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1、恰 屹 关 多 逊 臂 骇 迭 拿 糠 缓 隔 秩 挎 士 衬 岿 息 蹄 光 读 跋 触 照 鹿 琴 出 翱 消 身 非 靶 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 地下水 状 浪 拦 金 胁 蜂 贵 岸 囱 谓 幼 衙 蓄 缮 驳 拢 棉 胡 行 芯 耻 屠 奏 冒 蒜 忧 乐 闷 骏 勺 撒 县 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 一、地下水概述一、地下水概述 地下水：指埋藏在地面以下岩土空隙中的水体。地下水：指埋藏在地面以下岩土空隙中的水体。 包括气态的、液态的和固态的水。包括气态的、液态的和固态的水。 （一）地下水的蓄水构造（一）地下水的蓄水构造 指由透水岩层与隔水层构成的能够富
2、集和贮存地指由透水岩层与隔水层构成的能够富集和贮存地 下水的地质构造体。下水的地质构造体。 基本条件：基本条件： 1 1、有透水岩层构成蓄水空间；、有透水岩层构成蓄水空间； 2 2、有相对的隔水层构成隔水边界；、有相对的隔水层构成隔水边界； 3 3、具有透水边界，补给水源和排泄地下水。、具有透水边界，补给水源和排泄地下水。 贪 关 颧 磊 烫 腹 严 惊 轿 温 溅 洒 扼 畦 业 吮 询 阮 悯 期 缓 塌 椒 契 擞 弓 度 亨 啪 铃 霓 拖 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 两个定义：含水层和透水层两个定义：含水层和透水层 含水层：能够给出并透过相当数量重力水的岩 层或土层，称为
3、含水层。 构成含水层的条件，一是岩土中要有空隙存在 ，并充满足够数量的重力水；二是这些重力水 能够在岩土空隙中自由运动。 隔水层：不能给出并透过水的岩层、土层，或 者这些岩土层给出与透过水的数量是微不足道 的。 齐 扁 娩 兜 钨 求 侍 殉 啸 律 疲 氦 学 骏 戴 酗 孺 锭 诗 液 舱 滓 监 驾 扼 淄 容 右 凝 胰 极 搭 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 （二）地下水起源（二）地下水起源 渗透水渗透水，指降水和地表水下渗补给形成的地下水；，指降水和地表水下渗补给形成的地下水；（最普（最普 遍最重要的来源遍最重要的来源） 凝结水凝结水，指大气中的水汽凝结成水下渗补给形成的地
4、下水，指大气中的水汽凝结成水下渗补给形成的地下水 ； 原生水原生水，指地壳深处熔融的岩浆上升过程中，分离出水蒸，指地壳深处熔融的岩浆上升过程中，分离出水蒸 汽冷凝而成地下水，常常分布在岩浆活动与火山近代活动区汽冷凝而成地下水，常常分布在岩浆活动与火山近代活动区 ，是，是地下热水的主要来源之一地下热水的主要来源之一； 埋藏水埋藏水，是指在海相沉积物形成过程中封存在沉积层中的，是指在海相沉积物形成过程中封存在沉积层中的 海水海水( (淡化或未淡化淡化或未淡化) )； 脱出水脱出水，指含结晶水的矿物，指含结晶水的矿物( (如石膏、芒硝和蛋白石等如石膏、芒硝和蛋白石等) )， 在高温高压下，脱出成为自
5、由水。在高温高压下，脱出成为自由水。 祥 壶 婚 赔 恫 傀 变 童 午 臃 战 更 衍 胚 顾 柱 掳 斡 滥 狡 交 饺 乎 渺 逛 手 跪 游 偶 尺 阁 落 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 （三）储存空间 地下水的储存空间是岩石的空隙（包括孔隙、裂隙和溶 隙），它们既是地下水的储存场所，又是地下水的运动通路 。空隙的多少、大小及其分布规律，决定着地下水分布与运 动的特点。 孔隙是指松散岩石颗粒与颗粒集合体之间的空隙。 裂隙是指固结的坚硬岩石在各种力的作用下形成的空隙。 溶隙是指可溶的沉积岩，如岩盐、石膏、石灰石和白云岩 等在地下水溶蚀下产生的空隙（空洞）。 苔 矢 嫁 决 撵
6、垫 萧 真 魏 郁 窖 难 筐 址 甘 韭 哈 漏 撰 卑 屯 咳 诧 琅 拈 奥 醒 覆 女 姨 谁 帅 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 岭 撵 琉 无 逛 扼 旦 略 镭 褪 馈 棋 魏 硼 鹤 秘 辖 追 桔 洲 懊 胆 玖 碧 丝 暴 婪 缮 龟 悲 槛 枯 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 （四）岩石的水理性质（四）岩石的水理性质 指岩石与水的贮容、运移等有关的性质。指岩石与水的贮容、运移等有关的性质。 1 1、容水性：、容水性： 岩土容纳水量的性能，岩土容纳水量的性能， 用容水度表示。用容水度表示。 容水度是单位体积的岩土所能容纳的最大水量。容水度是单位体积的岩土所能
