植物地理学课件 第三章2学习资料

第三章地下水（GroundWater）

第一节概述第二节地下水的运动第三节地下水的理化性质第四节地下水的主要类型第三节地下水的理化性质一、地下水的物理性质二、地下水的化学性质一、地下水的物理性质

物理性质包括：温度、颜色、透明度、气味、味道、密度、电导率等。

1、透明度

将直径30cm的白色圆盘垂直沉入水中时所能看到的最大深度就是透明度。

单位是米。

2、颜色

一、地下水的物理性质3、温度：

地下水的热源：

太阳辐射热能

地球内部热量

根据热量差异分三层：

变温层常温层增温层一、地下水的物理性质3、温度：

（1）变温层深度为地表以下30—50m，主要热能来自于太阳辐射热。

最上层约3—5m，为日变温层。日变温层以下为日常温层。（2）常温层：

在变温层以下，深度500—1000m，受气温的影响较小，不随时间而变化。一、地下水的物理性质3、温度：

（3）增温层：在增温层以下，水温随深度增大而增加，主要热量来源于地球内部。一般的增率为33m/1℃，即3℃/100m。

根据地下水温增加率，可以估算地下泉水的埋藏深度:

H：循环深度tH：泉水温度tB：常温层水温G：地下水温增级3°/100mh：常温层深度

例如：某温泉水温tH=60℃，常温层水温tB=18℃，常温层深度为50m，计算地下水的埋藏深度。H=（60－18）×100/3°+50=1400+50=1450m一、地下水的物理性质4、电导率：

用来反映水中的化学成分含量。二、地下水的化学性质

化学性质组成：

气体成分、离子成分、胶体物质、有机质等。（一）地下水的化学成分的影响因素1、化学成分（1）常见的气体成分

氧（O2）、氮（N2）、二氧化碳（CO2）

硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）

常见气体成分与地下水所处环境和地下水来源有关一、地下水的化学性质

（一）地下水的化学成分的影响因素1、化学成分（2）主要离子成分

地下水中含量最多的有八大离子阴离子：Cl-，HCO3-，SO42-，CO32-

阳离子：K+,Na+,Ca2+,Mg2+（3）化合物

Fe2O3、Al2O3

（一）地下水的化学成分的影响因素2、影响因素（1）岩石性质：

一些可溶性岩石中的矿物含量被溶解到水中，如石灰岩地下水中富含大量的碳酸钙。（2）气候条件：

主要是温度和降水量影响。（3）水文现象：指地下水与地表水的交换量，交换量大则含量少。（4）循环深度：

循环越深，更替就越慢，化学成分就越高；循环越深，水温越高，溶解能力越强。

（二）地下水的硬度1、定义：

水中的钙、镁离子含量称为水的硬度。因为这两种离子加热以后会沉淀，因此分为暂时性硬度和永久性硬度两种。暂时性硬度：加热以后要沉淀的部分钙、镁离子称为暂时性硬度。永久性硬度：加热以后仍保留在水中的钙、镁离子浓度称为永久性硬度。总硬度=暂时性硬度+永久性硬度（二）地下水的硬度2、计量单位：

“毫克当量数”和“德国度”

德国度=毫克当量数×2.8

按硬度大小将地下水分类五级（五类）毫克当量数<1.51.5-3.03.0-6.06.0-9.0>9.0类型极软水软水弱硬水硬水极硬水（三）总矿化度与酸碱度

1、总矿化度：

水中所含的各种离子、分子和化合物的总量称为总矿化度，以（克/升）为单位。按矿化度的大小将水分五类：

淡水微咸水咸水盐水卤水<1克/升1-3克/升3-10克/升10-50克/升>50克/升2、水的酸碱度：水中含“H+”的浓度，用pH值表示，pH<7为酸性，pH>7为碱性。（四）地下水的化学分类地表水的分类地下水的分类第三节地下水的理化性质一、地下水的物理性质二、地下水的化学性质第四节地下水的主要类型一、按埋藏条件分类：

上层滞水、潜水、承压水图

二、按含水层性质分类：

孔隙水、裂隙水、溶隙水

abc上层滞水(a)、潜水(b)、承压水(c)

按埋藏条件分类（一）定义：存在于包气带中，局部隔水层以上的重力水。abc一、上层滞水按埋藏条件分类（二）特征：1、存在于包气带中，周围被空气所包围。2、没有连续的水面，没有稳定的隔水层，蓄水是分散的。3、分布范围小，水量少，开发利用的保证率低。主要出现在雨季，供季节性开发利用。4、动态变化大(水位、水量、水温、化学成分和矿化度…)一、上层滞水二、潜水1、定义：埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层以上，具有自由水面的重力水。abc（一）潜水的定义及埋藏特征二、潜水2、潜水的特征值：

