第三章地下水的類型及特征

1、第三章第三章 地下水的類型及特征地下水的類型及特征第一節(jié)第一節(jié) 不同埋藏條件下的地下水不同埋藏條件下的地下水第二節(jié)第二節(jié) 不同介質(zhì)中的地下水不同介質(zhì)中的地下水 第一節(jié)第一節(jié) 不同埋藏條件下的地下水不同埋藏條件下的地下水一、上層滯水一、上層滯水 及其特征及其特征二、潛水二、潛水三、承壓水三、承壓水地地 下下 水水 的的 類類 型型圖圖3-1 3-1 上層滯水埋藏圖上層滯水埋藏圖1-1-透水層透水層; 2-; 2-隔水層隔水層; ;3-3-含水層（含水層（B-B-上層滯水上層滯水; r-; r-潛水）潛水） 一、上層滯水及其特征一、上層滯水及其特征 位于地下水面以上的地帶稱為包氣帶，位于地下水面以

2、上的地帶稱為包氣帶， 包氣帶中的水主要有：包氣帶中的水主要有：(1)(1)土壤水：是指位于地表土壤水：是指位于地表以下土壤中的水，主要以以下土壤中的水，主要以結(jié)合水和毛細(xì)水的形式結(jié)合水和毛細(xì)水的形式存在，它主要靠大氣降水存在，它主要靠大氣降水的滲入、水汽的凝結(jié)及的滲入、水汽的凝結(jié)及潛水補(bǔ)給。潛水補(bǔ)給。2)2)上層滯水：是存在于包氣帶上層滯水：是存在于包氣帶中局部隔水層之上的重力水，中局部隔水層之上的重力水，一般分布不廣。一般分布不廣。上層滯水特征：上層滯水特征：(1(1）最接近于地表，和氣候、水文條件的變化密）最接近于地表，和氣候、水文條件的變化密切。接受大氣降水與地表水的補(bǔ)給，補(bǔ)給區(qū)與分切。

3、接受大氣降水與地表水的補(bǔ)給，補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致（范圍很?。┎紖^(qū)一致（范圍很小）, ,排泄體現(xiàn)蒸發(fā)和向下滲排泄體現(xiàn)蒸發(fā)和向下滲透補(bǔ)給潛水。水量隨季節(jié)變化，在補(bǔ)給量較多的透補(bǔ)給潛水。水量隨季節(jié)變化，在補(bǔ)給量較多的季節(jié)水量多，在干旱季節(jié)枯竭。季節(jié)水量多，在干旱季節(jié)枯竭。（2 2）與土壤水區(qū)別，底部有隔水層，作村民供水）與土壤水區(qū)別，底部有隔水層，作村民供水水源；土壤水多以懸掛毛細(xì)水的狀態(tài)存在于土壤水源；土壤水多以懸掛毛細(xì)水的狀態(tài)存在于土壤中，一般僅能作垂直方向運(yùn)動(dòng)中，一般僅能作垂直方向運(yùn)動(dòng)( (滲入和蒸發(fā)滲入和蒸發(fā)) )，不，不能保持重力水，無供水意義，僅對(duì)植物生長有作能保持重力水，無供水意義，僅對(duì)

4、植物生長有作用。用。（3 3）上層滯水形成）上層滯水形成： 在某些風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙中，局部巖性在某些風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙中，局部巖性變化；在可溶巖中夾有非可溶性透鏡體變化；在可溶巖中夾有非可溶性透鏡體( (或透鏡或透鏡層層) )時(shí)；時(shí)； 在松散沉積物（沖積、洪積）中，夾有粘在松散沉積物（沖積、洪積）中，夾有粘土層或亞粘土層透鏡體；一般地形坡度較小的土層或亞粘土層透鏡體；一般地形坡度較小的 地區(qū)，地表徑流較弱，大氣降水較少隨地表水地區(qū)，地表徑流較弱，大氣降水較少隨地表水 排走，易形成；排走，易形成； 在坡度較陡峻的山區(qū)，由于巖性的突變及在坡度較陡峻的山區(qū)，由于巖性的突變及 人為因素的影響，如：滑

5、坡、坡積物及廢石堆人為因素的影響，如：滑坡、坡積物及廢石堆 下部。下部。（4 4）動(dòng)態(tài)變化極不定）動(dòng)態(tài)變化極不定，動(dòng)態(tài)決定于氣候和隔水層的位置、分布動(dòng)態(tài)決定于氣候和隔水層的位置、分布 范圍、厚度及透水性等。當(dāng)隔水層的分布范圍、厚度及透水性等。當(dāng)隔水層的分布 范圍小，厚度不大，范圍小，厚度不大， 隔水性不強(qiáng)及離地表隔水性不強(qiáng)及離地表 較近時(shí)，變化大。較近時(shí)，變化大。 （5 5）礦化度較低）礦化度較低，易受到污染，對(duì)工程，易受到污染，對(duì)工程建筑有妨害，其上直接與地表相通。建筑有妨害，其上直接與地表相通。 二、潛水二、潛水（一）潛水的概念及其特征（一）潛水的概念及其特征 潛水潛水是是埋藏在地表以下第

