水文地质学基础PPT电子教案-第二讲地下水的赋存和运动.ppt

第二讲地下水的赋存和运动
3 赋存
地下水分类
含水层隔水层弱透水层含水系统
包气带与饱水带
潜水与潜水含水层
承压水与承压含水层
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包气带与饱水带
一、包气带与饱水带的划分
地下水面(水位):
地下一定深度岩石中的空隙被重力水所充满,
形成一个自由水面,以海拔高度表示称之地下水位
(一般通过打井,地下开挖来确定)
包气带与饱水带
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包气带与饱水带
地下水位
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包气带
包气带(zone of aeration or zone of unsaturation)
特点: ①岩石空隙未被水充满
②是固、液、气三相介质并存介质
水的存在形式(多样)
结合水、毛细水(各种)、重力水、气态水
包气带水的垂直分带
土壤水带,
中间带(过渡带)
支持毛细水带,毛细饱和水带
包气带是饱水带中地下水参与水文循环的一个重要通道;“重力水”通过包气带获得降水、地表水的入渗补给(补充),部分水又通过包气带将水分传输,蒸发,消耗出去。
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饱水带(saturation zone)
岩石空隙被水完全充满→是二相介质(固相+液相水)
空隙中水的存在形式:
①重力水②结合水
重力水:连续分布(孔隙是连通)→传递压力→在水头差作用下,地下水(空隙中的水)可以连续运动。
地下开挖,坑道,巷道,基坑,打井在此带均有重力水涌出来!
饱水带
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含水层隔水层弱透水层含水系统
一、基本概念
饱水岩层中,根据岩层给水与透水能力而进行的划分
含水层(Aquifer):
是能够透过并给出相当数量水的岩层—各类砂土,砂岩等
隔水层(Aquifuge):
不能透过并给出水或透过且给出的水量微不足道的岩层——裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土(致密)
弱透水层(Aquitard):
渗透性很差,给出的水量微不足道,但在较大水力梯度作用下,具有一定的透水能力的岩层——各种粘土,泥质粉砂岩
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定义中的模糊概念—“相当水量,微不足道,较大水力梯度”等
严格的“是与非”的逻辑思维,在很多情况下是相对的和模糊的概念相对性的意义:
从实际应用角度来看划分的相对的性——相当水量
满足需要就可以了。如在某处一口井出水量80m3/d,作为1万人的供水,非含水层;作为饮料厂、装瓶生产则为含水层。≈,大厂——非,村用——是。
从理论意义来看——微不足道
微不足道,有时空尺度的制约。
如华北平原早期地下水开采就是典型的例子,深层水与浅层水的开采有一粘土隔水层;后开采深层,水量大,水位降低快,浅层水向深层“越流”--粘土层成为“透水层”。
现在进行水文地质计算、模拟时,不再简单二分了,而是用模糊学的研究方法,给个隶属度1,0之间,可以为 ,,… ,表示“透水性”?
概念的相对性
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时间的相对性
①
②
③
④
5
4
3
2
1
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含水系统
含水系统—Groundwater aquifer system
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
含水系统:包含多个含水层和弱透水层,或局部隔水层
含水系统:可以进行子系统划分
含水系统的定义是从大的空间尺度研究含水层、隔水层或弱透水层的组合关系,是从地质成因角度对岩层的水文地质特征进行划分的分析方法(或给出的概念)
含水系统的划分
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