7、容纳的最大水量。 2 2、持水性：、持水性： 在重力作用下，在重力作用下， 岩土依靠分子力和毛管力保岩土依靠分子力和毛管力保 持一定水量的性能，用持水度表示。持一定水量的性能，用持水度表示。 持水度是岩土在重力水排出后所保持的水体积与持水度是岩土在重力水排出后所保持的水体积与 岩土总体积之比。岩土总体积之比。 韦 泪 佑 仁 援 拨 距 气 嫁 晨 滓 叭 御 槐 嘛 耻 糯 肪 序 爱 噪 涪 敬 简 拖 礼 侨 某 褒 嚣 菏 吱 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 3 3、给水性：、给水性： 在重力作用下，在重力作用下， 饱水岩土自由流出一定水饱水岩土自由流出一定水 量的性能，用给水
8、度表示。量的性能，用给水度表示。 给水度是从饱水岩土中流出的水体积与岩土体给水度是从饱水岩土中流出的水体积与岩土体 积之比。数值上等于容水度减去持水度。积之比。数值上等于容水度减去持水度。 笔 女 霉 词 声 啦 健 册 热 咙 练 勃 她 伙 波 游 挟 嘱 吮 客 葵 馆 翱 摇 袁 硷 啊 身 可 料 趾 驹 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 表6-3孔隙度和给水度的典型值 材料 （非固结结沉积积物） 空隙度（）给给水度（） 沙砾砾25351530 沙2545100 淤泥3550510 粘土455515 沙和沙砾砾20301020 冰物2030515 固体岩石 砂岩530315 石
9、灰岩、白云岩1200.510 喀斯特石灰岩530315 页页岩1100.55 泡状玄武岩1040515 裂隙凝灰岩530210 凝灰岩1060520 新鲜鲜花岗岗岩和片麻岩0.0120.1 风风化花岗岗岩和片麻岩1150.55 妓 衙 若 茄 幽 莆 耕 搔 畏 暖 夺 磅 士 辞 卑 蚜 杆 列 慨 碘 啤 迁 克 社 家 渣 橱 炮 柳 思 伪 缅 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 4、透水性： 岩土的透水性能(地下水流动的难易程度）。 主要取决于孔隙的大小和连通性，以及孔隙的 多少。 空隙大的岩石以及卵石、粗砂、透水性能最好；空隙不太大的岩石 ，透水性能次之；致密的岩石以及粘土，透
10、水性能最差。透水性能很 好的岩层和土层，地下水容易进入空隙使空隙充满水并且容易从空隙 渗出。这样的岩石和土层就是含水层。含水层是地下水运动和储存的 地层。透水性能差的岩层和土层，由于空隙小，地下水很不容易从这 一层渗透过去，所以就成为隔水层。 糯 洪 沫 售 答 前 带 牡 寺 承 厚 航 灶 餐 吗 阅 鸟 疟 否 贡 壹 腋 寄 男 劳 侨 雏 箩 蛀 裔 膊 逗 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 （五）（五） 地下水的类型地下水的类型 地下水的垂直分带 埋藏条件、 空隙性质 在靠近地表的 土层中，孔隙 部分被空气部 分被水充填， 叫包气带。其 深度从零到几 十米不等。 在包气带以
11、下，孔隙充 满水，叫饱 和带，如果 水面停留在 一定高程处 ，这个高程 叫地下水位 ，它是饱和 带的上界限 。 缘 筛 览 憋 戴 甥 啊 仔 颊 昌 剐 徽 匡 付 籽 瘁 醋 姜 凸 川 羚 话 叫 塌 卓 啃 挡 比 冤 抑 挫 炎 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 组合分类表 喧 讶 黍 膝 曼 畔 腑 阁 逗 罐 囤 迄 砌 份 酪 州 藻 九 使 猾 趴 悲 梢 鸽 引 鲤 瞥 啦 旷 诣 睡 渗 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 包气带水包气带水 处于地表面以下、潜水位以上的包气带岩处于地表面以下、潜水位以上的包气带岩 土层中，包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及土层中，
12、包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及 基岩风化壳基岩风化壳( (粘土裂隙粘土裂隙) )中季节性存在的水。中季节性存在的水。 主要特征是受气候控制，季节性明显，变化主要特征是受气候控制，季节性明显，变化 大，雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸；补给大，雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸；补给 区与分布区一致；补给源是大气降水和地表水；区与分布区一致；补给源是大气降水和地表水； 耗损形式是蒸发和渗透。耗损形式是蒸发和渗透。 包气带水对农业有很大意义。包气带水对农业有很大意义。 缔 箍 画 浑 碘 锄 哄 削 蔑 呵 拖 煌 账 规 橙 面 窖 绞 匈 豪 祖 缕 效 偿 枫 铰 蒂 无 捐 匡 佑 蹄 7
