第1章地球上的水及水文循1.地球上水的分类：根据地球各个层圈水的分布状况及其存在状态的差别，可以区分为浅部层圈水与深部层圈水两大部分。

2.从大气圈到地壳上半部属浅部层圈水。

其中分布有大气水、地表水、地下水以及生物体中的水，这些水均以自由态H2O 分子形式存在，以液态为主，也呈气态与固态存在。

3.广义的水圈应当包括地球各层圈中以各种不同状态存在且相互转化的所有的水。

4.水文循环是发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。

5.地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程称为水的地质循环。

第2章岩石中的空隙与水1.容水度定义：岩石完全饱水时，所能容纳的最大水体积与岩石总体积之比。

重量含水量（W g ）；松散岩石孔隙中所含水的重量（G w ）与干燥岩石重量（G s ）的比值。

2.体积含水量（W v ）：含水的体积（w V ）与包括孔隙在内的岩石体积（V ）的比值。

3.持水度定义：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量，称作持水度（S r ）。

4.决定透水性好坏的主要因素是孔隙大小；只有在孔隙大小达到一定程度，孔隙度才对岩石的透水性起作用，孔隙度愈大，透水性愈好。

5.岩石的透水能力并不取决于平均孔隙直径，而在很大程度上取决于最小的孔隙直径。

第三章地下水赋存1.地表以下一定深度，岩石中的空隙被重力水所充满，形成地下水面。

地下水面以上称为包气带。

地下水面以下称为饱水带。

2.包气带水的存在形式:结合水、毛细水（各种）、重力水、气态水3.包气带的垂直分带土壤水带中间带（包气带厚度大）/毛细水带.4.包气带水的来源:大气降水的入渗,地表水体的渗漏,由地下水面通过毛细上升输送的水.以及地下水蒸发形成的气态水5.含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层。

隔水层则是不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。

6.弱透水层：是指那些渗透性相当差的岩层，在一般的供排水中它们所能提供的水量微不足道，似乎可以看作隔水层；但是，在发生越流时，由于驱动水流的水力梯度大且发生渗透的过水断面很大（等于弱透水层分布范围），因此，相邻含水层通过弱透水层交换的水量相当大。

7.广义的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的水；包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水均属之。

狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩土空隙中的水。

8.地下水分类（一）按照埋藏条件:包气带水、潜水及承压水（二）含水介质的类型:孔隙水、裂隙水及岩溶水9.饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水称作潜水。

潜水没有隔水顶板，或只有局部的隔水顶板。

潜水的表面为自由水面，称作潜水面；从潜水面到隔水底板的距离为潜水含水层的厚度。

潜水面到地面的距离为潜水埋藏深度。

10.潜水的排泄（一）流入其它含水层（二）泄入大气圈与地表水圈有两类方式：一类是径流到地形低洼处，以泉、泄流等形式向地表或地表水体排泄，这便是径流排泄。

另一类是通过土面蒸发或植物蒸腾的形式进入大气，这便是蒸发排泄。

11潜水的动态变化（一）深受气象、水文因素变动影响。

（二）潜水的动态有明显的季节变化特点。

（三）潜水积极参与水循环，资源易于补充恢复.（四）通常缺乏多年调节性。

12.潜水等水位线图:潜水面上任一点的高程称为该点的潜水位。

将潜水位相等的各点连线，即得潜水等水位线图.垂直等水位线由高到低为潜水流向。

相邻两条等水位线的水位差除以其水平距离即为潜水面坡度。

13.充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水，叫作承压水14.当钻孔揭穿隔水顶板时，钻孔中的水位将上升到含水顶部以上一定高度才静止下来。

钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离称为承压高度.15.承压水的补给与排泄:(1)承压水主要来源于现代大气降水与地表水的入渗。

