的形式：结合水、毛细水、重力水等。 岩石的容水性、持水性、给水性、透水性。 有效应力原理与松散岩石的压密。 教学提示： 本章应着重阐明岩石的孔隙性与其对水的储容、滞留、释出及透过能力的关系；利用太沙基有效应力原理，解释地下水位下降引起地面沉降的基本机制,27,一、岩石中

13、的空隙 岩石中大小不等、形状各异的 空间。 * 岩石中的空隙 性 岩石空隙的大小、多少、 形 状、连通情况和分布点。 岩石中的空隙按成因分为三大类： a.松散岩石中的孔隙； b.坚硬岩石中的裂隙； c.可溶岩中的溶穴（溶洞）。1、孔隙 松散岩石中 颗粒或颗粒集合体 之 间 的空隙。 * 孔隙度（n) 包括孔隙 在内的某一体积（V ） 岩石中孔隙体积（Vn）所占的比例。 n = Vn / V 或 n = Vn / V %,28,松散岩石的孔隙度大小决定着它的储水能力，孔隙度越大，储水越多。 * 孔隙度大小取决于下列因素： a.* 颗粒的大小和分选程度（均匀程度）； b. 颗粒的排列方式； c.

14、颗粒形状及胶结物充填情况。 其中颗粒的大小和分选性最为关键。一般，颗粒越小、越均匀的松散岩石其孔隙度越大，储水能力越强。之外，颗粒的松散排列、形状的不规则、少胶结和少充填，都会使孔隙度加大，增加储水能力。 粘性土由于会产生结构孔隙和次生空隙，其孔隙度大小另当别论。,29,松散岩石分类（按粒径的毫米数大小） 漂砾 、块石 200 大于罐头盒 卵石、碎石 200 20 玻璃球 罐头盒 砾石、石屑 20 2 大米 鹌鹑蛋 砂 2 0.05（粗、中、细） 大米小米粗玉米面 粉砂（土） 0.005 0.05 细玉米面 黏土 0.005 特粉 混合类：砂粘（砂质黏土），以黏土为主但含少量砂 砂卵石，以卵石

15、为主，含少量砂。 .,30,2、裂隙 坚硬岩石中由破裂变形而产生的裂缝 式空隙。 （按成因可分为三种） a. 成岩裂隙 岩石在形成过程中产生的裂隙。 b.构造裂隙 岩石在构造运动中受力破坏所产 生的裂隙。 C.风化裂隙 岩石在风化作用下破坏而产生 的裂隙。 * 裂隙率(Kr) 岩石中裂隙的体积Vr与包括 裂隙在内的岩石体积V之比。 体积裂隙率 （同上）。 面积裂隙率 单位面积岩石上裂隙面积 所占的比例。 线裂隙率 在垂直于裂隙方向上单位 长度内裂隙所占比例。,31,3、溶穴 可溶岩在地下水作用下所产生的洞穴。 * 岩溶率（Kk) 溶穴的体积Vk与包括溶穴在内 的岩石体积V之比。 Kk = Vk

16、 / V (小数或百分数） 岩石中的空隙是地下水赋存的场所和运移通道。但这些空隙必须依一定形式连接起来构成网络，才具有给水意义。空隙网络特征如下： a.松散岩石：连通性好、分布均匀、各向同性。 b.坚硬岩石: 宽窄不等、长短不一、分布不均、 方向性强、连续性差。 c.可溶岩 :溶穴大小悬殊、分布极不均匀。 * 按含水空隙介质类型，可将地下水分为： * 孔隙水；* 裂隙水；* 岩溶水。,32,岩石中水的存在形式 * 岩石空隙中的水 * 按水的物理状态分为：气态水、液态水、固态水； * 按水的受力状态分为：结合水 强结合水（吸着 水）、 弱结合水（薄 膜水）、毛细水、 重力水。 岩石“骨架”中的水