13、 、 地 下 水 7 、 地 下 水 潜水潜水 埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以 上、具有自由水面的重力水叫潜水。上、具有自由水面的重力水叫潜水。 潜水的自由表面，承受大气压力，受气候潜水的自由表面，承受大气压力，受气候 条件影响，季节性变化明显，春、夏季多雨，条件影响，季节性变化明显，春、夏季多雨， 水位上升，冬季少雨，水位下降，水温随季节水位上升，冬季少雨，水位下降，水温随季节 而有规律的变化，水质易受污染。而有规律的变化，水质易受污染。 潜水面随时间而变化，其形状则随地形的潜水面随时间而变化，其形状则随地形的 不同而异，也和含水层的透水性及隔水层底
14、板不同而异，也和含水层的透水性及隔水层底板 形状有关。含水层厚度较大的地方。潜水面就形状有关。含水层厚度较大的地方。潜水面就 变得平缓，隔水底板隆起处，潜水厚度减小。变得平缓，隔水底板隆起处，潜水厚度减小。 嘎 孺 苛 呆 迄 利 棒 黍 静 颇 抄 擎 吾 播 甘 潦 茶 吠 吕 曙 鞘 铣 峨 晌 匆 裸 卓 颧 误 邹 酣 爽 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 潜水的动态潜水的动态 潜水的流量、水位、水温、化学成分等经潜水的流量、水位、水温、化学成分等经 常有规律的变化，这种变化叫潜水的动态。常有规律的变化，这种变化叫潜水的动态。 潜水的动态有日变化、月变化、年变化及多年潜水的动态
15、有日变化、月变化、年变化及多年 变化。变化。 潜水动态变化的影响因素有潜水动态变化的影响因素有自然因素及人为因素自然因素及人为因素 两方面两方面。自然因素有气象、水文、地质、生物等。自然因素有气象、水文、地质、生物等 。人为因素主要有兴修水利、修建水库、大面积。人为因素主要有兴修水利、修建水库、大面积 灌溉等。这些因素都会改变潜水的动态。灌溉等。这些因素都会改变潜水的动态。 凝 庸 瞬 坤 腻 限 狡 汽 沧 锗 揍 洛 冬 套 军 菩 梧 顺 幽 削 瓷 犯 批 搪 迹 舍 怠 甸 陌 粗 吗 嗽 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 潜水的补给来源主要有：潜水的补给来源主要有： 大气降水
16、大气降水 大气凝结水大气凝结水 地表水地表水 深层地下水深层地下水 痘 余 堂 侧 希 圃 诺 烦 缆 嚎 襟 捐 镊 隋 旱 梁 洼 澈 播 竖 蛀 荧 临 辜 遵 东 橇 讣 原 店 丝 雷 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 大气降水大气降水是补给潜水的主要来源。是补给潜水的主要来源。 降水补给潜水的数量多少，取决于降水补给潜水的数量多少，取决于 降水的特点及程度、包气带土层的降水的特点及程度、包气带土层的 透水性及地表的覆盖情况等。透水性及地表的覆盖情况等。 一般来说，一般来说，时间短的暴雨，对补给时间短的暴雨，对补给 地下水不利，而连绵细雨能大量的地下水不利，而连绵细雨能大量的
17、补给潜水补给潜水。 墙 恤 钓 德 叹 久 赘 进 伺 兔 部 似 岭 诀 则 很 凭 怒 狭 锭 雾 篮 嘴 驾 械 醇 牵 母 惹 铝 诺 溜 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 在干旱地区在干旱地区 大气降雨很少大气降雨很少 潜水的补给只靠潜水的补给只靠大气凝结水大气凝结水 卞 羞 统 道 灌 确 郧 镭 娩 瘁 吸 惨 匣 呐 禹 庞 咀 构 陛 在 宠 蝉 阑 酱 最 翌 磋 钵 屎 邮 绥 虑 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 地表水地表水也是地下水的重要补给来源也是地下水的重要补给来源 当地表水水位高于潜水水位当地表水水位高于潜水水位 时，地表水就补给地下水。时，地表水
18、就补给地下水。 在一般情况下在一般情况下 河流的中上游是地下水补给河流河流的中上游是地下水补给河流 河流的下游是河水补给地下水河流的下游是河水补给地下水 胆 永 矾 骑 邢 恰 辕 葱 纸 竣 肘 蕾 陌 氰 瓮 绽 嫁 卫 俐 梆 迹 壁 顶 堆 赌 媚 旧 滤 驶 校 齐 部 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 潜水的动态变化往往受地表潜水的动态变化往往受地表 水动态变化的影响。如果深层水动态变化的影响。如果深层 地下水位较潜水位高，地下水位较潜水位高，深层地深层地 下水下水会通过构造破碎带或导水会通过构造破碎带或导水 断层补给潜水，也可越流补给断层补给潜水，也可越流补给 潜水。潜水。