6、一個(gè)穩(wěn)定的隔水層以上，埋藏在地表以下第一個(gè)穩(wěn)定的隔水層以上，具有自由水面的重力水。一般多埋藏在地表的第四紀(jì)松散具有自由水面的重力水。一般多埋藏在地表的第四紀(jì)松散沉積物中，也可以形成于基巖中。沉積物中，也可以形成于基巖中。潛水的自由水面稱為潛水的自由水面稱為潛水面潛水面，潛水面至地表的距離，潛水面至地表的距離稱為稱為潛水埋藏深度潛水埋藏深度，潛水面上任一點(diǎn)的標(biāo)高稱為該點(diǎn)的，潛水面上任一點(diǎn)的標(biāo)高稱為該點(diǎn)的潛水位潛水位，潛水面至隔水底板的距離稱為，潛水面至隔水底板的距離稱為含水層厚度含水層厚度。 潛水特征潛水特征 ：具有自由水面的潛水流：具有自由水面的潛水流： 當(dāng)用鉆孔揭露潛水時(shí)，初見水位與穩(wěn)定水位

7、一致，當(dāng)用鉆孔揭露潛水時(shí)，初見水位與穩(wěn)定水位一致，潛水可能有局部承壓現(xiàn)象?？恐亓α鲃?dòng)，一般潛水流潛水可能有局部承壓現(xiàn)象?？恐亓α鲃?dòng)，一般潛水流 的水力坡度都很小，常為千分之幾至百分之幾。的水力坡度都很小，常為千分之幾至百分之幾。 分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)一致：分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)一致：潛水通過包氣帶與地表相聯(lián)通。大氣降水、凝結(jié)水、潛水通過包氣帶與地表相聯(lián)通。大氣降水、凝結(jié)水、地表水通過包氣帶滲入，直接補(bǔ)給潛水。地表水通過包氣帶滲入，直接補(bǔ)給潛水。有季節(jié)性變化的特點(diǎn)：有季節(jié)性變化的特點(diǎn)：潛水易受各種氣象因素的影響，即潛水的水位、流量、潛水易受各種氣象因素的影響，即潛水的水位、流量、 化學(xué)成分等。水質(zhì)易受人為因素

8、或其它因素的影響。化學(xué)成分等。水質(zhì)易受人為因素或其它因素的影響。潛水常為民用水源及工農(nóng)業(yè)供水水源。潛水常為民用水源及工農(nóng)業(yè)供水水源。（二）潛水面的形狀及其表示方法（二）潛水面的形狀及其表示方法 1 1潛水面的形狀及影響潛水面形狀的因素潛水面的形狀及影響潛水面形狀的因素形狀反映各種外界因素的影響；也反映潛水形狀反映各種外界因素的影響；也反映潛水 流的特點(diǎn)流的特點(diǎn)( (如如: :流向、水力坡度、流速及潛水埋藏流向、水力坡度、流速及潛水埋藏深度等深度等) )。 2 2潛水面的表示方法及潛水等水位線圖的意義潛水面的表示方法及潛水等水位線圖的意義 潛水面在圖上的表示：潛水面在圖上的表示：（1 1）水文地

9、質(zhì)剖面圖）水文地質(zhì)剖面圖剖面線方向，包含水位，含水層巖性、厚度、剖面線方向，包含水位，含水層巖性、厚度、 隔水層位置，以及它們的變化等。潛水面可以是隔水層位置，以及它們的變化等。潛水面可以是傾斜曲線、水平線或上拱半橢圓曲線。傾斜曲線、水平線或上拱半橢圓曲線。 （2 2）潛水等水位線圖。）潛水等水位線圖。 圖圖3-9 3-9 甘肅古浪保和附近水文地質(zhì)剖面示意圖甘肅古浪保和附近水文地質(zhì)剖面示意圖 圖圖 3- -10某壩址左岸枯水期等水位線圖某壩址左岸枯水期等水位線圖1-地形等高線地形等高線; 2-潛水等水位線潛水等水位線; 3-潛水埋藏深度等值線潛水埋藏深度等值線; 4-小溪溝小溪溝; 5-潛水流

10、向潛水流向（3 3）潛水等水位線圖的用途。）潛水等水位線圖的用途。確定地下水的流向確定地下水的流向( (即地下水面坡度最大即地下水面坡度最大 的方向的方向) )。確定潛水面的坡度確定潛水面的坡度( (水力坡度水力坡度) )。 確定地下水的埋藏深度。確定地下水的埋藏深度。 確定潛水與地表水的補(bǔ)給關(guān)系確定潛水與地表水的補(bǔ)給關(guān)系確定含水層厚度及其變化情況。確定含水層厚度及其變化情況?？梢杂玫人痪€圖分析推斷含水層可以用等水位線圖分析推斷含水層, ,透水性、透水性、 厚度的變化及地下隱狀構(gòu)造。厚度的變化及地下隱狀構(gòu)造。 確定地下水給水工程位置，及其它工程確定地下水給水工程位置，及其它工程 施工是否需要

11、采取排水措施。施工是否需要采取排水措施。圖圖3-113-11從潛水等水位線圖上判讀潛水與地表水補(bǔ)從潛水等水位線圖上判讀潛水與地表水補(bǔ)給關(guān)系給關(guān)系(a)(a)潛水補(bǔ)給河水，潛水補(bǔ)給河水，(b)(b)河水補(bǔ)給潛水，河水補(bǔ)給潛水， (c)(c)河水一側(cè)補(bǔ)給，一側(cè)排泄?jié)撍?。河水一?cè)補(bǔ)給，一側(cè)排泄?jié)撍?（三）潛水的補(bǔ)給、徑流和排泄（三）潛水的補(bǔ)給、徑流和排泄1潛水的補(bǔ)給條件潛水的補(bǔ)給條件 潛水含水層自外界獲得水量的過程稱為補(bǔ)給。潛水含水層自外界獲得水量的過程稱為補(bǔ)給。水質(zhì)隨之變化，補(bǔ)給包括補(bǔ)給來源、補(bǔ)給量、影水質(zhì)隨之變化，補(bǔ)給包括補(bǔ)給來源、補(bǔ)給量、影響補(bǔ)給的因素等內(nèi)容。響補(bǔ)給的因素等內(nèi)容。 2潛水的排

