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地下水结构与运动

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§5.3 地下水的补给与排泄
• 地下水的补给来源 • 地下水径流 • 地下水排泄
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一 地下水补给 3.地下水的人工补给
二 地下水径流
1.地下水径流方向与径流强度 方向呈平面式、放射式、纵向或横向运动;强度即地下水的流动 速度,与透水性、水力坡度成正比,承压水还与蓄水构造的开启与封 闭程度有关。
地下水流系统的集水区域,为立体的集水空间。地下
水域范围变化快,在地表上均存在相应的补给区与排泄区.
三、地下水系统垂向结构
1.地下水垂向层次结构的基本模式
包气带:土壤水带、中间过渡带及毛细水带等3个亚带;
存在结合水(包括吸湿水和薄膜水)和毛管水;
饱和水带:潜水带和承压水带两个亚带,存在重力水(包
括潜水和承压水)。
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3.蓄水构造 指由透水岩层与隔水层相互结合而构成的能够富集和 贮存地下水的地质构造体。主要有:单斜蓄水结构、背斜 蓄水结构、向斜蓄水结构、断裂型蓄水结构、岩溶型蓄水 结构等。
二、地下水流系统
地下水虽然埋藏于地下,难以用肉眼观察,但它象地 表上河流湖泊一样,存在集水区域,在同一集水区域内的 地下水流,构成相对独立的地下水流系统。
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二 包气带水
1.包气带水的特征与包气带的类型 (1)包气带水的主要特征 包气带含水率和剖面分布最容易受外界条件的影响; 包气带在空间上的变化主要体现在垂直剖面上的差异; 包气带含水率变化与岩土层本身、岩土颗粒的机械组成 有关; (2)包气带的类型 厚型:土壤、中间和毛管带. 薄型:厚度不到1米 过渡型: 2.包气带的水分交换与动态
一、地下水基本类型的划分
从地理水文学角度来说,特别重视如下的分类: 1.按地下水的贮存埋藏条件分类 (1)包气带水
结合水(分吸湿水、薄膜水) 毛管水(分毛管悬着水与毛管上升水) 重力水(分上层滞水与渗透重力水) (2)饱水带水 潜水 承压水(分自流溢水与非自流溢水) 2.按岩土的贮水空隙的差异分类 (1)孔隙水 (2)裂隙水 (3)岩溶水
2.地下水径流类型
(1)畅流型;(2)汇流型;(3)散流型;(4)缓流型;(5)滞流型.
三 地下水的排泄
1.泉排泄 2.蒸发排泄 3.泄流排泄
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§5.4 地下水运动
• 结合水运动 • 毛管水运动 • 重力水运动
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地下水在岩土空隙中的运动现象统称为“渗流”.分 饱和渗流和非饱和渗流.前者指饱水带的潜水和承压水在 重力作用下运动;后者是指包气带中的毛管水和结合水在 毛管力和骨架吸引力的控制运动,两种渗流的运动规律不 同.
1.地下水流系统的基本特征 在一定的水文地质条件下,汇集于某一排泄区的全部 水流,自成一个相对独立的地下水流系统,又称地下水流 动系。与地表水系相比较具有如下的特征:空间上的立体 性;流线组合的复杂性和不稳定性;流动方向上的下降与上 升的并存性; 区域范围一般第3比页/共较35小页 。
2.地下水域
五、空隙水
1.孔隙水 埋藏于松散岩土孔隙中的重力水。透水性、给水性的 变化小,运动呈层流状态。 2.裂隙水 存在于岩石裂隙中的地下水。埋藏与分布极不均匀, 动力性质比较复杂,基岩裂隙的发育具有明显的分带性。 3.岩溶水 在溶隙中贮存、运动的地下水称.分布不均匀, 径流动 态不稳定.地表与地下径流及无压流与有压流相互转化。
2.地下水不同层次的力学结构
分子力、毛细力和重力。
3.地下水体系作用势
重力势、静水压势、渗透压势、吸附势等分势组合为
总水势。
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§5.2 地下水类型
• 地下水基本类型的划分 • 包气带水 • 饱水带水(潜水和承压水) • 空隙水(孔隙水、裂隙水和岩溶水)
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四、承压水
承压水是指充满于两个稳定隔水层之间的含水层中的地
下水。
1.承压水的主要特征
承压性、分布区与补给区不同、动态变化相对稳定、水
质类型多样。
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2.承压水的形成 主要取决于地质构造条件, 最适宜的是向斜构造和 单斜构造. 3.承压水等水压线 某一含水层中承压水位相等的各点的连线。
外界水分交换和内部水分的再分配及内排水过程,发 生在上、下界面上.
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三、潜水
1.潜水的概念和主要特征 饱水带中自地表向下第一个具有自由水面的含水层中 的重力水,称为潜水. 潜水位(h)是指潜水面上任一点的海拔高程(m); 潜水埋深(T)是指潜水面距地表的铅直距离(m); 含水层厚度(H)指潜水面至隔水底板的距离(m); 潜水流水力坡度:是指潜水面上任意两点的水位差与 该两点的渗透距离之比。
潜水面上无隔水层,与大气相通,压强等于大气压强, 不承受静水压力,潜水分布区与补给区基本一致。
潜水含水层通过包气带与地表水及大气圈之间存在 密切联系,因此深受外界气象、水文因素的影响,动态变化 比较大,呈现明显的季节变化。
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2.潜水面形状及其表示方法 (1)潜水面的形状:倾斜、抛物线形和水平等多种形状; (2)潜水面表示方法:水文地质剖面图和平面图。 3.潜水与地表水之间的互补关系 潜水与地表水之间的这种相互补给和排泄关系,称为水 力联系。 (1)具有周期性水力联系; (2)具有单向的水力联系; (3)具有间歇性水力联系.
§5.1 地下水系统的组成与结构
• 地下水的贮存空间 • 地下水流系统 • 地下水系统垂向结构
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地下水是存在于地表以下岩(土)层空隙中的各种不同形 式水的统称。
一、地下水的贮存空间
1.含水介质、含水层和隔水层 通常把既能透水,又饱含水的多孔介质称为含水介质, 这是地下水存在的首要条件。所谓含水层是指贮存有地下 水,并在自然状态或人为条件下,能够流出地下水来的岩 体。对于那些虽然含水,但几乎不透水或透水能力很弱的 岩体,称为隔水层。 2.含水介质的空隙性与水理性 含水介质的空隙性:裂隙率(KT)、岩溶率(Kk)与孔隙率 (n) 。含水介质的水理性质 :与水分的贮容、运移有关的岩 石性质称为含水介质的水理性质,包括岩土的容水性、持 水性、给水性、贮水性、透水性及毛细性等。
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