17、（矿物结合水）： 沸石水 矿物结晶格架之间空隙中的水 .不牢 结晶水 矿物结晶格架之上的水。 较牢 结构水 矿物结晶格架之中的水。 牢靠,33,1. 结合水（强、弱） 在静电引力作用下，岩石固相 表面所 吸附的水。 * 2.重力水 岩石空隙中能在自身重力作用下而运动的 水。 * 3. 毛细水 赋存在岩石毛细孔隙中的水。包括：悬 挂毛细水、触角毛细水、孔角毛细水） 4. 气态水 未饱水岩石空隙中以气态形式存在的水。 5.固态水 冰 6. 矿物中的水 沸石水 、结晶水、结构水。,34,三、与水的储存和运移有关的性质 * 1、容水性 岩石能容纳一定水量的性质。 * 容水度 饱水岩石中所容纳水的体积与

18、岩 石 总体积之比（小数或百分数，在 数值上 与孔隙度、裂隙率、岩溶率 相等） * 2、持水性 饱水岩石在重力作用下释水以后， 其中仍能保持一定水量的性质。 *持水度 饱水岩石在重力作用下释水以后， 仍能保持的水的体积与岩石体积 之比。 （教材中：地下水位下降一个单位深度时,单位水 平 面积岩石柱体中反抗重 力 而保持在 岩石空 隙中的水量。）,35,* 3、给水性 饱水岩石 在重力作用下能够释出 一 定 水量的性质。 * 给水度 饱水岩石在重力作用下所释出的 体积与岩石体积之比。 （地下水位下降一个单位深度时，单位水平面积 的岩石柱体在重力作用下所释放出的水的体积） 显然：容水度 = 孔隙度

19、 = 给水度 + 持水度 * 4、透水性 岩石允许水透过的性质。 * 渗透系数，是用以表征岩石透水性能的定量指标， 是水资源评价中的一个十分重 要参数。 将在第4章中详细讨论。,36,* 影响岩石透水性大小的因素,（1）* 空隙的大小对透水性的影响（正比）； 空隙越大透水性越强；空隙越小透水性越差。 当空隙小于两倍结合水厚度时，一般不透水。 （2）空隙的多少对透水性的影响（反比）； （3）松散岩石颗粒的分选性（均匀性）对 透水性的影响（正比）； （4）空隙充填程度对透水性的影响（反比）； （5）空隙的方向性、连通性、形状、隙 度等都会影响岩石的透水性。,37,5、含水量 松散岩石中保存水分的数

20、量。 *（1）重量含水量（Wg) 岩石空隙中所含水的 重量Gw 与干燥岩石 重量Gs之比。Wg = Gw /Gs *100% * (2)体积含水量(Wv) 岩石空隙所含水的体积Vw 与包括空隙在内的岩石体积Vz之比。 Wv = Vw / V*100% 当水的容重为1，岩石的干容重为ro时，则重量含水量Wg与体积含水量Wv之间的关系为：Wv = Wg . ro,38,岩 石 的 各 种 空 隙,39,40,41,2.2 岩石中水的存在形式,42,结合水、重力水,43,饱和带、包气带、毛细水,饱和带,包气带,潜水面,重力排水区,44,给水度概念图,45,46,47,四、*有效应力原理与松散岩土压密

21、,48,49,第三章 地下水的赋存,含水层、隔水层、弱透水层、含水层组、储水构造。 包气带与饱水带。 上层滞水、潜水、承压水。 教学提示： 本章应着重阐明含水层与隔水层的概念。在讲授概念时，应指出其相对性及弱透水层的给水意义。应紧密结合实验及各种直观教学形式，以加深学生对课程的理解。对潜水等水位线图的做图方法以及它所揭示的水文地质信息应予以重视。,50,3.1 包气带与饱和带 1 包气带： 土壤水带、中间带、毛细水带 固、液、气三相系统 其间水的相对压力小于“零”称负压 水头(势) H = Z + P/r + u2/2g 比较包气带与饱和带中的 P 地下水蒸发、盐渍化 2 饱和带：该课程重点研

