水文地质平面图怎么画(解析：地下水的基础知识)

Posted 2023-05-30

篇首语：登山则情满于山，观海则意溢于海。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了水文地质平面图怎么画(解析：地下水的基础知识)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

水文地质平面图怎么画(解析：地下水的基础知识)

专注水产适用技术，奉献实用养鱼信息！

地下水(ground water)，是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。在国家标准《水文地质术语》(GB/T 14157-93）中，地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水。本文下面就地下水来源、分类、特点、隔层水和含水层作一解析！

一、地下水的来源和赋存形式

(一)、地下水的来源

1. 渗入水

2. 沉积水

3. 再生水

4. 初生水

5. 有机成因水

(二)、岩石中的孔隙和水分

1. 岩石中的孔隙：孔隙、裂隙和溶孔

2. 有关孔隙度的几个基本概念

孔隙：组成松散岩石颗粒或颗粒集合体之间的间隙；
裂隙：应力作用下坚硬岩石破裂变形产生的。可分为成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙；
溶孔（洞）：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞；
孔隙度Φ：某一体积V岩石中孔隙体积Vn所占比例
Φ=Vn/V
裂隙率Kr：裂隙体积Vr与包括裂隙在内的岩石体积V的比值
Kr=Vr/V
熔岩率K：溶洞的体积Vk与岩石总体积V的比值
K=Vk/V

3. 影响孔隙度大小的因素

颗粒的排列方式：立方体排列紧密，孔隙度大；四面体排列，松散，孔隙度大;
颗粒分选程度：分选好，孔隙度大；分选差，颗粒大小悬殊，细小颗粒充填于粗大颗粒之间，孔隙度降低;
颗粒形状：颗粒形状不规则--排列松散--孔隙度大粘性土的结构和次生孔隙：带电粘粒--聚合--结构孔隙--孔隙度增大--次生孔隙（虫洞、根孔、干裂缝）发育--孔隙度增大。

孔隙的特点

4. 岩石中的各种裂隙

1-分选良好，排列酥松的砂；2-分选良好，排列紧密的砂；3-分选不良的，排列紧密的砂；4-经过部分胶结的砂岩；5-具有结构性孔隙的黏土；6-经过压缩的黏土；7-具有裂隙的岩石；8-具有溶的可溶岩

(三)、岩石中水存在的形式

1. 气态水：以水蒸气的形式储存在地下的水；

2. 固态水：指岩石中温度在0℃以下的重力水。即以冰的形态出现的重力水，常分布在季节性和永久性结冰的地区；

3. 结合水：指受固体表面的引力大于水分子自身重力，束缚于固态表面，不能在自身重力影响想运动的那部分水。

强结合水：以单独的水分子状包围在岩石颗粒表面的水。

特点：

A. 水分子排列紧密，不能流动；

B. 密度大，2.0,在零下78℃时尚不能结冰；

C. 没有溶解能力，不能溶解盐类；

D. 不受重力作用，不传递导静水压力，不导电；

E. 很难用机械的方法把它与颗粒分开，只有当空气中饱和差很大或105℃才能将他们分开；

F. 具有极大的粘滞性和弹性。

弱结合水（薄膜水）：结合水的外层，由于分子力而粘附在岩土颗粒上的水。在饱水带中，能传递静水压力，静水压力大于结合水的抗剪强度时能够运移。

特点：

A.水分子排列不如结合水规则和紧密，水分子离岩石颗粒表面越远，结合力越小；

B.外层被植物吸收利用；

C.不受重力支配，不能导电、不能传递静水压力；

D.密度和普通水差不多，具有极大的粘滞性；

E.有较低的溶解岩能力。

4. 重力水（自由水）：在重力作用下能自由运动的地下水称为重力水。

特点：内层重力--层流运动--外层重力水--易转为紊流运动

5. 毛细水：在岩石毛细孔隙中或孔道狭窄部分的水。

毛细水类型：

支持毛细水：地下水面支持下存在的（附着水面上的），随地下水升降而升降；
悬挂毛细水：是细粒层次与粗粒层次交互成层时，在一定条件下，由于上下弯液面毛细力的作用，在细土层中保留下的与地下水面不相连接的毛细水；

支持毛细水和悬挂毛细水

孔角毛细水：是悬留于包气带中颗粒接触点上毛细水。

6. 岩石骨架中的水：保存于矿物结晶格架中，已成为矿物组成部分的水。

岩石骨架中的水分类：

结晶水：当矿物中的水组成比例固定不对称结晶水。如石膏（)、芒硝();
费石水：当所含水比例可变且易脱出时称费石水。如蛋白质（）、方沸石();
结构水：以OH或H的形成参与矿物组合，彼此结合紧密。只有当矿物结构破坏后，并加热到400℃至500℃时才能分离出来的，这种水成为结构水。如水铝石（）、白云母（）。

(四)、与水分的储存和运移有关的岩石性质

1. 基本概念

容水度：指岩石完全饱水时，所容纳的最大的水体积与岩石总体积比值。一般说来容水数值上与孔隙度相当。孔隙体积的多少可用孔隙来表示;
重量含水量（Wg）：指松散岩石孔隙中所含水的重量（Gw）与干燥岩石重量（Gs）的比值。Wg=Gw/Gs*100%;
体积含水量（Wv）：指含水的体积（Vw）与包括孔隙在内的岩石体积（V）比值。Wv=Vw/V*100%;
持水度（Wn）：指饱和岩石在重力作用下释水后，岩石中保持的水的体积与岩石体积之比。Wn=岩石保持水的体积（Vr）/岩石的总体积（V）*100%;
给水度：指地下水位下降一个深度，单位水平面积岩石柱体在重力作用下释放的水的体积。

