地下水相关概念

1 地下水 是贮存于包气带以下地层空隙 包括岩石孔隙 裂隙和溶洞之中 的水 地下水地下水 类型划分类型划分 上层滞水是由于局部的隔水作用 使下渗的大气降水停留在浅层的岩石裂 缝或沉积层中所形成的蓄水体 自流水是埋藏较深的 流动于两个隔水层之间的地下水 这种地下水往往 具有较大的水压力 特别是当上下两个隔水层呈倾斜状时 隔层中的水体要承 受更大的水压力 当井或钻孔穿过上层顶板时 强大的压力就会使水体喷涌而 出 形成自流水 地下水位指的是指地下含水层中水面的高程 按埋藏条件 可分为浅层地下水和深层地下水两种 含水层底板埋深小于 50 米的地下水为浅层地下水 含水层底板埋深大于 150 米的地下水为深层地下 水按地下水的水力特征 可分为潜水和承压水两种 潜水流出地面时就形成泉 一 按地下水的贮存埋藏条件分类 一 按地下水的贮存埋藏条件分类 1 包气带水 类型划分类型划分 类型潜水承压水 埋藏 条件 埋藏在第一个隔水层之上的地下 水 埋藏在上下两个隔水层之 间 承受一定压力的地下水 补给 来源 大气降水和地表水渗入补给 大气降水和地表水通过潜 水间接补给承压水 排泄 方式 露出地表成泉或直接补给地表水 或蒸发 补给潜水或补给地表水或 露出地表成泉 主要 特点 1 具有自由水面 2 受制于地形的坡度 在重力作用 下 顺着倾斜方向从高处流向低处 3 分布区与补给区基本一致 4 埋藏较浅 流量不稳定 5 受气候因素影响大 易受污染 1 受隔水层顶的限制 承 受静水压力 2 水的运动取决于静水压力 3 分布区 补给区 排泄区基 本不在同一地区 4 埋藏较深 直接受气候影响 较小 流量稳定 5 不易受污染 水质比较好 2 结合水 分吸湿水 薄膜水 毛管水 分毛管悬着水与毛管上升水 重力水 分上层滞水与渗透重力水 2 饱水带水 潜水 承压水 分自流溢水与非自流溢水 二 按岩土的贮水空隙的差异分类 二 按岩土的贮水空隙的差异分类 1 孔隙水 2 裂隙水 3 岩溶水 将上述两种基本类型组合在一起 便可得到组合类型 如孔隙潜水 承压 裂隙水等等 一 包气带水的特征与包气带的类型 贮存在地下自由水面以上包气带中的水 称为包气带水 包气带水包括吸湿水 薄膜水 毛细水 汽态水 过路的重力渗入水以及上层滞水 1 包气带水的主要特征 与饱和带中的地下水相比较 包气带水具有如下特 征 一包气带含水率和剖面分布最容易受外界条件的影响 尤其是与降水 气 温等气象因素关系密切 多雨季节 雨水大量入渗 包气带含水率显著增加 干旱月分 土壤蒸发强烈 包气带含水量迅速减少 致使包气带水呈现强烈的 季节性变化 二包气带在空间上的变化 主要体现在垂直剖面上的差异 一般 规律是愈近表层 含水率的变化愈大 逐渐向下层 含水率变化趋于稳定而有 规律 三包气带含水率变化还与岩土层本身结构 岩土颗粒的机械组成有关 因为颗粒组成不同 使得岩土的孔隙大小和孔隙度发生差异 从而导致了含水 量的不同 赋存在地下岩土空隙中的水 含水岩土分为两个带 上部是包气带 即非 饱和带 在这里 除水以外 还有气体 下部为饱水带 即饱和带 饱水带岩 土中的空隙充满水 2 包气带的类型 通常根据包气带厚度将包气带区分为厚型 薄型与过渡 型等 3 种类型 1 厚型 包气带比较厚 即使在地下水自由水面较高的雨季 带内毛管上 升高度亦不能到达地表 整个包气带可以进一步区分出土壤水带 中间过渡带 以及毛管上升带等 3 个亚带 其中土壤水带从地表到主要植物根系分布下限 通常只有几十厘米的厚度 除水汽与结合水外 水分主要以悬着水形式存在于 土壤孔隙之中 所以又称为悬着水带 其主要特点受外界气象因素的影响大 与外界水分交换最为强烈 所以含水量变化大 当土壤孔隙中毛细悬着水达到 最大含量时 称此含水率为 田间持水量 