第一节：水文地质学基础
1.地下水：地下水是赋存于地面以下土层和岩石空隙中的水。
地下水起源
渗入水：降水渗入地下形成的水，是地下水形成的主要形式
凝结水：空气中的水汽在颗粒和岩石表面凝结形成地下水
初生水：岩浆中分离岀来的气体冷凝形成的水
埋藏水：与沉积物同时生成或海水渗入到原生沉积物的孔隙中而形成的地下水径流的定义：径流是指一个流域内的降水除去消耗于蒸发以外的全部水流。
径流流量决定于流域面积规模和降水量等。
第二节：地下水的赋存
（体积）裂隙率：裂隙的体积（Vr）与包含裂隙在内的岩石的总体积（V）之比。
面裂隙率：裂隙的总面积与岩层面总面积之比
线裂隙率：裂隙的总宽度与岩芯总长度之比。
给水性：饱水岩石在重力作用下，能自由给岀一定水量的性能。
给水度：地下水下降1个单位深度时，单位水平面积的岩石柱体在重力作用下释放出水的体积。
（单位体积在重力作用下释放出水量）（注意与释水率的区别透水性：透水性指岩石可以被水透过的性能。
渗透系数（水力传导系数）：水力坡度为1时，渗透系数在数值上等于渗流速度。
渗透系数不仅取决于岩石的性质,而且与渗透液体的物理性质有关。
渗透率（内在透水率）：衡量岩石透水性大小的指标称渗透率。
与渗透液体的性质无关。
一般情况下，地下水的容重和粘滞性改变不大，可用渗透系数近似当作岩层的透水性指标。
含水层：能透过水并给出相当数量水的岩层。
1 •含水层形成的条件岩层具有储存
重力水的空间（孔隙、裂隙、溶隙）2•具备储存地下水的地质结构（透水-含水- 隔水、隔水-含水-隔水）3•具有充足的补给水源
含水层与透水层的区别：含水层首先应该是透水层，是透水层中位于地下水位以下经常为地下水所饱和的部分上部未饱和的部分则是透水不含水层。
故一个透水层可以是含水层，如冲击沙砾含水层，也可以是透水不含水层，如坡积亚砂土层, 还可以是一部分为位于水面以下的是含水层，另一部分位于水面以上的为透水不含水层含水带：是指空间延伸长度较大，而宽度有限的狭长带状地带。
如：断层破碎带、岩溶径流带、岩脉含水带、侵入岩与围岩接触带
含水岩段：某一厚度较大的含水层内，由于不同层段的含水性差异较大，而划分出的不同强、弱含水层段或相对隔水层段。
含水岩组：指具有统一的水力联系和一定的水化学特征的多层含水层的空间组合。
蓄三节：地下水的运动（饱水带）
饱水带：地下水面以下为饱水带，饱水带岩石空隙全部为液态水所充满，既有重力水乂有结合水。
水头：渗流场中某一点位置至基准面的高度乙称为位置水头；该点压强的液柱高度 ,称为压强水头；二者之和称为测压水头
水力坡度匸水力坡度为沿渗透途径水头损失与相应渗透长度的比值。
渗透：地下水在岩石空隙中的运动称为渗透。
渗流：不考虑渗流途径的迂回曲折，不考虑岩层的颗粒骨架，假想地下水充满整个岩石空间并只向整体水流方向流动的水流称为渗流。
等水头线：渗流场中水头值相等的点连成的线。
迹线：某一水流点在不同时间内连续运动的轨迹。
流线：在渗场中作一理想的空间儿何线，该线上各水流质点在某瞬间的渗透速度矢量均与此线相切，称此线为流线。
在稳定流中，流线与迹线重合
流网：地下水中水流的方向总是指向水头变化最大的方向，即等水头线和流线垂直。
一系列流线和等水头线组成的网格称为流网。
（流网的应用：求水头、求水力坡度、求渗流速度、求流量）
达西定律的应用是本节重点
第三节：地下水的物理性质和化学成分
总矿化度表示地下水中含盐量的多少，是表征水矿化程度的指标。
（包括各种溶解的物质，但不包括游离状态的气体成分）
总硬度：水中含有C&2+、Mg2+的总量称为总硬度。
暂时硬度：指水加热沸腾后，山于脱碳酸作用，而从水中析岀的那部分82+、軀2+ 含量。
永久硬度：水加热沸腾后，仍留在水中的Ca2+、Mg2+含量。
碳酸盐硬度：水中与HC03-含量相当的52+、Mg2+含量。
若水中HC03-含量大于总硬度，多余的这部分HC03-含量称为负硬度。
地下水成分形成的作用有：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳
离子交替吸附作用、混合作用、人类活动地地下水化学成分形成中作用
Cci2+ + 2HCOJ T CaCO3 J +CO2 T +H2O
SO/+ + 2U + 2H?O T H^S + 2HCOJ
CaSO^ + CH4 —> CaS + CO2 + H2O
地下水化学成分基本成因的类型：
渗入水：乂称溶滤水，是大气降水、地表水或凝结水渗入地下形成的，主要分布在浅层。
沉积水：在沉积岩形成过程中或进入岩石中的水叫沉积水。