(2)当顶底板隔水性能良好时，它主要通过含水层出露于地表的补给区（潜水分布区）获得补给，并通过范围有限的排泄区，以泉或其它径流方式向地表或地表水体泄出。

(3)当顶底板为弱透水层时，它还可以从上下部含水层获得越流补给，也可向上下部含水层进行越流排泄。

15.承压水的动态变化:(1)气象、水文因素的变化对承压水的影响较小，承压水动态比较稳定。

(2)承压水的资源不容易补充、恢复，但由于其含水层厚度通常较大，故其资源往往具有多年调节性能。

16.承压水的水质取决于埋藏条件及其与外界联系的程度，可以是淡水，也可以是含盐量很高的卤水。

17.弹性给水度μe . 承压含水层中当测压水位下降(或上升)1个单位，单位水平面积含水层柱体所释放(或储存)的水量18.除了构造封闭条件下与外界没有联系的承压含水层外，所有承压水最终都是由潜水转化而来.19.当包气带存在局部隔水层（弱透水层）时，局部隔水层（弱透水层）上会积聚具有自由水面的重力水，这便是上层滞水。

第4章地下水的运动1.渗流——地下水在岩石空隙中的运动称为渗流.渗流场—发生渗流的区域(地下水运动的空间) 在岩层空隙中渗流时，水的质点作有秩序的、互不混杂的流动，称作层流运动。

水的质点无秩序地、互相混杂的流动，称为紊流运动。

2.水只在渗流场内运动，各个运动要素（水位、流速、流向等）不随时间改变时，称作稳定流。

运动要素随时间变化的水流运动，称作非稳定流。

3.流网：是由一系列等水头线与流线组成的网格，称流网。

4.流线：某时刻在渗流场中画出的一条空间曲线，该曲线上各个水质点的流速方向都与这曲线相切（某时刻各点流向的连线）。

5.迹线：流体水质点在渗流场中某一时间段内的运动轨迹.6. 所谓层状非均质介质是指介质场内各岩层内部渗透性均为均质各向同性的，但不同层介质的渗透性不同。

第五章毛细现象与包气带水的运动1.在潜水面之上有一个含水量饱和（体积含水量等于孔隙度）的带，称为毛细饱和带。

2.包气带中毛细负压随着含水量的变小而负值变大。

3在包气带中，渗透系数K 随含水量降低而迅速变小，K 也是含水量的函数：第六章地下水的化学成分及其形成作用1.地下水中主要气体成分氧（O2）、氮（N2）、二氧化碳（CO2）硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）2.地下水中主要离子成分（一）主要离子成分:阴离子：HCO3-、SO42-、Cl- 阳离子：Ca2+、Mg2+、K+、Na+3.变温带:是受太阳辐射影响的地表极薄的带，呈现地温的昼夜变化和季节变化4.常温带:地温一般比当地年平均气温高出1—2℃5.增温带:地温受地球内热影响，通常随深度加大而有规律地升高。

地温梯度是指每增加单位深度时地温的增值，一般以℃／100m 为单位。

6.浓缩作用的条件(1)干旱或半干旱的气候(2)低平地势控制下较浅的地下水位埋深(3)有利于毛细作用的颗粒细小的松散岩工(4)最后一个必备的条件是地下水流动系统的势汇——排泄处7.干旱气候下浓缩作用的规模从根本上说取决于地下水流动系统的空间尺度以及其持续的时间尺度。

