地下水基礎知識,這裡說的比較全面

地下水(ground water)，是指賦存於地面以下巖石空隙中的水，狹義上是指地下水面以下飽和含水層中的水。在國家標準《水文地質術語》(GB/T 14157-93）中，地下水是指埋藏在地表以下各種形式的重力水。

下面，隨小編一起輕鬆愉快去了解地下水來源、分類、特點、隔層水和含水層！受益匪淺！

一、地下水的來源和賦存形式

| 一、地下水的來源

1. 滲入水

2. 沉積水

3. 再生水

4. 初生水

5. 有機成因水

| 二、巖石中的孔隙和水分

1. 巖石中的孔隙：孔隙、裂隙和溶孔

2. 有關孔隙度的幾個基本概念

• 孔隙：組成鬆散巖石顆粒或顆粒集合體之間的間隙；

  
  

• 裂隙：應力作用下堅硬巖石破裂變形產生的。可分為成巖裂隙、構造裂隙和 風化裂隙；

  
  

• 溶孔（洞）：可溶的沉積巖在地下水溶蝕下產生的空洞；

  
  

• 孔隙度Φ：某一體積V巖石中孔隙體積Vn所佔比例

  Φ=Vn/V

  
  

• 裂隙率Kr：裂隙體積Vr與包括裂隙在內的巖石體積V的比值

  Kr=Vr/V

  
  

• 熔巖率K：溶洞的體積Vk與巖石總體積V的比值

  K=Vk/V

3. 影響孔隙度大小的因素

• 顆粒的排列方式：立方體排列緊密，孔隙度大；四面體排列，鬆散，孔隙度大;

  
  

• 顆粒分選程度：分選好，孔隙度大；分選差，顆粒大小懸殊，細小顆粒充填於粗大顆粒之間，孔隙度降低;

  
  

• 顆粒形狀：顆粒形狀不規則--排列鬆散--孔隙度大 粘性土的結構和次生孔隙：帶電粘粒--聚合--結構孔隙--孔隙度增大--次生孔隙（蟲洞、根孔、乾裂縫）發育--孔隙度增大。

孔隙的特點

4. 巖石中的各種裂隙

1-分選良好，排列酥鬆的砂；2-分選良好，排列緊密的砂；3-分選不良的，排列緊密的砂；4-經過部分膠結的砂巖；5-具有結構性孔隙的黏土；6-經過壓縮的黏土；7-具有裂隙的巖石；8-具有溶的可溶巖

| 三、巖石中水存在的形式

1. 氣態水：以水蒸氣的形式儲存在地下的水；

2. 固態水：指巖石中溫度在0℃以下的重力水。即以冰的形態出現的重力水，常分布在季節性和永久性結冰的地區；

3. 結合水： 指受固體表面的引力大於水分子自身重力，束縛於固態表面，不能在自身重力影響想運動的那部分水。

特點：

A. 水分子排列緊密，不能流動；

B. 密度大，2.0,在零下78℃時尚不能結冰；

C. 沒有溶解能力，不能溶解鹽類；

D. 不受重力作用，不傳遞導靜水壓力，不導電；

E. 很難用機械的方法把它與顆粒分開，只有當空氣中飽和差很大或105℃才能將他們分開；

F. 具有極大的粘滯性和彈性。

特點：

A.水分子排列不如結合水規則和緊密，水分子離巖石顆粒表面越遠，結 合力越小；

B.外層被植物吸收利用；

C.不受重力支配，不能導電、不能傳遞靜水壓力；

D.密度和普通水差不多，具有極大的粘滯性；

E.有較低的溶解巖能力。

4. 重力水（自由水）：在重力作用下能自由運動的地下水稱為重力水。

特點：內層重力--層流運動--外層重力水--易轉為紊流運動

5. 毛細水：在巖石毛細孔隙中或孔道狹窄部分的水。

毛細水類型：

支持毛細水和懸掛毛細水

6. 巖石骨架中的水：保存於礦物結晶格架中，已成為礦物組成部分的水。

巖石骨架中的水分類：

• 結晶水：當礦物中的水組成比例固定不對稱結晶水。

  如石膏（

• );

  
  

• 費石水：當所含水比例可變且易脫出時稱費石水。

  如蛋白質

、方沸石

| 四、與水分的儲存和運移有關的巖石性質

1. 基本概念

• 容水度：指巖石完全飽水時，所容納的最大的水體積與巖石總體積比值。一般說來容水數值上與孔隙度相當。孔隙體積的多少可用孔隙來表示;

  
  

• 重量含水量（Wg）：指鬆散巖石孔隙中所含水的重量（Gw）與乾燥巖石重量（Gs）的比值。Wg=Gw/Gs*100%;

  
  

• 體積含水量（Wv）：指含水的體積（Vw）與包括孔隙在內的巖石體積（V）比值。Wv=Vw/V*100%;

  
  

• 持水度（Wn）：指飽和巖石在重力作用下釋水後，巖石中保持的水的體積與巖石體積之比。Wn=巖石保持水的體積（Vr）/巖石的總體積（V）*100%;