12、泄條件潛水的排泄條件 潛水含水層失去水量的過程稱為潛水排泄。潛水含水層失去水量的過程稱為潛水排泄。在排泄過程中，潛水的水量，水質(zhì)、水位都隨之在排泄過程中，潛水的水量，水質(zhì)、水位都隨之發(fā)生變化。發(fā)生變化。 3潛水的徑流潛水的徑流 自然界地下水從補(bǔ)給到排泄是通過徑流來完成自然界地下水從補(bǔ)給到排泄是通過徑流來完成的，因此，地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄組成了地的，因此，地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄組成了地下水循環(huán)。下水循環(huán)。 地表水與潛水在各種不同情況下之關(guān)系地表水與潛水在各種不同情況下之關(guān)系(a)(a)枯水季節(jié)潛水面傾向河流枯水季節(jié)潛水面傾向河流, ,洪水季節(jié)潛水面背向河流洪水季節(jié)潛水面背向河流; (b);

13、 (b)潛水面背向潛水面背向河流河流, ,潛水由河水補(bǔ)給潛水由河水補(bǔ)給; (c); (c)潛水和地表水沒有水力聯(lián)系潛水和地表水沒有水力聯(lián)系; (d); (d)在高水位時(shí)在高水位時(shí), ,潛水和地表水有水力聯(lián)系潛水和地表水有水力聯(lián)系; (e); (e)僅在狹窄的沿岸地帶河流對(duì)潛水位有影響僅在狹窄的沿岸地帶河流對(duì)潛水位有影響. . 1-透水層透水層; 2-隔水層隔水層; 3-潛水位潛水位三、承壓水三、承壓水 （一）承壓水的概念：（一）承壓水的概念： 承壓水承壓水是充滿在兩隔水層或弱透水層之是充滿在兩隔水層或弱透水層之 間，含水層中的地下水。間，含水層中的地下水。 當(dāng)這種含水層中未被水充滿時(shí)，其性質(zhì)當(dāng)

14、這種含水層中未被水充滿時(shí)，其性質(zhì)與潛水相似，稱為與潛水相似，稱為無壓層間水無壓層間水。補(bǔ)給補(bǔ)給區(qū)區(qū)承壓區(qū)承壓區(qū)排泄區(qū)排泄區(qū)承壓水埋藏分布圖承壓水埋藏分布圖 承壓水的特征：承壓水的特征： 承壓水具有承壓性能承壓水具有承壓性能 當(dāng)鉆孔揭露承壓含水層時(shí)，在靜水壓力的當(dāng)鉆孔揭露承壓含水層時(shí)，在靜水壓力的作用下，穩(wěn)定水位高于初見水位。作用下，穩(wěn)定水位高于初見水位。 承壓水的補(bǔ)給區(qū)常小于分布區(qū)承壓水的補(bǔ)給區(qū)常小于分布區(qū) 因具有隔水頂板，大氣降水、地表水不能因具有隔水頂板，大氣降水、地表水不能直接補(bǔ)給，補(bǔ)給區(qū)處于地形較高的含水層出露直接補(bǔ)給，補(bǔ)給區(qū)處于地形較高的含水層出露位置，排泄區(qū)位于地形較低的位置。位置

15、，排泄區(qū)位于地形較低的位置。 承壓水的水量承壓水的水量、水質(zhì)、水溫等穩(wěn)定水質(zhì)、水溫等穩(wěn)定 受氣候影響較小，僅補(bǔ)給區(qū)有點(diǎn)影響。受氣候影響較小，僅補(bǔ)給區(qū)有點(diǎn)影響。 受地表污染少。受地表污染少。( (二二) )承壓水的補(bǔ)給、排泄、徑流承壓水的補(bǔ)給、排泄、徑流 1 1承壓水的補(bǔ)給條件承壓水的補(bǔ)給條件一般在承壓含水層出露地表，且在地形一般在承壓含水層出露地表，且在地形上和構(gòu)造上較高的部位，有大氣降水補(bǔ)給，上和構(gòu)造上較高的部位，有大氣降水補(bǔ)給，或地表水補(bǔ)給?；虻乇硭a(bǔ)給。 2 2承壓水的排泄條件承壓水的排泄條件形式：當(dāng)承壓水排泄區(qū)有潛水時(shí)，直接形式：當(dāng)承壓水排泄區(qū)有潛水時(shí)，直接排入排入 潛水；當(dāng)水文網(wǎng)下切

16、至承壓含水層時(shí)，潛水；當(dāng)水文網(wǎng)下切至承壓含水層時(shí)，承壓承壓 水可排泄于河流或泉；還可通過導(dǎo)水水可排泄于河流或泉；還可通過導(dǎo)水?dāng)鄬訑鄬?排泄。排泄。3 3承壓水的循環(huán)條件承壓水的循環(huán)條件 承壓水的循環(huán)條件受地質(zhì)構(gòu)造的控制。承壓水的循環(huán)條件受地質(zhì)構(gòu)造的控制。 地下水循環(huán)的快慢可用水交替系數(shù)描述。地下水循環(huán)的快慢可用水交替系數(shù)描述。 是指含水層全年的排泄量與其貯水量之比。是指含水層全年的排泄量與其貯水量之比。 潛水，氣候潮濕、水文網(wǎng)發(fā)育，此系數(shù)為潛水，氣候潮濕、水文網(wǎng)發(fā)育，此系數(shù)為 0.10.11.01.0。承壓水小于。承壓水小于0.000010.00001，對(duì)大型的，對(duì)大型的 承壓盆地承壓盆地(