（1）潜水位（H水面，waterlevel

）指自由水面的高程，可以是绝对高程或相对高程。

（2）埋藏深度（h）地面至潜水面的距离：

h=H地面－H水面

（3）含水层厚度（M）：潜水面至隔水层的距离

M=H水面－H底（一）潜水的定义及埋藏特征二、潜水2、潜水的特征值：（一）潜水的定义及埋藏特征潜水量

特征值的互相联系：H水面→高，M→大，h→小H水面→低，M→小，h→大W：潜水量；M：含水层厚度；B：潜水宽度；L：潜水长度；u：给水度2345678h1M1-潜水含水层2-隔水层3、4潜水面潜水位(M-含水层厚度h-潜水埋深)5-大气降水入渗6-蒸发7-流向8-泉3、潜水的特点(1)埋藏在第一稳定隔水层之上。(2)具有自由水面（即水面不承受压力）。(3)分布区与补给区一致（基本直接与地面相连，直接接受地面降水补充）。图(4)埋藏较深，动态变化较小（与上层滞水相比）。4、潜水的分布及埋藏深度主要分布：

第四纪松散沉积物的孔隙中和出露于地表的裂隙中。如洪积扇、冲积平原、河流阶地和山麓地带。埋藏深度：（二）潜水面的形状及其表示方法

1、潜水面与其它因素的关系（1）与地形的关系

潜水面的起伏与地形大体一致，形成向排泄区倾斜的曲面。图

（2）与隔水底板的关系：

隔水底板变凹，潜水面变平缓；隔水底板变凸，潜水面变陡峭。

（3）与渗透系数K值的关系：

当K→大时，含水层透水性增强，I→小，水面平缓当K→小时，含水层透水性减弱，I→大，水面陡峻2345678h1M1-潜水含水层2-隔水层3、4潜水面潜水位(M-含水层厚度h-潜水埋深)5-大气降水入渗6-蒸发7-流向8-泉（二）潜水面的形状及其表示方法

2、潜水面的剖面图和等水位线图

（1）潜水位剖面图的绘制

在地质剖面图上连接各水位点。注意：①潜水面线应比地面平缓。②要与河流水位自然衔接。（二）潜水面的形状及其表示方法

2、潜水面的剖面图和等水位线图

（2）等水位线图的绘制

等水位线：

指在同一时间水位相同的各点的连线。注意事项：①等水位线不能与等高线正交，但可斜交。②沼泽区等水位线应与等高线基本重合。③等水位线通过河流时，要与当时的河流水位一致，河水位与地下水位自然衔接。④等水位线应比地形等高线平滑、顺直。（二）潜水面的形状及其表示方法

2、潜水面的等水位线图和剖面图

（3）等水位线图的判读和使用

①、确定潜水的流向：垂直于等水位线，从高向低处流动。②、确定比降：在水流方向上任意两点的水位差与距离之比。③、确定潜水的埋藏深度：图上读出地面高程和潜水位，二者之差就是埋藏深度。④确定河水与潜水之间的关系a：等水位线向下游凸起，且潜水位是上游高于下游，则河水补给潜水b：等水线向上游凸起，潜水位是上游高于下游，潜水补给河水c：等水线与河流斜交，则一岸为河水补给潜水，另一岸为潜水补给河水。图⑤根据水流方向，确定水利工程的布局，如取水井和排水沟。a：水井不能多个排列在一个流向上，应在与等水位线平行的方向上。b：排水沟应与等水位线平行，而不能垂直图。

潜水的变化：①潜水位要随季节和降水而变化。②人类活动会使潜水位变化，过度抽取潜水，会引起地面下沉。③地面排污会使地下潜水污染。高考考点考点一：潜水的埋藏深度考点二：潜水的流向考点三：潜水的流速在同一幅等潜水位线图中，等潜水位线越密集的地方，潜水面坡度越陡，潜水流速越快；等潜水位线越稀疏的地方，潜水面坡度越缓，潜水流速越慢。考点四：河流水与潜水的相互补给关系考点五：水井和排水沟位置的选择1．关于该图的叙述，正确的是A．图中箭头正确表示了潜水的流向B．图中P点潜水的埋藏深度为10米C．图中Q点的潜水位为20米D．图示地区地形主要为山脊和山谷

读图，回答1～2题。

A读图，回答1～2题。

B2．要获得充足的地下水资源，图示地区打井的最佳地点为A．①B．②C．③D．④

图1中，实线是地形等高线，虚线是潜水面等高线，等高距皆为5米，甲处为一口水井。读图回答3～6题。3．甲处水井的水面离地面的距离可能为

A.1.5米B.2.5米C.7.5米D.8.5米C4、图中河流与潜水的关系是

A.河流水补给潜水B.潜水补给河流水C.互不补给D.不能判断A5．从图1中内容可知，甲地出现的主要环境问题是:

A.地下水开采过度B.地下水污染严重C.有盐碱化趋势D.有荒漠化趋势A6．甲地环境问题出现的时间可能是

A.4~5月B.6~7月C.7~8月D.12~1月A7、下图为某地两条河流两侧的潜水位等值线示意图，可反映河流与潜水补给关系的一般情况。图中数字表示潜水位（单位：米）。读图判断下面小题：A.a图河流和b图河流均自南向北流B.a图河流自北向南流，b图河流自南向北流C.a图潜水补给河流，b图河流补给潜水D.a图河流补给潜水，b图潜水补给河流C读图一回答8-10题8、钻孔井甲的潜水埋藏深度约A．10米 B．5米 C．2.5米 D．0米