22、究对象,51,3.2 含水层、 隔水层、 弱透水层 透水与不透水岩石 含水层：透水层+ 饱和 隔水层：不透水 弱透水层：,52,3.3 地下水分类 广义地下水：地面以下的水分（包括土壤水） 狭义地下水：饱和带中地下水 按埋藏条件：包气带水、上层滞水、潜水、承压水 按含水岩石（介质）：孔隙水、裂隙水、岩溶水（过渡类型：如岩溶裂隙水）,53,3.4 潜水 定义：第一个具有自由表面的含水层中的水 特征：无隔水顶板、易补、与大气圈及地表水密切、水质受气候因素影响大,54,55,3.5 承压水 水头计量：侧压水位（承压水位）虚构面 特征：水位波动不疏干含水层，储水系数 S (对比给水度Sy) 储水率Ss

23、,56,57,58,59,地下水的流速和流态。 渗流定律：达西定律，非线性渗透定律。 流网。 *结合水的运动 教学提示：本章重点是讲清楚达西定律。在讲清地下水运动特点的基础上，着重阐述达西定律的表达形式、物理意义，并明确其适用条件。流网可以只讲稳定流网，用迹线代替流线来讲述。通过达西实验，使学生进一步理解达西定律。通过课堂（课下）作业，使学生掌握用达西定律和流网图解释水文地质问题的基本思路。关于结合水的运动，其内容和学时均可灵活安排。,第四章 地下水运动的基本规律,60,4.1 重力水运动基本规律 4.1.1 达西定律 及其 试验方法 要试验什么？ V & I 过水断面w、渗透流量Q 水头H测

24、量 水头损失 h、水力梯度 I 不同J 之V 达西公式 Q = k w I = k w h/L V = k I,61,达西试验装置,62,试验不同介质：细砂、中砂、粗砂，得三组数据系列I i, Vi V=k1 I 、 V=k2 I 、 V=k3 I = V = k I 或 Q=k w I 比例系数k称为渗透系数，和介质与流体有关。限定为水时，仅仅和介质有关,63,64,管道流：雷诺数: Re= V d / 临界雷诺数 Rec= Vc d / 2000 渗流： 雷诺数: Re= V d10 / ,65,有效孔隙度： 孔隙度n有效孔隙度ne给水度Sy() 渗流速度（渗透速度）V=k I (虚拟流速

25、) 渗流过水断面面积：含水层断面面积 孔隙平均流速: u=V/ ne,66,4.2 流网 流网-等水头线与流 线组成的网格 定水头边界（河、湖泊） 隔水边界 分水线,67,68,非均质 层状非均质 流线平行于层面 流线密度？ 流线垂直于层面 等水位线密度？,69,流线在岩层界面上的折射（类似于光学中的折射） k1 / k2 = tg1 / tg2,70,71,72,73,第五章 毛细现象与包气带水的运动,毛细现象。 毛细负压。 毛细上升高度与悬挂毛细水。 教学提示： 本章主要讲清毛细现象的实质，掌握包气带 水分分布及其运动规律。,74,75,76,77,78,79,第六章 地下水的化学成分及其

26、形成作用,地下水的化学成分：溶解气体；离子与分子；胶体 与有机质等。 地下水的主要化学性质：矿化度；硬度；PH值等。 地下水化学成分的形成、变异作用。 地下水化学类型及其图解。 不同的地下水化学类型对环境的指示意义。 水质资料的整理及表示方法。 教学提示：本章内容应侧重地下水化学成分的形成作用，并 注重与后继课程水文地球化学课程的衔接、 分工、配合。,80,第七章 地下水的补给与排泄 地下水的补给： 大气降水入渗补给及入渗机理；地表 水补给；凝 结水补给；相邻含水层之间的越流补给；“天窗” 补 给 人工补给。 地下水排泄： 蒸发排泄；泉排泄；向地表水 泄流；向 相邻含水层越流；人工排泄； 地下