  
  

• 給水度：指地下水位下降一個深度，單位水平面積巖石柱體在重力作用下釋放的水的體積。

2. 影響巖石給水度的因素：

水位下降速率大--給水度小（釋水滯後效應）

3. 影響巖石透水度的因素：

• 決定透水性好壞的主要因素是空隙大小，空隙直徑愈小，透水性愈差。

  
  

• 當孔隙直徑小於兩倍結合水厚度時，在尋常條件下就不透水。

  
  

• 只有在孔隙大小相等的前提下，孔隙度才對巖石的透水性起作用，孔隙度愈大，透水性愈好。

二 、地下水及其分類

| 一、基本概念

1. 廣義地下水：賦存於地面以下巖石孔隙中的水；

2. 狹義地下水：賦存於飽水帶巖石孔隙中的水；

3. 地下水埋藏條件：含水巖層在地質剖面中所處的部位及受隔水層限制的情況下。

| 二、地下水分類

1. 按埋藏條件可分：

三 、包氣帶、飽水帶、含水層與隔水層

| 一．基本概念

1. 包氣帶：地下水面以上，分為土壤水帶、中間帶和毛細水帶；

2. 飽水帶：地下水面以下；

3. 含水層：起著阻隔水透過作用的細小的巖層，稱為隔水層；孔隙細小的巖層（如緻密黏土、頁巖）含的幾乎是結合水，結合水在尋常條件下是不能移動吃的，這類巖層。

4. 隔水層：一起著阻隔水透過作用的細小的巖層，稱為隔水層。空隙細小的巖層（如緻密黏土、頁巖）含的幾乎是結合水，結合水在尋常條件下是不能移動的，這類巖層實際上起著阻隔水透過的作用，所以是隔水層。

| 二．含水層類型劃分

| 三．上層滯水和潛水

1. 上層滯水：當包氣帶中存在局部隔水層時，在局部隔水層上積聚具有自由水面的自由水。

上層滯水、潛水和層間層

1.隔水層；2.透水層；3.飽水部分；4.潛水面；5.層間水測試面；6.泉（上升泉）；7.井水.實線表示井壁不進水；a.上層潛水；b.潛水；c.層間水

2. 潛水：飽水帶中第一個具有自由表面的含水層中的水稱為潛水。潛水沒有隔水頂板，或只有局部的隔水頂板。

3. 潛水面：潛水的水面為自由水面，稱為潛水面。

• 從潛水面到隔水底版的距離為潛水含水層厚度（H）;

• 潛水面到隔水底板的距離為潛水含水層厚度（T）。

1.砂；2.含水砂；3.黏土；4.泉；h.潛水厚度；aa.潛水面；bb.隔水底板

4. 潛水的排洩方式

5. 潛水面的變化

潛水直接通過包氣帶與大氣圈及地表水圈發生聯繫。所以氣象、水文因素的變動對它的影響比較明顯。

6. 潛水面的形狀

可以是水平、傾斜、拋物線或各種形狀組合。最常見的潛水面形狀為傾斜的曲面。受重力影響，潛水由潛水面高出向低處滲流形成「潛水流」（或稱潛流），向地處的低凹地區（如河谷、衝溝）等排洩。

7. 潛水面的表示方法

根據等水頭線圖求潛水流向及水力梯度

1.砂；2.含水砂；3.黏土；4.泉；h.潛水厚度；aa.潛水面；bb.隔水底板

A. 確定潛水流向

B. 確定水力坡度

水力坡度是指指單位滲透途徑（水平距離）上的水頭損失。或者說，水力坡度是沿滲透途徑的水頭降與滲透途徑長度的比值：

I=H/I

I--水力坡度，無因次量

H--滲透途徑上兩點的水位差（或落差）

I--滲透途徑上兩點的水平距離

8. 潛水流量和流速的測定

自然界中潛水運動緩慢，一般作層流運動，其運動規律服從達西定律，即潛水的運動速度與水力坡度成正比。

V=IK

V--滲流速度，cm/s或m/d

I--水力坡度，無因次量

K--滲透係數，cm/s或m/d

滲透係數取決於巖性、流體性質（密度、粘度）、外界條件（溫度、壓力）

| 四、層間水（承壓水）

1.隔水層；2.含水層；3.地下水測試面；4.地下水流向；5.泉（上升泉）;6.鑽孔（虛線部分為進水部分）7.自噴孔；8.大氣降水補給；H.與含水層頂面壓力相當的高度；M.含水層

1. 層間水（承壓水）

特點：

2. 最適宜形成承壓水的兩種地質構造

A. 透水層和隔水層相間分布的承壓斜地

B. 含水層發生變相或尖滅形成的承壓斜地

C. 含水層被斷層所阻形成承壓斜地

D. 侵入體阻截承壓斜地

3. 水頭

• 正水頭：測壓水位高於該點的地形高層；

• 負水頭：測壓水位低於該點的地形高層。

A.補給區 B.承壓區 C.排洩區 a.潛水區 b.自流水區

| 五、潛水和承壓水（層間水）比較