19、 乒 坦 篱 雏 辉 跳 熟 撂 皑 扰 滓 煮 方 谁 二 灰 帚 蝉 觉 磁 谎 稠 鸵 橡 崖 拔 丰 舰 活 博 滁 霞 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 总之，潜水的补给来总之，潜水的补给来 源是源是多种多样多种多样的，某个地的，某个地 区的潜水可以有一种或几区的潜水可以有一种或几 种来源补给。种来源补给。 罕 作 我 椽 值 赐 炉 掂 棚 混 诅 焦 郡 纫 癣 痪 天 耪 彭 尘 棍 劈 丘 骗 四 乒 塔 纪 唁 卿 载 葫 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 潜水的排泄潜水的排泄 一般在河谷的中上游，河流下切较深，使潜水一般在河谷的中上游，河流下切较深，使潜水 直
20、接流入河流直接流入河流。 在干旱地区潜水也靠在干旱地区潜水也靠蒸发排泄蒸发排泄。 在地形有利的情况下，潜水则在地形有利的情况下，潜水则以泉的形式出以泉的形式出 露地表露地表。 造 芜 蓉 典 望 痞 好 艘 猛 烟 粒 儒 莽 填 改 窟 勺 标 初 弄 柜 配 粮 竿 宝 故 戊 悯 罚 队 揖 寐 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 承压水（自流水）承压水（自流水） 地表以下、充满两个地表以下、充满两个 稳定隔水层之间的重力水稳定隔水层之间的重力水 。 契 泪 减 霖 宙 纲 孽 欢 腋 习 蝶 责 朝 圈 烃 锅 景 队 岩 淡 绒 芒 酋 炕 往 僳 爬 冠 子 劝 寄 饮 7 、
21、 地 下 水 7 、 地 下 水 承压水具有如下特征承压水具有如下特征 承压水的重要特征是不具自由水面，并承受一定的静水承压水的重要特征是不具自由水面，并承受一定的静水 压力。承压水承受的压力来自补给区的静水压力和上覆地层压力。承压水承受的压力来自补给区的静水压力和上覆地层 压力。由于上覆地层压力是恒定的，故承压水压力的变化与压力。由于上覆地层压力是恒定的，故承压水压力的变化与 补给区水位变化有关。当接受补给水位上升时，静水压力增补给区水位变化有关。当接受补给水位上升时，静水压力增 大。水对上覆地层的浮托力随之增大从而承压水头增大，大。水对上覆地层的浮托力随之增大从而承压水头增大， 承压水位上
22、升；反之，补给区水位下降，承压水位随之降低承压水位上升；反之，补给区水位下降，承压水位随之降低 。 vv承压含水层的分布区与补给区不一致，常常是补承压含水层的分布区与补给区不一致，常常是补 给区远小于分布区，一般只通过补给区接受补给。给区远小于分布区，一般只通过补给区接受补给。 vv承压水的动态比较稳定，受气候影响较小承压水的动态比较稳定，受气候影响较小 vv承压水不易受地面污染。承压水不易受地面污染。 募 沽 丸 坷 崔 盼 迈 翰 慰 缄 稼 浚 赵 坪 拯 逊 弦 慕 圣 琵 屏 尿 湘 旦 既 傈 博 甚 拥 莱 脯 拉 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 承压水的补给和排泄：承压
23、水的补给和排泄： 承压水的上部由于有连续隔水层的覆盖，大气降水和地表水承压水的上部由于有连续隔水层的覆盖，大气降水和地表水 不能直接补给整个含水层，只有在含水层直接出露的补给区不能直接补给整个含水层，只有在含水层直接出露的补给区 ，方能接受大气降水或地表水的补给，所以，方能接受大气降水或地表水的补给，所以承压水的分布区承压水的分布区 和补给区是不一致的。一般补给区远小于分布区和补给区是不一致的。一般补给区远小于分布区。另一方面。另一方面 ，由于受隔水层的覆盖，所以受气候及其它水文因素的影响，由于受隔水层的覆盖，所以受气候及其它水文因素的影响 也较小，故其也较小，故其水量变化不大，且不易蒸发水量
24、变化不大，且不易蒸发。因此，地下水的。因此，地下水的 动态也是比较稳定的。此外，动态也是比较稳定的。此外，由于承压水具有水头压力，所由于承压水具有水头压力，所 以它不仅可以由补给区流向自流盆地或自流斜地的低处，而以它不仅可以由补给区流向自流盆地或自流斜地的低处，而 且可以由低处向上流至排泄区，并以上升泉的形式出露于地且可以由低处向上流至排泄区，并以上升泉的形式出露于地 表，或者通过补给该区的潜水和地表水而得到排泄表，或者通过补给该区的潜水和地表水而得到排泄。 鸭 塌 窥 匿 侠 果 骋 钩 浪 中 岂 封 于 浪 衫 仙 张 毙 辈 搪 葬 蜂 亦 忻 壮 乡 鄂 泣 础 碴 脓 菜 7 、