17、(或斜地或斜地) )，水的全面交替需要很長，水的全面交替需要很長 時(shí)間。時(shí)間。圖圖3 31515等水壓線圖等水壓線圖( (三三) )承壓水等水壓線圖承壓水等水壓線圖繪制方法：繪制方法：等水壓線圖繪制等水壓線圖繪制的方法與潛水等水位的方法與潛水等水位線圖相同。制作時(shí)，線圖相同。制作時(shí)，將各鉆孔及地下水的將各鉆孔及地下水的天然露頭天然露頭( (泉泉) )的承壓的承壓水標(biāo)高，標(biāo)于一定水標(biāo)高，標(biāo)于一定比例尺的地形圖上，比例尺的地形圖上，然后以內(nèi)插法求出然后以內(nèi)插法求出各等間距的等水壓線，各等間距的等水壓線，即得即得等水壓線圖等水壓線圖。地形等高線；地形等高線；等水壓線等水壓線含水層頂板等高線含水層頂板

18、等高線圖圖3 31515等水壓線圖等水壓線圖1-1-地形等高線；地形等高線；2-2-等水壓線；等水壓線；3-3-含水層頂板等高線含水層頂板等高線; ;承壓水的等水壓線圖用途：承壓水的等水壓線圖用途：分析承壓水的分析承壓水的形成條件，掌握承壓形成條件，掌握承壓水的補(bǔ)給、徑流、水的補(bǔ)給、徑流、排泄的情況，如：確定排泄的情況，如：確定地下水流向、水力地下水流向、水力坡度、各含水層及坡度、各含水層及地表水之間的水力地表水之間的水力聯(lián)系、含水層厚度聯(lián)系、含水層厚度及透水性的變化等，及透水性的變化等，同時(shí)對(duì)于工程建筑及供水同時(shí)對(duì)于工程建筑及供水都有很大的實(shí)際意義。都有很大的實(shí)際意義。第二節(jié)第二節(jié) 不同介質(zhì)

19、中的地下水不同介質(zhì)中的地下水 一、孔隙水一、孔隙水二、二、裂隙水裂隙水三、巖溶水三、巖溶水 一、孔隙水一、孔隙水 是埋藏在第四紀(jì)松散沉積物孔隙中的地下水是埋藏在第四紀(jì)松散沉積物孔隙中的地下水。 由于孔隙具有分布密集，均勻且連通性好的由于孔隙具有分布密集，均勻且連通性好的特點(diǎn)，故孔隙水的基本特征特點(diǎn)，故孔隙水的基本特征: :呈層狀分布，均勻呈層狀分布，均勻連續(xù)、有統(tǒng)一的地下水面，透水性和給水性受巖連續(xù)、有統(tǒng)一的地下水面，透水性和給水性受巖性的控制。性的控制。 松散沉積物具有多種成因類型松散沉積物具有多種成因類型( (洪積、沖積、洪積、沖積、湖積、風(fēng)積、冰積、海相沉積等湖積、風(fēng)積、冰積、海相沉積等

20、) )，其巖性和分，其巖性和分布不同，導(dǎo)致孔隙水的埋藏、分布、水化學(xué)特征布不同，導(dǎo)致孔隙水的埋藏、分布、水化學(xué)特征及富水程度不同及富水程度不同。 （一）洪積層中地下水（一）洪積層中地下水 1 1洪流堆積和洪積扇的特征：洪流堆積和洪積扇的特征： 山區(qū)流域匯集地表徑流大量水體，形成洪流，山區(qū)流域匯集地表徑流大量水體，形成洪流，它侵蝕并攜帶大量碎屑物，一出山口，地貌顯著它侵蝕并攜帶大量碎屑物，一出山口，地貌顯著變化（地形開闊，坡度變緩，水流脫離山溝束縛變化（地形開闊，坡度變緩，水流脫離山溝束縛),),水流分散，流速驟減，加之部分水體消耗于滲入水流分散，流速驟減，加之部分水體消耗于滲入和蒸發(fā)。和蒸發(fā)。

21、 能量驟減，大塊碎屑物停積于山前，形成軸厚能量驟減，大塊碎屑物停積于山前，形成軸厚邊薄的扁平、上凸的錐狀扇形體，稱為邊薄的扁平、上凸的錐狀扇形體，稱為洪積扇洪積扇。 洪積扇的扇頂在山口，扇緣向平原散開，洪積扇的扇頂在山口，扇緣向平原散開，面積大小不一，由數(shù)十至數(shù)千面積大小不一，由數(shù)十至數(shù)千kmkm2 2。如果有經(jīng)常性的河流參與，就稱為如果有經(jīng)常性的河流參與，就稱為沖洪積扇沖洪積扇。在山前地帶，若干洪積扇互相疊連，在山前地帶，若干洪積扇互相疊連，形成山前傾斜平原。形成山前傾斜平原。 其分布規(guī)律：其分布規(guī)律： （1 1）縱向上）縱向上( (即沿扇形軸的方向上即沿扇形軸的方向上) )的規(guī)律；的規(guī)律；

22、 （2 2）在鉛直方向上的規(guī)律；）在鉛直方向上的規(guī)律； （3 3）在成分上的規(guī)律；）在成分上的規(guī)律；（1 1）縱向上縱向上( (即沿扇形軸的方向上即沿扇形軸的方向上) )的規(guī)律的規(guī)律 洪積扇在從山口到平原的流向上，一般表現(xiàn)為由粗洪積扇在從山口到平原的流向上，一般表現(xiàn)為由粗碎屑沉積漸變?yōu)榧?xì)的碎屑沉積的水平分布規(guī)律。碎屑沉積漸變?yōu)榧?xì)的碎屑沉積的水平分布規(guī)律。 在山口，首先堆積粗大的磨圓度差的礫、卵石，在山口，首先堆積粗大的磨圓度差的礫、卵石，夾少量的砂和粘土成分；隨著水流向外擴(kuò)展、漫流、夾少量的砂和粘土成分；隨著水流向外擴(kuò)展、漫流、分叉，堆積物逐漸變細(xì)，形成砂土成分為主的沉積物，分叉，堆積物逐漸變

