第07章 不同含水介质中的地下水.ppt

第七章不同含水介质中的地下水 第1节孔隙水洪积物中水冲积层中水黄土中地下水第2节基岩裂隙水第3节岩溶水第4节地下水泉 孔隙水特点 水量在空间分布上相对均匀 连续性好 在孔隙含水层中打井 均能获得地下水 孔隙水一般呈层状分布 同一含水层中的孔隙水具有密切的水力联系 并具有统一的地下水面 洪积物中水 赋存于不同空隙中的地下水特征 与地质环境有关一 典型地区洪积扇的形成二 典型地区洪积扇沉积物的分带性 由扇顶 扇缘 前 的分带性三 地下水的特征具明显的分带性从沉积物形成时的水动力条件入手 分析沉积岩性的变化规律 到地下水的赋存条件与特征 一 典型地区洪积扇的形成 集中的洪水流出山口堆积而成 一 典型地区洪积扇的形成 二 典型地区洪积扇沉积物的分带性 三 地下水的特征具明显的分带性 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 三 地下水的特征具明显的分带性 补给与排泄 补给好差流动交替V大 交替快V小 交替慢排泄径流排泄蒸发排泄 三 地下水的特征具明显的分带性 水化学 形成作用溶滤作用浓缩作用矿化度 TDS 低中高成分与类型HCO3SO4Cl 三 地下水的特征具明显的分带性 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 缺水区泉盐渍化区 2020 3 7 21 11 西北某些新构造运动影响的洪积扇 2020 3 7 21 12 水化学分带的异常 水化学分带的异常 西北地区较典型的分带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 2020 3 7 21 13 冲积物中的地下水 此处以黄河下游冲积平原为例 说明冲积平原孔隙水的特点 黄河中游是广袤的黄土高原 以粉土质为主质地疏松的黄土很容易遭受水流侵蚀带入黄河 黄河含砂量之高属世界之冠 郑州以上 黄河在峡谷中流动 以侵蚀搬运作用为主 郑州以下 进入广阔的华北平原 坡降变小 黄河以堆积作用为主 河床不断淤浅 洪水期水流漫溢出河槽后便在河床两侧堆积形成自然堤 河床不断淤浅 自然堤不断抬高 河床高出周围地面 成为地上河 图 自然堤基础上堆筑的人工堤近一步使黄河河床抬高 占据高位的地上河 经常冲决自然堤与人工堤而频繁改道 从而淤积形成冲积平原 在冲积平原上 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 一 郑州黄河中下游剖面 水文地质剖面 现代河道与近期古河道地势高 岩性粗 渗透性好 利于接受地表水与降水的入渗补给 地下水埋藏深度大 蒸发较弱 以溶滤作用为主 水质良好 自两侧向河间洼地 地势逐渐变低 岩性变细 渗透性变差 地下水位变浅 蒸发增加 矿化度增大 由河道向河间洼地地下水水质的变化还与本区普遍存在的咸水层以及咸水层在地下水流动系统的驱动下运移有关 黄河冲积平原相当普遍地存在着一层矿化度大于2g L的咸水 厚度通常为50 200m 一般认为是上更新世晚期干旱气候下大陆盐化作用的产物 在地下水流动系统的长期影响下 咸水层发生过运移 现代河道与近期古河道由于占据高位向形成地下水的势汇 与相邻低地间形成局部性地下水流动系统 与河间洼地间形成较大的流动系统 因此 河道处地下水作下降运动形成淡水透镜体 并驱动咸水层下移 河间洼地处地下水作上升运动 推动咸水层整体上移 咸水层顶界往往在此达到地下水面 在河道两侧低地以及河间洼地中心的势汇地带 由于蒸发而造成土壤盐渍化 图 二 古河道 河间洼地 地形与岩性 三 古河道 河间洼地 地下水赋存 补给与排泄 三 古河道 河间洼地 地下水化学特征 2020 3 7 21 21 黄土高原的地下水 2020 3 7 21 22 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 含钙质结合 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 2020 3 7 21 23 一 黄土地区的地貌形态 黄土地区的地貌形态 塬 梁峁 黄土杖 撑 地 1 隔水基岩 2 下中更新世黄土 3 上更新世黄土 4 地下水位 5 示意地下水流线 6 降水入渗 7 蒸发 8 泉 9 井 2020 3 7 21 24 西峰塬黄土 Q 渗透系数随深度变化曲线 黄土塬潜水等水位线示意图 据黄河中游地区水文地质研究小组 1978 1 长期采水孔 2 季节性采水孔 3 民井 4 下降泉 5 潜水等水位线 6 黄土冲沟 7 地下水流向 2020 3 7 21 25 二 黄土高原的地下水特征 塬中 塬边 杖地 水位埋深中 大 较小补给有利于 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 第2节基岩裂隙水 1基岩裂隙水的一般特点埋藏分布不均匀渗透性具有不均匀性和各向异性形态多种多样 面状 层状 带状 脉状运动性质十分复杂2成岩裂隙水特点层状 脉状和带状潜水 上覆有粘性土覆盖时可成为承压水水质好 HCO3型水水量丰富 第2节基岩裂隙水 3风化裂隙水特点埋藏浅 分布广层状裂隙水裂隙潜水HCO3型淡水水量小 就地补给就地排泄 旱季泉流量减小或干枯 第2节基岩裂隙水 4构造裂隙水特点具有裂隙水的一般特点可形成层状 带状 脉状构造裂隙水可形成潜水或承压水运动特征 局部流向往往与整体流向不一致 甚至相反 第2节基岩裂隙水 第3节岩溶水 1岩溶及岩溶水岩溶 水对可溶性岩石进行化学溶解 并伴随以冲蚀作用及重力崩坍 在地下形成大小不等的空洞 在地表造成各种独特的地貌现象以及特殊的水文现象 上述作用及由此产生的各种现象称为岩溶 岩溶水 赋存并运移于岩溶化岩层中的水 第3节岩溶水 2岩溶水特征 1 岩溶含水介质的特征尺寸不等的空隙构成的多级次空隙系统 彼此之间存在着不同程度的水力联系 构成宏观上具有统一水力联系的岩溶含水介质 2 岩溶水运动特征层流与紊流并存有压流与无压流交替并存 第3节岩溶水 3 岩溶水的补给 排泄与动态补给来源大气降水地表水邻近含水层地下水洞穴凝结水排泄最大特点是集中排泄 4 分带性特征垂直分带 第4节地下