入渗的水一旦超过田间持水量 土体无法再保持超量的水分 于是在重力作用下沿非毛细空隙向下渗漏 3 中间过渡带处于悬着水带与毛管上升带之间 其本身并不直接与外界进行 交换 而是一个水分蓄存及传送带 它的厚度变化比较大 主要取决整个包气 带的厚度 如包气带本身很薄 中间带往往就不复存在 本带的特点是水分含 量不仅沿深变化小 而且在时程上也具有相对稳定性 水分运行缓慢 故又名 含水量稳定带 毛管上升带位于潜水面以上 并以毛管上升高度为限 具体厚度视颗粒的 组成而定 颗粒细 毛管上升高度大 本带就厚 反之则薄 在天然状态下 毛管上升带厚度一般在 1 2 米左右 毛管上升带内的水分分布的一般规律是 其含水率具有自下而上逐渐减小的特点 由饱和含水率逐步过渡到与中间过渡 带下端相衔接的含水量 对于干旱的土层 则以最大分子持水量为下限 而且 对于给定的岩土层 这种分布具有相对的稳定性 2 薄型 薄型的包气带其厚度往往不到 1 米 有的只有几十厘米 包气带 内只有毛细上升带的存在 没有中间过渡带 强烈变化亦不明显 因而毛细上 升水可以直接到达地表 在这种情况下 毛细管就象无数的小吸管 源源不断 地将地下水吸至地表 所以地下潜水蒸发迅速 反之由于包气带薄 降水入渗 补给地下水的途径亦短 雨后地下潜水面上升快 因而薄型包气带之下的潜水 季节变化强烈 3 过渡型 过渡型包气带之厚度介于上述两类之间 并存在明显的季节性 变化 在雨季 地下水面上升 包气带变薄 只存在毛细上升带 到了旱季 地下水面下降 整个包气带又可区分出 3 个亚带 中国东部平原地区的地下包 气带大多属于这种类型 地下水地下水 垂向结构垂向结构 4 5 水质污染 新一轮地下水资源评价结果表明 我国地下水水质状况总体较好 按分布 面积统计 63 可供直接饮用 17 经适当处理后可供饮用 12 不宜直接饮用 但可供农业和部分工业部门利用 另有不足 8 的地下水为矿化度大于 5 克 升 的咸水盐水和少量遭受严重污染的地下水 不宜直接利用或需经深度处理后才 有可能得以利用 然而 城市与工业 三废 不合理或不达标排放量的迅速增加 农牧区农 药 化肥的大量使用 导致我国地下水污染日益严重 呈现由点到面 由浅到 深 由城市到农村的扩展趋势 全国 195 个城市监测结果表明 97 的城市地 下水受到不同程度污染 40 的城市地下水污染趋势加重 北方 17 个省会城市 中 16 个污染趋势加重 南方 14 个省会城市中 3 个污染趋势加重 在一些地区 地下水污染已经造成了严重危害 危及到供水安全 例如 辽宁省海城市污水排放造成大面积地下水污染 附近一个村因长期饮用受污染 的地下水 多数人患上当地未曾有过的特殊病症 160 人因水而亡 淮河安徽 段近 5000 平方公里范围内 符合饮用水标准的浅层地下水面积仅占 11 由于 地下水的严重污染 淄博日供水量 51 万立方米的大型水源地面临报废 国家大 型重点工程 齐鲁石化公司水源告急 即使首都北京 浅层地下水中也普遍检 测出了具有巨大潜在危害的 DDT 六六六等有机农药残留和尚没有列入我国饮 用水标准的单环芳烃 多环芳烃等 三致 致癌 致畸 致突变 有机物 这些 三致 有机物在我国东部其他城市和地区 很可能同样存在 由于水土 污染 导致一些优质农产品 如蔬菜 水果 茶叶等品质下降 出口受到严重 影响 三 潜水 表征潜水特性的参数有 潜水位 h 是指潜水面上任一点的海拔高程 米 潜水埋深 T 是指潜水面距地表的铅直距离 米 含水层厚度 H 指潜水面至隔水底板的距离 米 潜水与承压水相比较 呈现以下两大基本特点 第一 由于潜水面上没有稳定的隔水层 潜水面通过包气带中的孔隙 与大气相连通 潜水面上任一点的压强等于大气压强 所以潜水面不承受静水 压力 而且一般情况