23、細(xì)，形成砂土成分為主的沉積物，其中夾有從扇頂伸延的舌狀分布的、磨圓度較好的其中夾有從扇頂伸延的舌狀分布的、磨圓度較好的礫石層，再往外，到洪積扇的邊緣，堆積物則是更細(xì)的礫石層，再往外，到洪積扇的邊緣，堆積物則是更細(xì)的粉砂、輕亞粘土、亞粘土和粘土物質(zhì)組成，其中也夾有砂粉砂、輕亞粘土、亞粘土和粘土物質(zhì)組成，其中也夾有砂的夾層，在洪積扇的外緣，便形成淤泥質(zhì)的沼澤沉積，的夾層，在洪積扇的外緣，便形成淤泥質(zhì)的沼澤沉積， 它是洪積扇邊緣的標(biāo)志。它是洪積扇邊緣的標(biāo)志。 根據(jù)上述沉積規(guī)律，可把洪積扇從根據(jù)上述沉積規(guī)律，可把洪積扇從山口到平原的巖性特點(diǎn)劃為：山口到平原的巖性特點(diǎn)劃為：山口砂礫帶；山口砂礫帶；中間砂

24、礫粘土交替帶；中間砂礫粘土交替帶；邊緣粘性土帶。邊緣粘性土帶。（2 2）鉛直方向上的規(guī)律）鉛直方向上的規(guī)律 由于洪流的季節(jié)反復(fù)性堆積，使洪積扇由于洪流的季節(jié)反復(fù)性堆積，使洪積扇在縱向剖面上呈相互疊置的傾斜沉積層。在縱向剖面上呈相互疊置的傾斜沉積層。洪積扇的上游鉛直剖面上是以粗碎屑為主洪積扇的上游鉛直剖面上是以粗碎屑為主的厚層組合；的厚層組合； 下游鉛直剖面上是粗粒與細(xì)粒的互層，下游鉛直剖面上是粗粒與細(xì)粒的互層，其中粗粒物質(zhì)往往愈來愈細(xì)而尖滅。其中粗粒物質(zhì)往往愈來愈細(xì)而尖滅。 （3 3）在成分上的規(guī)律）在成分上的規(guī)律 洪流碎屑物質(zhì)，一般搬運(yùn)距離較近，所洪流碎屑物質(zhì)，一般搬運(yùn)距離較近，所以常常是磨

25、圓度和分選性都較差，在縱向以常常是磨圓度和分選性都較差，在縱向上隨著物質(zhì)搬運(yùn)距離愈來愈遠(yuǎn)，其磨圓度上隨著物質(zhì)搬運(yùn)距離愈來愈遠(yuǎn)，其磨圓度和分選性就愈來愈好。和分選性就愈來愈好。 當(dāng)為沖積扇時(shí)，由于長期水流作用，故當(dāng)為沖積扇時(shí)，由于長期水流作用，故磨圓度及分選性較洪積物好。洪積扇中的磨圓度及分選性較洪積物好。洪積扇中的水流經(jīng)常集中的某些部位，也會(huì)出現(xiàn)分選水流經(jīng)常集中的某些部位，也會(huì)出現(xiàn)分選性良好的粗粒碎屑透鏡體或帶狀體性良好的粗粒碎屑透鏡體或帶狀體。 2 2洪積扇水文地質(zhì)特征洪積扇水文地質(zhì)特征 洪積扇的上述地質(zhì)結(jié)構(gòu)，決定了其中洪積扇的上述地質(zhì)結(jié)構(gòu)，決定了其中地下水的埋藏、分布、水質(zhì)、水量等相應(yīng)地下

26、水的埋藏、分布、水質(zhì)、水量等相應(yīng)變化規(guī)律。變化規(guī)律。 據(jù)此，將洪積扇分成三個(gè)不同的水文據(jù)此，將洪積扇分成三個(gè)不同的水文地質(zhì)帶：地質(zhì)帶： （1 1）埋藏帶）埋藏帶( (或稱補(bǔ)給徑流帶、溶濾帶或稱補(bǔ)給徑流帶、溶濾帶) ) （2 2）溢出帶）溢出帶 （3 3）垂直交替帶）垂直交替帶 （二）沖積層中地下水（二）沖積層中地下水 河流是在河谷中常年流動(dòng)的水流，河流作用河流是在河谷中常年流動(dòng)的水流，河流作用形成的沖積層是地球上分布很廣的一種沉積物。形成的沖積層是地球上分布很廣的一種沉積物。凡是有河流的地方都有沖積物的分布。隨著凡是有河流的地方都有沖積物的分布。隨著河流的不同規(guī)模及地段不同，河流在沿河兩岸河流