27、径流。 教学提示：通过对地下水补给、排泄、径流概念及其影响因素的讲解与分析，使学生在理解补、径、排基本内涵的基础上，深刻理解地下水通过补、径、排过程，不断地进行着水分的交换和运移，从而决定了含水层水量与水质的分布规律。,81,7.1 地下水的补给 大气降水补给、地表水补给、凝结水补给、含水层补给 大气降水补给机制：活塞式、捷径式,82,降水入渗过程图解,83,地表入渗速率随时间变化（降水强度与地表径流）,84,降水入渗系数：a = qx / X qx = X- D -s 影响a的因素：年降水量、降水特征、包气带岩性与厚度、地形、植被,85,86,地表水补给： 出山河流与地下水关系,87,间歇性

28、河流与地下水关系,88,89,90,含水层之间补给,91,92,93,94,95,96,其它形式补给,97,泉水分类,98,99,100,101,基流分割,102,潜水蒸发强度与埋深关系,植被蒸发对潜水位的影响,103,地下水循环对水质的影响,104,第八章 地下水系统 地下水系统：地下水含水系统、地下水流动系统。 地下水系统的水动力特征。 地下水流动系统的水化学特征。 地下水流动系统的水温度特征。 教学提示：本章重点讲述地下水系统的概念及其特征。在授课过程中，强调地下水的形成、分布、运动的系统性和地下水系统的级次性；强调一个地下水系统中各部具有统一的水力联系。以流网分析为主线，阐明地下水流动

29、系统的水动力特征、水化学特征、温度特征。通过教学，使学生掌握以流网为工具分析一般水文地质问题的能力。,105,106,107,108,109,110,111,112,113,114,115,116,117,118,119,120,第九章 地下水的动态与均衡 地下水动态：地下水动态的概念；影响地 下水动态的因素；地下水天 然动态及人为影响动态；地 下水动态的类型。地下水均衡：地下水均衡的概念；均衡地 段与均衡期；地下水均衡方程式。 教学提示：本章应在讲授地下水补给、排泄及 其动态的基础上，重点阐明地下水 均衡原理，使学生建立起地下水均 衡的时空概念。应创造条件配合实 验演示等深学生的理解。,12

30、1,122,123,124,125,126,127,128,129,130,131,各分区水资源总补（排泄）给量大于全区总补给（排泄）量！,多年平均均衡式,132,第十章 孔隙水 孔隙水的一般特征。 山间河谷及山间盆地地下水。 山前倾斜平原地下水。 河流下游堆积平原地下水。 黄土高原地下水*。沙漠区大地下水*。滨海沙丘地下水*。 教学提示：本章可将山前平原地下水及河流下游堆积平原地下水作为重点，着重阐明它们的形成、埋藏、分布及水交替循环的特点。,133,洪积扇中的地下水,地貌分带：山区-洪积扇（扇间洼地）-冲积平原-湖积平原（洼地）,扇顶,扇缘,泉集河,坡度大、埋藏深、颗粒粗、水位变幅大、矿化

31、度低,134,135,冲积平原中的地下水,现代河道,近期古河道,微地貌-岩性-地下水分带 现代河道与近期古河道：地势高、颗粒粗、透水性好、埋深较大、易入渗、蒸发弱、水质较好 河间洼地：地势低、颗粒细、透水性差、埋深较小、不易入渗、蒸发强、水质较差,136,冲积平原浅层地下水水质特征：与微地形有关，埋深大者矿化度低，小者高。宏观规律差 冲积平原深部地下水水质特征：大的宏观规律如上图。（有时没准！）,137,138,黄土塬,黄土梁、峁,Q3,Q1-2,黄土：风积物（干旱环境的产物） 垂直节理发育，垂直渗透系数水平渗透系数 孔隙水？裂隙水？,139,结合水动力及渗透条件解释黄土塬地区等水位线图 水质