25、地 下 水 7 、 地 下 水 自流水盆地示意图自流水盆地示意图 磅 峭 物 隔 赚 答 破 唬 似 先 船 炽 急 族 恳 滥 双 垫 真 埃 我 疑 痴 三 瑞 布 康 恤 畜 顿 咽 猛 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 4 4、泉、泉 泉：地下水之天然露头谓之泉；泉：地下水之天然露头谓之泉； 按泉水的矿化度分为淡水泉和矿泉两大类。按泉水的矿化度分为淡水泉和矿泉两大类。 矿泉矿泉1gl1gl；淡水泉；淡水泉1gl1gl； 矿泉又分为矿泉水和矿化水两类。矿泉水有显著的矿泉又分为矿泉水和矿化水两类。矿泉水有显著的 医疗价值，而矿化水无医疗价值。医疗价值，而矿化水无医疗价值。 矿泉水的国
26、际通用标准矿泉水的国际通用标准 水中六种主要离子：碳酸氢根、硫酸根水中六种主要离子：碳酸氢根、硫酸根 、氯、钠、氯、钠、钙钙 、镁镁 ； 三种气体：二氧化碳、氡、硫化氢三种气体：二氧化碳、氡、硫化氢; ; 某些活性元素，如铁、砷、典、溴的含量为标准。某些活性元素，如铁、砷、典、溴的含量为标准。 体 短 赫 雏 跨 首 恨 辱 啤 对 颅 疤 桓 驭 侨 防 蹦 搪 刊 庭 为 攒 品 劝 浩 憋 基 白 豌 丁 桑 窥 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 温泉的分布温泉的分布 全世界已发现温泉全世界已发现温泉60006000多处，中国拥有多处，中国拥有26002600 处以上，占处以上，占
27、2525，居世界首位，而且分布广泛，居世界首位，而且分布广泛， 以藏、滇、台、闽最为集中。以藏、滇、台、闽最为集中。 中国是个多泉之国。中国是个多泉之国。 世界很多地方因温泉而成为著名旅游区。温世界很多地方因温泉而成为著名旅游区。温 泉水滋润着植被，美化环境，调节气候。泉水滋润着植被，美化环境，调节气候。 “ “温泉城温泉城” ”福州，温泉带南北长福州，温泉带南北长5km5km， 东西东西 宽宽1km1km，水温，水温50508080，最高达，最高达9797； “ “西湖双绝西湖双绝” ”：龙井茶虎跑水；：龙井茶虎跑水； 名泉酿名酒：名泉酿名酒：“ “地有名泉，必有佳酿地有名泉，必有佳酿” ”
28、，如茅，如茅 台、五粮液、青岛啤酒等等；台、五粮液、青岛啤酒等等； 瓶 鹏 展 酒 猾 厦 该 应 社 喜 苛 博 慨 舍 奏 厘 帖 卜 隋 哈 陛 瓢 盾 韭 歇 眶 钩 堑 核 碾 舌 勒 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 三、地下水的运动三、地下水的运动 地下水运动可分为四种形式，即： 渗漏，地表水因重力作用渗入地层中的运动，地层的性质 与地面比降影响渗漏量的大小； 毛管水运动，毛细管或微裂隙中，因表面张力的吸力使水 体上升的现象。当上部毛管水因植物根系的吸收或地面蒸发 而减少，毛管水就由压力较大处向压力较小处流动； 地下紊流，地下水在大空隙或裂隙、溶洞中的流动，因流 速较大，水
29、分子成涡旋状流动； 渗流（又称渗透），地下水在含水层中，连续不断地沿孔 隙从高水位向低水位作缓慢流动（层流，由于地下水面比降甚小） 。受透水层的性质、地下水的物理和化学性质以及人为因素 的影响。 股 膨 执 兔 牢 赞 阻 贴 垫 酪 吓 特 缓 撰 会 短 掩 奉 聚 靴 旨 剁 侄 溺 钱 奈 馒 振 铁 青 港 充 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 地下水运动的主要方向和性质，决定于地下水的类型和产水条件。 （1）非饱和带中，渗入地面以下的水主要呈垂直向下运动。 （2）饱和带中潜水的运动，决定于其所在的地形单元，在分水岭的地区， 潜水水流向着泄出地下水的河谷方向运动。在干谷的地区，
30、潜水水流沿地表 坡度移动。在河谷中，潜水与河水关系密切，河流可以排泄潜水，或者相反 补给潜水。 （3）承压地下水分布地区的地质构造，很多成盆地状，这种地区叫承压水 盆地。承压水盆地中地下水运动的性质取决于盆地的大小和含水层埋藏的深 度。当盆地不大、含水层埋藏不深的情况下，地下水在整个层中运动，由补 给区沿含水层循环，然后到泄水区形成泉源。在含水层埋藏深的情况下，地 下水运动缓慢，水的交替时间很长。 怪 筹 炒 胳 骚 力 姨 救 辅 而 排 酚 试 罢 庆 京 治 谊 捍 咎 锤 铝 胸 崎 磊 斩 翁 答 空 吩 份 革 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 地下水运动的基本规律地下水运动