27、的不同規(guī)模及地段不同，河流在沿河兩岸形成大小不等，類型不同的河谷沖積階地。沖積形成大小不等，類型不同的河谷沖積階地。沖積層中地下水是重要的供水水源。層中地下水是重要的供水水源。 1 1沖積層的水文地質(zhì)特征沖積層的水文地質(zhì)特征 （1 1）河流上游山區(qū)河谷沖積層水文地質(zhì)特征）河流上游山區(qū)河谷沖積層水文地質(zhì)特征 山區(qū)河流上游，河床縱向坡度大，水流急湍，山區(qū)河流上游，河床縱向坡度大，水流急湍，河谷深切，河床狹窄，水流以侵蝕搬運(yùn)為主，潛河谷深切，河床狹窄，水流以侵蝕搬運(yùn)為主，潛水主要受基巖裂隙水的補(bǔ)給及降水補(bǔ)給，且排泄水主要受基巖裂隙水的補(bǔ)給及降水補(bǔ)給，且排泄于河水。于河水。 含水層透水性強(qiáng)含水層透水性

28、強(qiáng), ,水質(zhì)良好，多為水質(zhì)良好，多為 HCOHCO3 3-Ca-Ca型，型，礦化度常小于礦化度常小于O.5g/L O.5g/L 。 某河谷階地剖面圖某河谷階地剖面圖 1-1-粘土；粘土；2-2-砂；砂；3-3-亞粘土；亞粘土；4-4-砂及細(xì)礫石；砂及細(xì)礫石；5-5-基巖基巖（2）河流中游丘陵、半山區(qū)河谷沖積層）河流中游丘陵、半山區(qū)河谷沖積層 水文地質(zhì)特征水文地質(zhì)特征河床縱向坡度變緩，河流的垂向下切與側(cè)向河床縱向坡度變緩，河流的垂向下切與側(cè)向 侵蝕同等重要，河流彎曲，河床加寬，沖積層侵蝕同等重要，河流彎曲，河床加寬，沖積層逐漸加厚，階地發(fā)育。逐漸加厚，階地發(fā)育。 階地常具有上部為細(xì)的粘性土層，下

29、部砂礫階地常具有上部為細(xì)的粘性土層，下部砂礫石層，這種典型的雙層構(gòu)造，下部砂礫石層中有石層，這種典型的雙層構(gòu)造，下部砂礫石層中有豐富的地下水，且由于上部粘性土的覆蓋而具有豐富的地下水，且由于上部粘性土的覆蓋而具有承壓水的性質(zhì)。承壓水的性質(zhì)。（3 3）河流下游平原沖積層水文地質(zhì)特征）河流下游平原沖積層水文地質(zhì)特征這種地帶地下水徑流弱，以垂直交替這種地帶地下水徑流弱，以垂直交替為主，土壤鹽漬化嚴(yán)重，地下水礦化度高。為主，土壤鹽漬化嚴(yán)重，地下水礦化度高。 而近河地帶而近河地帶( (或古河道或古河道) )由于沉積物較粗，由于沉積物較粗，透水性較好，接受地表水及大氣降水透水性較好，接受地表水及大氣降水補(bǔ)

30、給，故水量豐富，水質(zhì)良好。補(bǔ)給，故水量豐富，水質(zhì)良好。 黃河下游水文地質(zhì)剖面示意圖黃河下游水文地質(zhì)剖面示意圖1-1-粘土粘土; 2-; 2-亞粘土亞粘土; 3-; 3-砂砂; 4-; 4-地下水位線地下水位線 二、裂隙水二、裂隙水 二、裂隙水二、裂隙水 裂隙水裂隙水是指儲(chǔ)存在堅(jiān)硬基巖裂隙中的是指儲(chǔ)存在堅(jiān)硬基巖裂隙中的 地下水。地下水。 具有不均勻性具有不均勻性; ;裂隙發(fā)育的地方含水可能裂隙發(fā)育的地方含水可能 豐富；裂隙不發(fā)育的地方含水就很少。豐富；裂隙不發(fā)育的地方含水就很少。 根據(jù)裂隙水的埋藏和分布特征，可分為：根據(jù)裂隙水的埋藏和分布特征，可分為： 1.1.面狀裂隙水面狀裂隙水 2.2.層狀

31、裂隙水層狀裂隙水 3.3.脈狀或帶狀裂隙水脈狀或帶狀裂隙水 1、 面狀裂隙水面狀裂隙水 分布分布: : 在各種基巖表面風(fēng)化裂隙中，及某在各種基巖表面風(fēng)化裂隙中，及某 些巨大的交叉裂隙帶。些巨大的交叉裂隙帶。 水質(zhì)水質(zhì): : 較好，多為低礦化的重碳酸型水；較好，多為低礦化的重碳酸型水；水量的大小，取決于氣候條件、風(fēng)化裂隙的密度、水量的大小，取決于氣候條件、風(fēng)化裂隙的密度、風(fēng)化殼的厚度、補(bǔ)給面積的大小及所在地區(qū)的地貌風(fēng)化殼的厚度、補(bǔ)給面積的大小及所在地區(qū)的地貌特征；埋藏取決于風(fēng)化殼的厚度特征；埋藏取決于風(fēng)化殼的厚度( (深度深度) )及其組成，及其組成，其埋藏不超過風(fēng)化殼的深度。其埋藏不超過風(fēng)化殼

32、的深度。 風(fēng)化帶的表層全風(fēng)化帶，弱分化帶；巖層風(fēng)化帶的表層全風(fēng)化帶，弱分化帶；巖層風(fēng)化劇烈，呈土狀，裂隙中常為粘土充填，故含風(fēng)化劇烈，呈土狀，裂隙中常為粘土充填，故含水亦不多，水量小。水亦不多，水量小。 2、層狀裂隙水層狀裂隙水 層狀裂隙水是聚集于層巖裂隙、粒間孔隙及層狀裂隙水是聚集于層巖裂隙、粒間孔隙及區(qū)域構(gòu)造裂隙中的地下水，其埋藏和分布與一定區(qū)域構(gòu)造裂隙中的地下水，其埋藏和分布與一定的巖層分布相一致，常具有成層性。的巖層分布相一致，常具有成層性。 其埋藏和分布，受到地質(zhì)構(gòu)造條件的控制。其埋藏和分布，受到地質(zhì)構(gòu)造條件的控制。可形成大面積的裂隙潛水?？尚纬纱竺娣e的裂隙潛水。 層狀裂隙水的水質(zhì)，