8.富含CO2 与O2 的渗入成因的地下水，溶滤它所流经的岩土而获得其主要化学成分，这种水称之为溶滤水。

9.影响溶滤水成分的因素:(1) 岩性(2)气候:在潮湿气候区，最终浅层地下水很可能都是低矿比重碳酸水，难溶的SiO2 在水中占到相当比重。

干旱气候下平原盆地的排泄区，不论其岩性有何差异，最终都将形成高矿化的氯化物水。

从大范围来说，溶滤作用主要受控于气候，显示受气候控制的分带性。

(3)地形因素往往会干扰气候控制的分带性:在切割强烈的山区，流动迅速、流程短的局部地下水系统发育。

地下水径流条件好，水交替迅速，即使在干旱地区也不会发生浓缩作用因此常形成低矿化的以难溶离子为主地下水。

地势低平的平原与盆地，地下水径流微弱，水交替缓慢，地下水的矿化度与含易溶离子均较高。

干旱地区的山间堆积盆地，地下水化学分带也最为典型。

从盆地边缘洪积扇顶部的低矿化重碳酸盐水带，到过渡地带的中等矿化硫酸盐水，盆地中心则是高矿化的氯化物水。

10.绝大部分地下水属于溶滤水。

不仅包括潜水，也包括大部分承压水.位置较浅或构造开启性好的含水系统，由于其径流途径短，流动相对较快，溶滤作用发育，多形成低矿化的重碳酸盐水。

构造较为封闭的，位置较深的含水系统，则形成矿化度较高，易溶离子为主的地下水。

第七章地下水的补给与排泄1.松散沉积物中的降水入渗存在活塞式与捷径式两种2.捷径式下渗:当降水强度较大，细小孔隙来不及吸收全部水量时，一部分雨水将沿着渗透性良好的大孔隙通道优先快速下渗，并沿下渗通道水分向细小孔隙扩散。

存在比较连续的较强降雨时，下渗水通过大孔道的捷径优先到达地下水面。

3.河水补给地下水时，影响补给量大小的因素(1)透水河床的长度与浸水周界的乘积（相当于过水断面）(2)河床透水性（渗透系数）(3)河水位与地下水位的高差（影响水力梯度）(4)以及河床过水时间.对此可以用达西定律进行分析。

4. 相邻含水层通过其间的弱透水层发生水量交换，称作越流。

5.根据出露原因，下降泉可分为侵蚀泉、接触泉与溢流泉。

6.按其出露原因可分为侵蚀（上升）泉、断层泉及接触带泉。

7.当河流切割含水层时，地下水沿河呈带状排泄，称作地下水的泄流。

8.蒸发排泄（一）发生地：低平地区，尤其干旱气候下松散沉积物构成的平原与盆地中，蒸发与蒸腾往往是地下水主要的排泄方式。

（二）类型：一种是与饱水带无直接联系的土壤水的蒸发.另一种是饱水带——潜水的蒸发。

9.包气带上部水蒸发(1)会间接影响饱水带接受降水补给的份额，但不会直接消耗饱水带的水量。

(2)这一类土壤水的蒸发强度取决于气候与包气带岩性。

(3)它会使土壤水发生季节性的浓缩，但在雨季又可得到降水补充而淡化，只要不用高矿化度水去灌溉土壤，土壤在长期中不会累盐，也不会使地下水盐化。

10.潜水蒸发（1）过程当潜水面埋藏不深，支持毛细水带上缘离地表较近时，大气相对湿度小于饱和湿度，毛细弯液面上的水不断由液态转为气态，逸入大气；潜水则源源不断通过毛细作用上升补充支持毛细水，使蒸发得以持续进行。

（2）效应强烈的潜水蒸发将使土壤集盐（造成土壤盐渍化）与地下水不断浓缩盐化。

（3）影响潜水蒸发的因素①气候气候愈干燥，相对湿度越小，潜水蒸发便愈强烈。

②潜水埋藏深度潜水面埋藏愈浅，蒸发愈强烈。

③包气带岩性包气带岩性主要通过其对毛细上升高度与速度的控制而影响潜水蒸发。

粉质亚砂土、粉砂等组成的包气带，毛细上升高度大，而毛细上升速度又较快，故潜水蒸发最为强烈。

④地下水流动系统的规模区域性流动系统的排泄区由于能够汇集更大范围地下水中的盐分，蒸发浓缩较局部流动系统排泄区更为发育。

第八章地下水系统1.地下水含水系统是指由隔水或相对隔水岩层圈闭的，具有统一水力联系的含水岩系。

地下水流动系统是指由源到汇的流面群构成的，具有统一时空演变过程的地下水体。

2.两者的关系通常，一个大的含水系统可以包含若干个流动系统无论人为影响加强到什么程度，新的地下水流动系统的发育范围，不会超越大的含水系统的边界.3.驱动地下水运动的主要能量是重力势能。