31、的基本规律 达西渗透定律（线性渗透定律）达西渗透定律（线性渗透定律） v=Q/A=KIv=Q/A=KI V V：渗透速度：渗透速度 K K：渗透系数，单位水力梯度时的渗透速度：渗透系数，单位水力梯度时的渗透速度 I I：水力梯度：水力梯度 适用于雷诺数适用于雷诺数=10=10的层流运动的层流运动 摈 静 卑 八 丙 翘 扒 趁 椿 扎 桅 妙 寞 母 腕 默 轻 仟 粥 昼 打 膝 敛 悬 鲸 踞 饺 晓 劣 唆 设 童 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 关于渗透系数（水力传导度关于渗透系数（水力传导度 ） K反映土渗透性能的系数，相当于单位水力梯 度（i1）时渗透速度。取决于孔隙大小的
32、配合和 空隙间联结的程度。 塘 撑 蓉 盯 题 谢 诊 艇 锥 饵 椰 叫 尽 库 绊 和 避 商 帽 俄 流 摩 娠 哉 鞋 汽 酶 重 柏 摆 柑 尊 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 关于渗流速度：关于渗流速度： 不是实际流速，而是虚拟流速。不是实际流速，而是虚拟流速。 因为因为在达西定律中，过水断面的面积包括岩土在达西定律中，过水断面的面积包括岩土 颗粒所占据的面积及空隙所占据的面积，颗粒所占据的面积及空隙所占据的面积，而水流实而水流实 际通过的过水断面面积为空隙所占据的面积。际通过的过水断面面积为空隙所占据的面积。 所以，渗流速度并非地下水的实际流速，所以，渗流速度并非地下水的
33、实际流速， 而是假设水流通过整个过水断面而是假设水流通过整个过水断面( (包括颗粒和空包括颗粒和空 隙所占据的全部空间隙所占据的全部空间) )时所具有的虚拟流速。时所具有的虚拟流速。 考虑到大多数含水层的空隙度为考虑到大多数含水层的空隙度为20%40%20%40%，因此孔隙中真，因此孔隙中真 正的流速是比流量正的流速是比流量V V的的3535倍。倍。 滤 铱 悬 浪 急 氧 荷 烤 接 愚 捻 媳 淤 噬 专 戳 递 屈 嘉 赌 束 颈 启 汀 的 弄 舀 奢 梳 恋 键 露 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 关于水力梯度关于水力梯度 水力坡度为沿渗流途径的水头损失与相应水力坡度为沿渗流
34、途径的水头损失与相应 渗透途径长度的比值。渗透途径长度的比值。I=dh/dLI=dh/dL 地下水在空隙中运动时，受到空隙壁以及地下水在空隙中运动时，受到空隙壁以及 水质点自身的摩阻力，克服这些阻力保持一定水质点自身的摩阻力，克服这些阻力保持一定 流速，就要消耗能量，从而出现水头损失。流速，就要消耗能量，从而出现水头损失。 所以，水力坡度可以理解为水流通过某一所以，水力坡度可以理解为水流通过某一 长度渗流途径时，为克服阻力，保持一定流速长度渗流途径时，为克服阻力，保持一定流速 所消耗的以水头形式表现的能量。所消耗的以水头形式表现的能量。 蚕 污 讶 醉 垦 肿 临 取 肄 悔 啤 忙 佐 架
35、铲 层 庐 川 但 朵 苦 塘 揣 阀 橙 睫 损 甩 扳 肾 绰 惺 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 二、地下水的理化性质二、地下水的理化性质 （一）地下水的物理性质（一）地下水的物理性质 1 1、温度：、温度： 泉水泉水 冷泉（冷泉（2020）；）； 温泉（温泉（21213737）；）； 热泉（热泉（38384242）；）； 高温泉（高温泉（4343）；）； 沸泉（当地沸点）沸泉（当地沸点） T T HH为 为HH深处地下水深处地下水 温度；温度；T T B B 为年平均为年平均 气温；气温；H H 为地下水为地下水 深度；深度； h h 为地温年为地温年 恒温带深度；恒温带深度；
36、G G 为为 地温梯度地温梯度33m33m。 地下水地下水 2020冷水；冷水； 20205050温水；温水； 5050热水热水. . 亮 辜 负 祈 沉 涅 然 矣 筹 吁 壕 诅 胜 瘤 对 三 折 杉 芹 驹 奇 赢 停 租 掏 琶 签 涩 舅 砂 堰 视 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 2 2、颜色：、颜色： 决定于化学成分及悬浮物，含决定于化学成分及悬浮物，含H2SH2S的水为翠绿色；含的水为翠绿色；含 ca2+ca2+、Mg2+Mg2+离子的水为微蓝色；含离子的水为微蓝色；含Fe2+Fe2+的水为灰蓝色，含的水为灰蓝色，含 Fe3+Fe3+的水为褐黄色；含有机腐殖质时为灰暗
37、色。含悬浮物的水为褐黄色；含有机腐殖质时为灰暗色。含悬浮物 的水，其颜色决定于悬浮物。的水，其颜色决定于悬浮物。 3 3、透明度：地下水一般是透明的。、透明度：地下水一般是透明的。 透透 明明 度度水深水深cmcm 参参 照照 物物 3mm3mm黑黑线线线线 透透明明6060清晰可清晰可见见见见 微微 浑浑浑浑 浊浊浊浊30603060清晰可清晰可见见见见 浑浑浑浑浊浊浊浊3030清晰可清晰可见见见见 极极 浑浑浑浑 浊浊浊浊很小很小难难难难以看清以看清 陀 褒 手 仗 每 揭 溜 曹 蹭 丰 案 鲤 孜 窄 妆 挑 沉 啦 薄 朝 纽 庸 酮 艘 俊 传 蔓 奈 蛋 桩 身 陆 7 、 地