32、：相对与冲积物来说，土的风化不彻底，含盐量高，故水的矿化度较高 * 水质类型分带规律解释,140,祁连山区，出山河水流量:14.4亿,扇群带渗漏:6.5亿,泉群出流:3.2亿,实例分析,融雪水,降水700mm,降水300mm,降水160mm,泉集河,红崖山阻挡,141,142,第十一章 裂隙水 岩石的裂隙性：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙。 裂隙含水介质的特点。 裂隙水的埋藏类型及特征：层状裂隙水、脉状裂隙水、 风化裂隙水。 裂隙水特征：成岩裂隙水、构造裂隙水、风化裂隙水。 教学提示：本章应在阐明岩石裂隙特征的基础上，重 点介绍裂隙含水介质（含水系统）的特点 及裂隙水赋存特征。教学中应配合基岩区

33、 水文地质图的读图分析，启发学生思考， 达到加深理解的目的。,143,11.1 裂隙水概述 基岩裂隙分类：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙 特征（与松散岩层孔隙水对比）： 不均匀性、各向异性 裂隙率较孔隙水的有效孔隙度低1-2个数量级，动态变化大 含水层产状复杂（孔隙水含水层近乎水平） 含水层被隔水构造分割成“小片”,144,145,146,11.2 裂隙水类型（含水意义） 成岩裂隙水：沉积岩与深成岩浆岩的成岩裂隙多是闭合的，含水意义不大。 陆地喷溢出的玄武岩成岩裂隙（冷凝收缩引起）较发育，可形成含水层； 岩脉接触带，冷凝收缩裂隙形成近乎垂直的带状裂隙含水带。 风化裂隙水： 物理风化、化学风化 风

34、化层，厚度数米-数十米，连通性孔隙水类似，未风化的母岩构成相对隔水底板 多种矿物组成的粗粒结晶岩石 (花岗岩、片麻岩等)，热膨胀系数差异大，风化裂隙发育，可形成含水层；裂隙不发育或泥质岩石风化后的孔隙小并被充填，不会形成含水层 构造裂隙水(最主要的裂隙水类型) 影响构造裂隙发育的主要因素： 岩性（脆性与柔性） 构造特征与部位 背斜轴部、张性断层、断层两侧裂隙增强带等是裂隙较发育部位。 胶结情况 钙质胶结 脆性 硅质胶结、泥质胶结 柔性（塑性）,147,148,149,11.3-4 裂隙介质含水层研究方法（等效孔隙介质研究法）,没法真实研究,150,11.3-4 裂隙介质含水层研究方法（等效孔隙

35、介质研究法）,151,152,11.5 断裂带水文地质意义 柔性岩石（如页岩、泥岩等），裂隙闭合，仍不导水 脆性岩石（如灰岩、粗砂岩等），裂隙张开性好，导水增强 张性断裂（多为正断层） 断层自身成为强导水带（角砾岩），两侧裂隙增强带导水（上盘优于下盘） 压性断层（多为逆断层） 断层自身可能成为隔水构造（糜棱岩化，断层泥），两侧裂隙增强带导水（上盘优于下盘）。 后期充填与胶结，使裂隙带的导水特征发生变化。,153,第十二章 岩溶水岩溶空隙：溶孔、溶隙、溶管、溶洞、溶穴等。 岩溶发育的条件、影响因素及特征。差异岩溶与地下河系化趋势及岩溶水的径流系统。岩溶水的埋藏分布特征：岩溶水分布的不均一性；岩 溶含水带的分布规律。岩溶水的交替循环及动态特点。教学提示：本章应在阐明岩溶发育条件、岩溶介质特点及 岩溶发育规律的基础上，着重讲述岩溶水的埋 藏分布及交替循环特征。教学中应配合岩溶区 水文地质图的读图分析来加深理解。,154,流动系统对岩溶发育影响-概念模型