9、地下水流速A．①＝②B．②＝④ C．①＞③D．③＞④10、排水沟位置选择不合理的是A．① B．② C．③ D．④√√√

图二为某地潜水等水位线图，回答11—13题

11.图中潜水的流向主要是:A.自北向南

B.自东向西C.自西向东

D.自南向北

12.在A.C.D.E.四点中可能发育河流的是:A.A点

B.E点

C.C点

D.D点

13.如果在BCDE四点打井，如果不考虑其它因素，仅考虑地下水水位离地面的距离，最容易打到水是：A.E点

B.B点

C.C点

D.D点√√√山区平原扇顶扇缘（前）（三）松散沉积物中的潜水

1、洪积扇中的潜水（三）松散沉积物中的潜水1、洪积扇中的潜水（1）潜水形成的有利条件①沉积物的结构条件，上粗下细。有利于河水渗透和地下水的蓄积。②有充分的水源补充。（三）松散沉积物中的潜水1、洪积扇中的潜水（1）潜水的特点①透水性：

从上部向外逐渐减小②埋藏深度：

从上到下，由深变浅，并可分为三带

上部为经流带：

淡水补给区，矿化度小，主要为HCO3-型水中部为溢出带：

埋藏变浅，蒸发加强，矿化度增大，有泉水流出，是最好的取水区域。下部为垂直交换带：

潜水埋藏浅，但多为粘土和粉砂土，给水性差，重力水排出量不如中部，潜水通过毛管作用上升蒸发，矿化度高，不宜在此取水。（三）松散沉积物中的潜水2、冲积物中的潜水（1）潜水的埋藏条件物质结构多为二元结构，即在垂直方向上是上粗下细，或者是粗、细互层。（2）水源充足

河水可与潜水相互联系较好，可以得到河水补给。山上的潜水也会补给阶地上的潜水。

三、承压水1、定义：埋藏在两个隔水层之间的含水层中，水体承受静水压力，没有自由水面的重力水。abc

承压水、层间水、自流水三者区别:自流水：是承压水的一种特殊现象，当承压水位高于地面时，若在地面打一口井，则承压水在压力下会自然流出地表，故称为自流水，但承压水不全是自流水。层间水：当含水层中水很少时，没有被水充满，水不承受压力，因此只是存在于两个隔水层之间，称为层间水。abc2、承压水的特征值：（1）承压水位（h）：承压水的压力高度（绝对标高），即钻井透过上隔水层，使承压水自然上升，最后达到的高度。（2）压力水头（H）：承压水位与含水层顶板底面之间的距离。若承压水位高于地面，则称为正水头（自流水），若承压水位低于地面，则称为负水头。（3）含水层的厚度(M)：两隔水层之间的距离。abcH三、承压水3、承压水的特征：（1）埋藏在两个隔水层之间。（2）有压力水头、没有自由水面。（3）分布区、补给区和排泄区往往不一致。图（4）动态变化小，受气候，降水等影响小，矿化度大。

上层滞水，潜水，承压水三者的特征对比：①埋藏位置②水面形态③分布区、补给区、排泄区关系④动态变化自流盆地abc三、承压水4、几种形式的承压水（1）自流盆地：

多出现在向斜构造的岩层中。一般分三个区：补给区、承压区、排泄区。A、补给区：出露较高的地表面，补给水源多来自于降水或河水（补给区有河流通过时）。B、排泄区：出露地表较低的位置，以潜水或泉水的形式出露。C、承压区：介于补给区与排泄区之间，这部分水体有压力。三、承压水4、几种形式的承压水：（2）自流斜地：

A、断层承压水：含水层的一端出露于地表，形成补给区，另一端沿断层为排泄区，排泄水往往为上升泉，泉水可能沿断裂带分布。B：尖灭的含水层承压水：由于岩石性质的变化，含水层在隔水层中尖灭而形成的。特点：补给区与排泄区一致。

读下图，回答6—7题6、图中能正确表示承压水流向的箭头是A、①B、②C、③D、④7、图中ａ、ｂ、ｃ、ｄ四口井中，水能自动流出的是

A、ａB、ｂC、ｃD、ｄAC泉水补给区位于A.甲地B.乙地C.丙地D.丁地D第四节地下水的主要类型一、按埋藏条件分类：

上层滞水、潜水、承压水

二、按含水层性质分类：

孔隙水、裂隙水、溶隙水

（一）孔隙水1、洪积扇中的潜水2、冲积物中的潜水3、湖积物中的潜水4、滨海沉积物中的潜水5、冰川沉积物中的潜水（二）裂隙水指埋藏在各种裂隙中的水。可分为：构造裂隙水、成岩裂隙水、风化裂隙水1、构造裂隙水：岩层在构造运动中褶皱、断裂而形成的裂隙中埋藏的水。多呈脉状分布和带状分布。图2、成岩裂隙水：

多发育在喷出岩石中，整个岩层中都有裂隙。含水量的多少主要取决于裂隙的发育程度。图

1-横裂隙;2-斜裂隙;3-纵裂隙;4-层面裂隙;5-顺层裂隙