地球科学概论---第十三章_地下水及其地质作用ppt课件.ppt

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1、第十一章地下水及其地质作用第一节地下水的基本概念地下水是存在于地下沉积物或岩石孔隙中的水体，是水资源的重要组成部分，是目前人类所能利用淡水的最大来源。水体形态淡水储量（km3）占淡水百分比冰川2400000084.945地下水400000014.158湖泊1550000.549土壤830000.294大气中的水汽140000.049河流12000.004合计28253200100地球上淡水的赋存形态一、地下水的赋存条件孔隙度指沉积物或岩石中孔隙体积占总体积的比例。颗粒的粗细分选程度颗粒形状胶结程度透水性指岩石透水能力的大小，主要

2、取决于岩石的孔隙率，如果岩石孔隙率很低，水难于透过或根部不透过这种岩石，则这种岩石构成不透水层或隔水层，如泥质的岩石；如岩石孔隙率高且孔隙连通，则形成透水层，例如砂岩，富含地下水的透水层称为含水层。地下水面指在某一地区地下存在的一个连续的界面，在地下水面以上岩石孔隙中有气体，液态水不饱和，称为包气带，界面以下孔隙中充满水，称为饱水带。二、地下水的化学成分通常无色无味，含有多种元素，含量较高的是克拉克值高并且溶解度较大的元素，包括O、Ca、Mg、Na、K或者虽然克拉克值不高但是溶解度特别大的元素，如Cl，这些元素在地下水中以离子形

3、式存在。地下水中所含各种元素的离子、分子和化合物的总含量称为矿化度。三、地下水的补给和排泄含水层从外界获得水称为补给，影响补给的因素包括：降水量包气带岩石性质和厚度地下水位含水层失去水称为排泄，排泄的主要方式包括泉、蒸发以及人为开采。泉及其分类地下水在地表的天然出露，叫做泉。泉主要分布在山区、丘陵区的沟、谷中及山麓边缘，平原地区极为少见。根据泉水运动的特点分为：上升泉下降泉按照泉的出露条件可以将泉分为几类：接触泉是地下水自含水层和其下面隔水层的接触处涌出地表，或在侵入体与围岩接触带，地下水沿裂隙上升至地表形成的。侵蚀泉是沟谷切割

4、到含水层时形成的，含水层若为潜水则形成侵蚀下降泉；若为承压水时则形成侵蚀上升泉。溢出泉是指地下水在运动过程中，由于前方岩层的透水性急剧变弱，水流受阻而溢出地表形成的泉。断层泉是承压水沿导水断层上升，在地面标高低于承压水位处，涌出地表形成的。这类泉常沿断层呈线状分布。第二节地下水的类型一、根据地下水埋藏条件可以划分为：1、包气带水是存在于包气带中以各种形式出现的水，它是一种局部的、暂时性的地下水。其中既有分子水、结合水、毛细水等非重力水，也有属于下渗的水流和存在于包气带中局部隔水层上的重力水（上层滞水）。包气带水的特征是：完全依靠

5、大气降水或地表水流直接下渗补给，因而多位于距地表不深的地方，以蒸发或逐渐下渗的形式排泄；分布范围有限；补给区与分布区一致；水量随季节变化，雨季出现，旱季消失，极不稳定。2、潜水是埋藏在地表以下第一个连续稳定的隔水层以上，具有自由水面的重力水。潜水的主要特征1)潜水面以上无稳定的隔水层存在，大气降水和地表水可直接渗入补给，成为潜水的主要补给来源。因此，在大多数的情况下潜水的分布区与补给区是一致的，因而某些气象、水文要素的变化能很快影响潜水的变化，潜水的水质也易于受到污染。2)潜水自水位较高处向水位较低处渗流。在山脊地带潜水位的最高

6、处可形成潜水分水岭。潜水面的形状是因时因地而异的，它受地形地质、气象水文等自然因素控制，并常与地形有一定程度的一致性3)潜水埋藏浅、分布范围广、是最常用的水源，民用水井一般都是取用潜水。3、承压水及其特征承压水是指充满在两个隔水层之间的含水层中，具有承压性质的地下水。由于隔水顶板的存在，能明显地分出补给区、承压区和排泄区三部分。补给区大多是含水层出露地表的部分，比承压区和排泄区的位置为高；承压区是隔水顶板以下，被水充满的含水层部分；排泄区为承压水流出地表或流向潜水的地段。承压水是在岩性、地质构造、地形等条件配合下形成的，而地质构

7、造具有决定性意义，向斜盆地或单斜盆地最容易形成。承压水含水层面积大，水量丰富，排泄范围小，比较稳定，因此是理想的地下水源，但是如果开采过渡容易出现水位持续下降，甚至枯竭。二、根据含水层空隙性质划分的类型孔隙水是储存和运动于岩土体孔隙中的地下水，多呈均匀而连续的层状分布。岩石的孔隙情况决定了孔隙水的存在条件和特征，因为岩石孔隙的大小和多少，关系到岩石的透水性并直接影响到岩石中地下水含量，以及地下水在岩石中的运动条件和地下水的水质。一般情况下，岩土的颗粒大而均匀，则含水层孔隙大、透水性好，地下水水量大、运动快、水质好；反之，则含水层

8、孔隙小、透水性差，地下水运动慢、水质差、水量也小。孔隙水多分布于第四系松散沉积层和坚硬基岩的风化壳中。裂隙水是指储存和运动于岩层裂隙中的地下水。岩石的裂隙按成因可分为风化裂隙、成岩裂隙和构造裂隙三种类型，相应地也将裂隙水分为风化裂隙水、成岩裂隙水和构造裂隙水。１