33、一般淺部為潛水，水交層狀裂隙水的水質(zhì)，一般淺部為潛水，水交替強(qiáng)，多為重碳酸型淡水，裂隙承壓水的補(bǔ)給區(qū)替強(qiáng)，多為重碳酸型淡水，裂隙承壓水的補(bǔ)給區(qū)也多為淡水，在承壓區(qū)及排泄區(qū)礦化度增高也多為淡水，在承壓區(qū)及排泄區(qū)礦化度增高。 圖圖3-233-23脈狀裂隙水蓄水構(gòu)造脈狀裂隙水蓄水構(gòu)造（a a）張裂帶；（）張裂帶；（b b）斷裂帶；）斷裂帶； （C C）巖脈；）巖脈； （d d）侵入體。）侵入體。3、脈狀或帶狀裂隙水、脈狀或帶狀裂隙水它與一定的它與一定的構(gòu)造部位及侵入體構(gòu)造部位及侵入體相一致，相一致，如：沿背斜軸部的如：沿背斜軸部的張裂帶、沿?cái)嗔褞А埩褞?、沿?cái)嗔褞?、沿侵入體邊緣接觸帶等。沿侵入體邊緣

34、接觸帶等。 脈狀或帶狀裂隙水脈狀或帶狀裂隙水特點(diǎn)：特點(diǎn)： 呈帶狀分布，長度、深度比寬度大，具有呈帶狀分布，長度、深度比寬度大，具有 方向性。方向性。 切穿不同時(shí)代、不同巖性的地層，通過切穿不同時(shí)代、不同巖性的地層，通過不同的構(gòu)造部位，使各個(gè)部位的地下水貧富不均。不同的構(gòu)造部位，使各個(gè)部位的地下水貧富不均。 如：斷裂帶通過脆性巖層時(shí)，巖石易碎，如：斷裂帶通過脆性巖層時(shí)，巖石易碎，張裂隙發(fā)育，常形成強(qiáng)含水地段，當(dāng)通過柔性的張裂隙發(fā)育，常形成強(qiáng)含水地段，當(dāng)通過柔性的泥質(zhì)巖時(shí)，裂隙不發(fā)育，且大多為泥質(zhì)充填，泥質(zhì)巖時(shí)，裂隙不發(fā)育，且大多為泥質(zhì)充填，形成微弱的含水帶，甚至起隔水作用。形成微弱的含水帶，甚至

35、起隔水作用。 裂隙含水帶在橫剖面上也表現(xiàn)出分帶性。裂隙含水帶在橫剖面上也表現(xiàn)出分帶性。 如圖如圖3-243-24。 補(bǔ)給源遠(yuǎn)，循環(huán)深度大，水量穩(wěn)定。一般補(bǔ)給源遠(yuǎn)，循環(huán)深度大，水量穩(wěn)定。一般 具具有統(tǒng)一的地下水面，常具有承壓性質(zhì)，形成自流有統(tǒng)一的地下水面，常具有承壓性質(zhì)，形成自流斜地。斜地。 脈狀裂隙水比較豐富，良好的供水水源。對(duì)脈狀裂隙水比較豐富，良好的供水水源。對(duì)礦床的開采及地下洞室工程，常常造成巨大的威礦床的開采及地下洞室工程，常常造成巨大的威脅，突然涌水事故。脅，突然涌水事故。 本身含水，且是導(dǎo)水通道，使各含水層之間本身含水，且是導(dǎo)水通道，使各含水層之間發(fā)生水力聯(lián)系，如水庫水集中滲漏；向

36、深部延伸，發(fā)生水力聯(lián)系，如水庫水集中滲漏；向深部延伸，成地?zé)崴砍龅乇淼牧己猛ǖ?。如廣東蓮花山斷成地?zé)崴砍龅乇淼牧己猛ǖ?。如廣東蓮花山斷裂帶，分布著十多處溫泉，溫泉的排列與北北東裂帶，分布著十多處溫泉，溫泉的排列與北北東向區(qū)域斷裂一致。向區(qū)域斷裂一致。 圖圖3-243-24逆斷層破碎帶示意圖逆斷層破碎帶示意圖角礫巖帶；角礫巖帶； 糜棱巖帶；糜棱巖帶；裂隙密集帶；裂隙密集帶；影響巖帶影響巖帶脈狀或帶狀裂隙水脈狀或帶狀裂隙水如：壓性斷裂帶四個(gè)帶如：壓性斷裂帶四個(gè)帶: : 角礫巖帶角礫巖帶：一般膠結(jié)：一般膠結(jié)緊密，透水性很低；緊密，透水性很低；糜棱巖帶糜棱巖帶：巖石細(xì)碎，：巖石細(xì)碎， 多呈粉狀，透