内生水：发生在地壳深部的许多地质作用，如火山喷发作用、岩浆作用和变质作用均有水产生，这些水称为内生水
第四节：地下水的补给.排泄与径流
泉按补给水源分类：1、下降泉2、上升泉
泉按出露成因分类：1、侵蚀泉2、接触泉3、溢流泉4、断层泉
泉的水文地质意义：可以通过其确定地下含水层的富水性、水位标高、分布特征、化学特征及动态变化，还有助于判断隐伏地质构造，可以作为供水水源。
径流的定义：地下水山补给区向排泄区流动的过程称作径流。
径流强度：单位时间通过单位断面的流量，即渗流速度。
径流强度影响因素：
含水层的透水性、补给区到排泄区的水头差及距离。
与含水系统的构造有关（构造开启程度，断层的导水性）
强径流带：在某些发育不均一的泾流场中，强径流区段往往成不规则的带状展布, 故称之为强径流带或集中径流带
物称洪积扇。
各个沟口洪积扇的不断发育，往往相互联接形成山前倾斜平原洪积扇中三带及各带特征：洪积扇上部径流带：山厚层砂、砾石组成，地下水埋藏较深，
径流条件良好，水质好，为矿化度小于0・5"lg/L,重碳酸钙型水，表8-1。
洪积扇中部溢出带：山粗、细沉积物交错组成，地下水埋藏变浅，径流变弱，富水性降低，浅部常形成沼泽或溢出成泉，矿化度增大到P2g/L,深部形成承压水, 多是矿化度小于lg/L°
洪积扇下部垂直交替带：山细粒沉积亚粘土、黄土状土.亚砂土与细粉砂的互层组成，埋藏加深，径流缓慢，一般是矿化度大于3g/L
影响基岩裂隙发育因素：？1）•构造裂隙的发育与下列因素有关（岩石性质与岩
层组合情况、构造应力的强度与作用方式、岩体受力的边界条件）
裂隙水的特征：？1.裂隙水有哪些特点？
（1）水量在空间分布不均匀，连续性差
（2）裂隙水的分布形式可呈层状，也有的呈脉状；
（3）裂隙水的水力联系差，往往无统一的地下水面；
（4）裂隙流动具明显的各向异性。
岩溶发育的过程及分异作用
裂隙（经洛蚀拓宽）管道（冲刷磨蚀）洞穴（洞顶崩塌）竖井或落水洞颗粒间孔隙（溶蚀）溶孔
溶孔.溶洞、管道等共同组成了岩溶含水介质
岩溶发育的分异现象：裂隙间的分异.地下河间的袭夺、
岩溶发育和岩溶水赋存的优势方位：厚层质纯灰岩分布区，特别是鲫粒灰岩和生物屑灰岩、断裂及其交汇部位，可溶岩与非可溶岩交界附近，硫化矿床氧化带、河谷区岩溶水分布的不均一性：是指岩溶含水系统中不同块段富水性和水力联系的各向异性。
原因：山于岩洛发育过程中的分异作用所造成的，而且其不均一程度取决于岩溶发育程度。
特点：差异性特别大；给勘探和评价带来很大困难；控制了岩溶地区一些环境问题的分布和发展。
岩溶水的特征：1.岩溶水分布的不均一性
2.岩溶含水层的含水介质特征
3.岩溶水的运动特征（层流与紊流并存、承压流与无压流并存，统一水流与孤立水流并存明流与伏流并存、双重介质间双向流的特征）
4•岩溶水的补给、排泄和动态特征（4.1溶孔溶隙水、介质特征：地下水对碳酸盐仅有微弱改造，分异作用不强烈，造成相对均一的溶孔溶隙为主岩溶含水空间。
补给仍以缓慢地入渗补给为主，有一定的滞后作用。
具有统一的地下水位面及较完整的降落漏斗，具各向同性
地下径流以扩散流为主，排泄以大泉集中式排泄为主，动态相对稳定•图10-19 地下水动态常具有多年周期性变化；局部可以发育溶孔溶隙及小管道共同组成的强含水段4・2管道流（洞流）：介质特征：在岩溶强烈发育地区，地下管道极其发育。
管道流在漏斗.竖井、落水洞、地下暗河入口、封闭洼地中接受集中式迅速的补给，以流入、灌入式补给为主。
在管道中快速集中径流，地下暗河口或以大泉形式排泄，流量随降雨量变化，其对降水的响应完全不同于溶孔溶隙水属暴涨暴落式水文型，流量不稳定系数很大4. 3溶孔溶隙--一管道双重介质流
既有局部快速补给，乂有大部分地区沿溶孔溶隙的缓慢下渗；
既有管道中的集中流，乂有其周围裂隙溶隙中的扩散流、
既向排泄区运动，双重介质间也有侧向运动。
2.岩溶水的特征？
(1)空间分布极不均匀
(2)岩溶水具各向异性；
(3)岩溶水的运动，通常是层流和紊流共存；
(4)局部流向和整体流向常常不一致；
(5)岩溶水的补给，通常以垂直岩溶通道为主，排泄常以泉的形式排泄；
(6)岩溶水水位随季节变化大。
5.岩溶水的化学特征
一般特征：浅部矿化度一般较小，多小于0. 5g/L,多为HC03-Ca型水或HC03-Ca-Mg 型水，越深矿化度越大，水型变为S04-HC03-C&型水。
水化学特征与地下水的交替强度密度相关，补给区矿化度较小，深部及排泄区矿化度增大，水质类型也可能转变。
随着降雨量和流量变化，岩溶水的化学成分也呈有规律的起伏变化，区域不同，岩溶水的化学性质有所不同。
岩溶水易被污染。