38、下 水 7 、 地 下 水 4 4、嗅感和味感：、嗅感和味感： 取决于地下水的化学成分和溶解的气体。如取决于地下水的化学成分和溶解的气体。如 HH 2 2 SS的臭鸡蛋味，有机质的鱼腥味；含的臭鸡蛋味，有机质的鱼腥味；含COCO 2 2 多则爽多则爽 口，含重碳酸钙、镁口，含重碳酸钙、镁CaCa、MgMg（HCOHCO 3 3 ） 2 2 常常常常 有甜味。有甜味。 5 5、导电性：取决于电解质的多少、导电性：取决于电解质的多少 6 6、放射性：取决于放射性物质的多少、放射性：取决于放射性物质的多少 忍 哩 荔 去 嗓 尔 井 呆 衅 威 糙 垃 养 豺 傍 匿 亲 驶 授 囱 咖 律 性 逮
39、 勃 椒 参 过 本 刮 墟 变 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 地下水的化学成分： 地下水中主要离子成分 地下水中主要气体成分 地下水中的胶体成分与有机质 梁 醇 靡 予 谜 贵 画 主 投 戚 乔 佰 娄 采 霉 龋 一 燥 瞩 窃 咆 冬 入 悟 豌 遏 邪 绚 合 焉 率 悍 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 地下水中主要离子成分：地下水中主要离子成分： 阳离子：阳离子：HH+ +、 、NaNa+ +、 、K K+ +、 、NHNH 4 4 +、 、MgMg2+ 2+、 、CaCa2+ 2+、 、 FeFe2+ 2+ 阴离子：阴离子：OHOH - - 、ClCl - -
40、、SOSO 4 4 2-2-、 、NONO2- 2-、 、NONO3- 3-、 、 HCOHCO3- 3-、 、COCO 3 3 2-2-、 、SiOSiO 3 3 2-2-、 、HCOHCO 3 3 - - 。 地下水中分布最广、地下水中分布最广、含量较多的离子含量较多的离子是：是：NaNa+ + ，K K+ +、 、CaCa2+ 2+、 、MgMg2+ 2+和 和ClCl - - 、SOSO 4 4 2-2-、 、HCOHCO 3 3 - - 即即4 4种阳离子和种阳离子和3 3种阴离子种阴离子 执 啊 弓 纂 省 础 乎 班 怀 碎 炽 搞 硫 翘 钞 畅 鉴 镀 翔 少 涂 闺 诧 下
41、 茂 倒 拖 蹈 准 泼 蒲 窝 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 矿化度：地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量称为 矿化度，以gL表示。 习惯上用105-110摄氏温度将地下水样品蒸干后所得的干 涸残余物总量来表示矿化度。也可以将分析所得阴阳离子含 量相加，求得理论干涸残余物总量。由于在蒸干时有将近一 半的HCO3-分解生成CO2和H2O而逸失。所以，阴阳离子相 加时，HCO3-只取重量的50。 由子地下水中盐类的溶解度不同，使得离子成分与地下 水矿化度之间有一定的规律。总体上看，氯盐的溶解度最大 ，硫酸盐次之，碳酸盐较小，钙的硫酸盐，特别是钙、镁的 碳酸盐溶解度最小。随着矿化度增
42、大，钙、镁的碳酸盐首先 达到饱和并沉淀析出，继续增大时，钙的硫酸盐也饱和析出 ，因此，高矿化水中便以易溶的氯和钠占优势了。 寓 丝 挖 友 譬 遍 蒙 少 车 左 钻 筋 霄 牢 负 驳 其 鹰 短 神 很 宿 履 握 竖 焕 硼 末 蜀 蓬 盖 技 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 硬硬 度度 水中水中CaCa2 2 、 、MgMg2 2 的含量称为硬度。 的含量称为硬度。 暂时硬度：暂时硬度： 指水煮沸后发生沉淀的那部分指水煮沸后发生沉淀的那部分CaCa2 2 、 、 MgMg2 2 。 。 永久硬度：永久硬度： 指水煮沸后仍然溶在水中的指水煮沸后仍然溶在水中的CaCa2 2 、 、
43、 MgMg2 2 的数量。 的数量。 硬度的表示方法：硬度的表示方法： 德国度（德国度（ dd，以，以11升水含升水含 10mgCaO10mgCaO 为为 1 1 度度）；）； 毫克当量毫克当量 即即CaCa2 2 、 、MgMg2 2 的 的mmolmmoll l ， 1 1 dd0.35663mmol0.35663mmoll l. . 氖 娟 妙 赋 坏 恰 谍 交 效 婿 腔 瑟 具 孤 寇 剔 辩 月 防 梅 迎 震 佣 薛 柞 淑 窄 锤 瞎 令 球 羞 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 Cl-主要来源： 沉积岩中所含岩盐或其它氯化物的溶解； 岩浆岩中含氯矿物的风化溶解； 海水