37、水性也多呈粉狀，透水性也很低；很低；裂隙密集帶裂隙密集帶和和影響帶影響帶： 有利于地下水的富集。有利于地下水的富集。在野外看到的斷層破碎帶，在野外看到的斷層破碎帶，規(guī)模小的斷層，規(guī)模小的斷層，往往只具備其中一個(gè)往往只具備其中一個(gè)或兩個(gè)帶?；騼蓚€(gè)帶。 三、巖溶水三、巖溶水 巖溶水巖溶水是貯存和運(yùn)動(dòng)于可溶性巖層是貯存和運(yùn)動(dòng)于可溶性巖層 空隙中的地下水?？障吨械牡叵滤?。（一）巖溶發(fā)育的條件（一）巖溶發(fā)育的條件 1 1巖性條件：巖性條件： （1 1）碳酸鹽巖類巖石成分；）碳酸鹽巖類巖石成分； （2 2）碳酸巖石的結(jié)構(gòu)及原生孔隙和裂隙；）碳酸巖石的結(jié)構(gòu)及原生孔隙和裂隙； （3 3）碳酸巖層與非碳酸巖層的

38、組合。）碳酸巖層與非碳酸巖層的組合。 可溶巖的成分，結(jié)構(gòu)、原生孔隙、可溶巖的成分，結(jié)構(gòu)、原生孔隙、 裂隙，以及可溶巖與非可溶巖層的組合裂隙，以及可溶巖與非可溶巖層的組合 等，對(duì)巖溶的發(fā)育具有重大影響等，對(duì)巖溶的發(fā)育具有重大影響 。 可溶礦物的成分及含量的多少；溶解度可溶礦物的成分及含量的多少；溶解度和溶解速度有一定影響。和溶解速度有一定影響。 自云巖巖溶不發(fā)育，白云石的溶解速度自云巖巖溶不發(fā)育，白云石的溶解速度 低于方解石。低于方解石。 泥質(zhì)白云石為膠結(jié)物的碎屑碳酸巖，泥質(zhì)白云石為膠結(jié)物的碎屑碳酸巖， 由于顆粒之間連結(jié)力較弱，溶解破壞作用由于顆粒之間連結(jié)力較弱，溶解破壞作用 可沿顆粒之間及裂隙

39、面進(jìn)行，常形成蜂窩可沿顆粒之間及裂隙面進(jìn)行，常形成蜂窩 狀溶孔的整層溶蝕狀溶孔的整層溶蝕 ； 原生孔隙、裂隙的溶蝕就顯得特別原生孔隙、裂隙的溶蝕就顯得特別 突出，它成了深部巖溶作用的主要通道突出，它成了深部巖溶作用的主要通道 ； 碳酸巖層與非碳酸巖層的組合狀況不同，碳酸巖層與非碳酸巖層的組合狀況不同， 使巖溶發(fā)育有著明顯不同的特征。使巖溶發(fā)育有著明顯不同的特征。 2構(gòu)造條件：構(gòu)造條件： 巖石的透水性取決于巖石的孔隙性和裂隙性。巖石的透水性取決于巖石的孔隙性和裂隙性。 對(duì)巖溶發(fā)育來說，裂隙是水滲入巖層內(nèi)部對(duì)巖溶發(fā)育來說，裂隙是水滲入巖層內(nèi)部的通道，它的密度，張開程度和方向，控制著的通道，它的密度

40、，張開程度和方向，控制著巖溶的發(fā)育程度和方向。巖溶的發(fā)育程度和方向。 斷裂構(gòu)造與巖溶發(fā)育有密切的關(guān)系，許多斷裂構(gòu)造與巖溶發(fā)育有密切的關(guān)系，許多巨大的溶蝕谷地、暗河、巖溶管道、呈線狀分布巨大的溶蝕谷地、暗河、巖溶管道、呈線狀分布的許多泉群和漏斗是斷裂構(gòu)造的產(chǎn)物。的許多泉群和漏斗是斷裂構(gòu)造的產(chǎn)物。實(shí)際資料表明：可溶巖的分布及其產(chǎn)狀受實(shí)際資料表明：可溶巖的分布及其產(chǎn)狀受地質(zhì)條件控制。地質(zhì)條件控制。 3 3水動(dòng)力條件：水動(dòng)力條件： 指地下水的循環(huán)運(yùn)動(dòng)條件，它是區(qū)域指地下水的循環(huán)運(yùn)動(dòng)條件，它是區(qū)域地下水交替強(qiáng)度的標(biāo)志。地下水交替強(qiáng)度的標(biāo)志。 理想的溶蝕反應(yīng)是：理想的溶蝕反應(yīng)是：CaCOCaCO3 3+C

41、O+CO2 2+H+H2 2O O Ca Ca2 2+ + 2HCO2HCO3 3 水的交替作用快，所消耗的水的交替作用快，所消耗的COCO2 2可得到及時(shí)可得到及時(shí) 補(bǔ)充，溶蝕作用進(jìn)行強(qiáng)烈。運(yùn)動(dòng)快的地下水流，補(bǔ)充，溶蝕作用進(jìn)行強(qiáng)烈。運(yùn)動(dòng)快的地下水流， 對(duì)可溶巖也產(chǎn)生機(jī)械沖刷作用，使巖溶進(jìn)一步對(duì)可溶巖也產(chǎn)生機(jī)械沖刷作用，使巖溶進(jìn)一步 強(qiáng)化。強(qiáng)化。 （二）巖溶水的埋藏和分布特征（二）巖溶水的埋藏和分布特征 1.巖溶水的埋藏條件分類：巖溶水的埋藏條件分類： （1 1）裸露型巖溶水；）裸露型巖溶水； （2 2）覆蓋型巖溶水；）覆蓋型巖溶水； （3 3）埋藏型巖溶水。）埋藏型巖溶水。 某石灰?guī)r溶洞縱剖面圖某石灰?guī)r溶洞縱剖面圖 2.2.按蓄水介質(zhì)的特征分類按蓄水介質(zhì)的特征分類: : （1 1）溶管型蓄水構(gòu)造及溶管型巖溶水）溶管型蓄水構(gòu)造及溶管型