《水文地质学基础教学课件》第十章孔隙水.ppt

第十章 孔隙水 pore water,Fundamentals of Hydrogeoloy 水文地质学基础,主讲教师：张卫民,Company Logo,,本章内容,10.1 洪积物中的地下水,10.2 冲积物中的地下水,10.3 黄土高原的地下水,10.4 孔隙含水系统实例分析（自学）,Company Logo,,孔隙水赋存于松散沉积物颗粒构成的孔隙网络之中。 在我国，第四系与部分第三系属未胶结或半胶结的松散沉积物，赋存孔隙地下水。下面主要讨论第四系松散沉积物中的孔隙水。 （1） 典型地区洪积扇(Alluvial fan)的形成 （2）洪积扇中地下水赋存条件与特征 从沉积物形成时的水动力条件入手，(控制沉积作用) 分析沉积岩性的变化规律，(沉积作用控制岩性地貌) 到地下水的赋存条件与特征。(岩性地貌控制地下水),10.1 洪积物中的地下水,Company Logo,,10.1.1 典型地区洪积扇(Alluvial fan)的形成,水动力条件 水流集中 分散 流速快（高能区） 慢（低能区） 地形地貌 地形高，陡（扇顶 地形低缓（扇缘）,Company Logo,,典型地区洪积扇沉积物的分带性,沉积物粒度 粗（砾，粗砂） 中砂 细 极细、粘土 沉积特征 分选 差 中等 好,Company Logo,,10.1.2 地下水赋存条件与特征赋存,透水性（K） 好 差 水位埋深 深 浅 渐深（或承压） 赋存 （深埋区） （溢流区） （下沉区）,Company Logo,,10.1.2 地下水赋存条件与特征补给与排泄,补给 好 差 流速水交替 V大，交替快 V小，交替慢 排泄 径流排泄 蒸发排泄,Company Logo,,10.1.2 地下水赋存条件与特征水化学,形成作用 溶滤作用 蒸发浓缩作用 矿化度（TDS） 低 中 高 成分与类型 HCO3 SO4 Cl,Company Logo,,10.1.2 地下水赋存条件与特征动态与均衡,动态 变幅 大 小 均衡 整体、统一的均衡区 景观（环境） 缺水区 泉，沼泽 盐渍化区,Company Logo,,10.1 松散沉积物地下水赋存条件小结,综合上述分析： 分析不同沉积物类型的地下水赋存、运动和水化学特征等（简称水文地质条件），应从沉积物形成时的水动力场到沉积物沉积规律，再到地下水的分带性特征来进行 掌握分析问题的思路与方法比死记更重要,即： 普通地质作用-地质地貌-水文地质条件 例如： 西北某些新构造运动影响的洪积扇 山西霍县-新构造运动结果有多个溢出带,Company Logo,,西北某些新构造运动影响的洪积扇,山前水位埋深 深 浅 深 浅,Company Logo,,水化学分带的异常：,水化学分带的异常： 西北地区较典型的水型分带 HCO3 - SO4 - Cl 华北平原水型分带 HCO3 - HCO3Cl - Cl 华南地区水型无分带 HCO3低矿化度水 上述分带原因：主要与降水量及蒸发多少有关,Company Logo,,10.2 冲积物（fluvial plain）中的地下水,河流沉积物与洪积物相比： 经常性水流作用的结果 河流是线状或带状分布的，横向与纵向差异大；在冲积平原区往往发育有多条河流，呈交织状、发生改道且长期作用 冲积平原砂层的几何形态特征 冲积物的特征，从垂直河流横向切剖面来分析（郑州黄河中下游为例）：,见后页图,郑州剖面,Company Logo,,冲积平原中的河道变迁及砂层的几何形态,A-A，B-B横切剖面砂层多为小透镜体 C-C，D-D纵向剖面砂层可以延伸很长。,Company Logo,,10.2.1 郑州黄河中下游剖面水文地质剖面,在冲积平原上，近期古河道与现代河道，地势最高，沉积颗粒较粗的砂，向外，随着地势变低依次堆积亚砂土、亚粘土，在河间洼地的中心部位则堆积粘土。 由地势较高（堆积粗粒沉积）的现代与近代古河道，到地势低洼（堆积粘性土）的河间洼地，显示着良好的微地貌岩性地下水分带。,Company Logo,,10.2.2 古河道河间洼地：地形与岩性,古、现代河道 河间洼地 地形 高 低 岩性（粒度） 粗 细,Company Logo,,10.2.3 古河道河间洼地：地下水赋存、补给与排泄,地下水埋深 深 浅 补给条件 好 差 排泄 径流 蒸发排泄,Company Logo,,10.2.3 古河道河间洼地：地下水化学特征,水化学作用 溶滤作用 浓缩作用 水型 HCO3 Cl, 矿化度（TDS） TDS 低 TDS 高,Company Logo,,10.3 黄土高原的地下水（风成作用）,黄土是特定地质历史时期的沉积物 在我国西北部广泛、大面积分布，西北部地区又是我国干旱半干旱气候区，水资源严重匮乏，基本上无常年性河流（或地表水），地下水水量也不丰富。 赋存于黄土孔隙与裂隙中的地下水是当地人民生活的主要水源。 黄土特征：厚度大，结构疏松，粉土含量大于60%，含钙质结核，呈棕黄，微红，棕黑色。 黄土形成时期：第四纪中、下更新世 （Q2与Q3黄土）,Company Logo,,10.3.1 黄土地区的地貌形态,黄土地区的地貌形态： 黄土塬：原始地貌保持较好的规模较大的黄土平台 黄土梁：长条状的垅岗 ；黄土峁：浑圆形的土丘； 黄土杖（撑）地：梁与峁之间宽浅谷地,Company Logo,,山西黄土地区实景照片,右上黄土杖地 左下黄土塬、梁 右下黄土塬上,Company Logo,,10.3.2 黄土高原的地下水特征,塬中 塬边 （杖地） 水位埋深 小 大 小 补 给 有利于 不利于 排 泄 弱 较强，强 水化学 溶滤 浓缩 矿化度 中 矿化度大 有利打井取水区为塬中心，或边坡地带,Company Logo,,10.4 孔隙含水系统实例分析,请自学教材P113，10.5节内容 分析问题的方法： 沉积环境（水动力条件） 沉积规律 地下水特征 本章的重点是掌握从沉积物的沉积环境（水动力条件）出发，分析沉积物的沉积规律，进一步分析地下水特征的思路