44、； 火山喷发物的溶滤； 工业、生活污水及粪便中的大量Cl- 氯离子不会被植物和细菌所摄取，不被土粒表 面吸附，氯盐浴解度大，不易沉淀析出，因此，它 的含量随着矿化度增长而不断增加。 憋 歌 瀑 萝 乾 拭 滇 厩 雕 懈 奏 虽 逢 炯 造 蜀 记 熔 盯 唉 霓 颓 钒 铸 铆 肆 千 伎 断 崎 汞 剃 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 SOSO 4 4 2-2-主要来源： 主要来源： 含石膏或其它硫酸盐的沉积岩的溶解含石膏或其它硫酸盐的沉积岩的溶解 硫和硫化物的氧化硫和硫化物的氧化 SOSO 4 4 2-2-在地下水中的含量大大低于氯离子的含量，而 在地下水中的含量大大低于氯离子的
45、含量，而 且也不如氯离子稳定。且也不如氯离子稳定。这是由于：这是由于： uu作为作为SOSO 4 4 2-2-主要来源的硫酸钙溶解度较小； 主要来源的硫酸钙溶解度较小； uu在还原环境中，在还原环境中，SOSO 4 4 2-2-将被还原为 将被还原为H H 2 2 S S及及S S。 蚂 变 崇 弓 谚 屠 趾 扭 信 须 稻 焊 郴 逻 路 蚜 整 张 锤 枣 釉 念 键 倔 忠 诛 诀 石 澎 入 蛔 速 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 HCO3-主要来源： 含碳酸盐沉积岩的溶解； 在岩浆岩与变质岩地区，主要来源于铝硅酸盐矿 物的风化溶解。 掌 俊 籍 罩 莽 宰 兴 宅 肇 跳
46、积 祝 茧 揖 全 陆 吁 喻 锹 祈 桥 净 皑 建 倚 意 溢 践 烂 艘 悔 彰 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 Na+离子和K+离子主要来源于： 含钠盐、钾盐的沉积岩的溶解； 岩浆岩和变质岩中含钠、钾矿物的风化溶解。 Na+离子和K+离子在地下水中的分布特点基本 相同，但是K+离子的含量比Na+离子的含量少得 多。这是因为K+大量地参与形成不溶于水的次生 矿物(水云母、蒙脱石、绢云母)，并为植物所摄 取之故。 荣 琐 脾 胖 濒 锦 射 胺 麻 连 鸿 镰 蛆 牡 剩 凝 窿 是 可 篷 旨 数 廊 坚 舅 惨 额 打 吨 桔 镁 轧 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 C
47、a2+离子的来源主要是: 碳酸盐类沉积物和石膏沉积物的溶解； 岩浆岩、变质岩中含钙矿物的风化溶解。 地下水中Ca2+的含量一般不超过数百毫克升， 通常低于Na+离子的含量。 Mg2+离子的来源及其在地下水中的分布与Ca2+离子 相近。但是Mg2+离子的含量通常比Ca2+离子少 。 Mg2+离子主要来自含镁的碳酸盐类沉积岩(白云岩、 泥灰岩)以及岩浆岩、变质岩中含镁矿物的风化溶解 。 玖 淋 操 尧 关 尔 呈 摊 蕊 掖 筑 雄 屿 轨 傣 据 窟 颧 纵 社 钎 蛔 十 五 野 总 骡 蹦 蓬 胃 茎 岳 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 地下水中主要气体成分地下水中主要气体成分 OO
48、 2 2 、N N 2 2 、COCO 2 2 及及H H 2 2 S S是地下水中的主要气体是地下水中的主要气体 成分。一般情况下，地下水中气体含量只有几毫成分。一般情况下，地下水中气体含量只有几毫 克升一几十毫克升。但是，克升一几十毫克升。但是，气体成分能够很气体成分能够很 好地反映地球化学环境；同时，地下水中存在某好地反映地球化学环境；同时，地下水中存在某 些气体能够影响盐类在水中的溶解度以及其它化些气体能够影响盐类在水中的溶解度以及其它化 学反应。学反应。 剐 巧 衍 氟 斧 撒 谭 皱 毙 争 遭 丰 煞 暖 阅 吭 碟 蒋 屏 拥 抓 铝 超 始 遥 格 袋 烙 剪 胸 常 鳖 7
49、 、 地 下 水 7 、 地 下 水 地下水中的胶体成分与有机质 以碳、氢、氧为主的有机质，经常以胶体方式 存在于地下水中。大量有机质的存在，有利于进行 还原作用，从而使地下水化学成分发生变化。 很难以离子状态溶于水的化合物也往往以胶体状 态存在于地下水中，其中分布最广的是Fe(OH)3、 A1(OH)3及SO2。 艇 翔 屿 夺 儒 烛 桂 刃 欠 货 兑 涟 澎 燕 沤 代 败 娶 锦 捆 矣 耗 霸 纪 唤 榜 铜 食 融 龚 治 到 7 、 地 下 水 7 、 地 下 水 地下水的生物特征 微生物在地下水中的存在： 大多数微生物生活在固体表面，包在颗粒外 面。它们有多孔蜂窝和多醣的表面，一个紧紧吸 附的生物薄膜保护层。95%的细菌群落以这种形 式互相接触联系，而并非生活在