2. 影响岩石给水度的因素：

水位下降速率大--给水度小（释水滞后效应）

3. 影响岩石透水度的因素：

决定透水性好坏的主要因素是空隙大小，空隙直径愈小，透水性愈差。
当孔隙直径小于两倍结合水厚度时，在寻常条件下就不透水。
只有在孔隙大小相等的前提下，孔隙度才对岩石的透水性起作用，孔隙度愈大，透水性愈好。

二、地下水及其分类

(一)、基本概念

1. 广义地下水：赋存于地面以下岩石孔隙中的水；

2. 狭义地下水：赋存于饱水带岩石孔隙中的水；

3. 地下水埋藏条件：含水岩层在地质剖面中所处的部位及受隔水层限制的情况下。

(二)、地下水分类

1. 按埋藏条件可分：

上层滞水
潜水
承压水（层间水）

三、包气带、饱水带、含水层与隔水层

(一)．基本概念

1. 包气带：地下水面以上，分为土壤水带、中间带和毛细水带；

2. 饱水带：地下水面以下；

3. 含水层：起着阻隔水透过作用的细小的岩层，称为隔水层；孔隙细小的岩层（如致密黏土、页岩）含的几乎是结合水，结合水在寻常条件下是不能移动吃的，这类岩层。

4. 隔水层：一起着阻隔水透过作用的细小的岩层，称为隔水层。空隙细小的岩层（如致密黏土、页岩）含的几乎是结合水，结合水在寻常条件下是不能移动的，这类岩层实际上起着阻隔水透过的作用，所以是隔水层。

(二)．含水层类型划分

(三)．上层滞水和潜水

1. 上层滞水：当包气带中存在局部隔水层时，在局部隔水层上积聚具有自由水面的自由水。

上层滞水、潜水和层间层

1.隔水层；2.透水层；3.饱水部分；4.潜水面；5.层间水测试面；6.泉（上升泉）；7.井水.实线表示井壁不进水；a.上层潜水；b.潜水；c.层间水

2. 潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水称为潜水。潜水没有隔水顶板，或只有局部的隔水顶板。

3. 潜水面：潜水的水面为自由水面，称为潜水面。

从潜水面到隔水底版的距离为潜水含水层厚度（H）;
潜水面到隔水底板的距离为潜水含水层厚度（T）。

潜水流动方向：潜水通常在重力作用下由水头高的地方向水头低的地方径流；

1.砂；2.含水砂；3.黏土；4.泉；h.潜水厚度；aa.潜水面；bb.隔水底板

4. 潜水的排泄方式

径流排泄：径流到适当地形处，以泉、渗流等形式泄出地表或汇入地表水。
蒸发排泄：通过包气带入大气。

5. 潜水面的变化

潜水直接通过包气带与大气圈及地表水圈发生联系。所以气象、水文因素的变动对它的影响比较明显。

丰水季节（年份）：补给量>排泄量，则潜水面上升，含水厚度上升，埋藏深度变浅；
干旱季节：排泄量>补给量，潜水面下降，含水层厚度变薄，埋藏深度加大。因此，潜水的动态有明显的的季节性的变化。

6. 潜水面的形状

可以是水平、倾斜、抛物线或各种形状组合。最常见的潜水面形状为倾斜的曲面。受重力影响，潜水由潜水面高出向低处渗流形成“潜水流”（或称潜流），向地处的低凹地区（如河谷、冲沟）等排泄。

7. 潜水面的表示方法

剖面图：按一定比例，在有代表性的剖面线上绘制的水文地质剖面图，其中，应表示出潜水位、含水层、隔水层厚度、岩性及其变化等。

根据等水头线图求潜水流向及水力梯度

1.砂；2.含水砂；3.黏土；4.泉；h.潜水厚度；aa.潜水面；bb.隔水底板

平面图：即潜水势（头）和潜水等水势（头）线图

潜水等水势（头）线图的用途：

A. 确定潜水流向

B. 确定水力坡度

水力坡度是指指单位渗透途径（水平距离）上的水头损失。或者说，水力坡度是沿渗透途径的水头降与渗透途径长度的比值：

I=H/I

I--水力坡度，无因次量

H--渗透途径上两点的水位差（或落差）

I--渗透途径上两点的水平距离

8. 潜水流量和流速的测定

自然界中潜水运动缓慢，一般作层流运动，其运动规律服从达西定律，即潜水的运动速度与水力坡度成正比。

V=IK

V--渗流速度，cm/s或m/d

I--水力坡度，无因次量

K--渗透系数，cm/s或m/d

渗透系数取决于岩性、流体性质（密度、粘度）、外界条件（温度、压力）

| 四、层间水（承压水）

1.隔水层；2.含水层；3.地下水测试面；4.地下水流向；5.泉（上升泉）;6.钻孔（虚线部分为进水部分）7.自喷孔；8.大气降水补给；H.与含水层顶面压力相当的高度；M.含水层

1. 层间水（承压水）

特点：

有稳定的隔水顶板和底板，没有自由水面，水体承受净水压力；
与外界联系较差，水位、水量、水质等受气候因素的影响较小，富水性好的承压含水是理想的供水水源；
具有补给区、承压企业区和排泄区；
地下水体充满整个含水层，否则是潜水。

2. 最适宜形成承压水的两种地质构造

向斜盆地

单斜地层

A. 透水层和隔水层相间分布的承压斜地

B. 含水层发生变相或尖灭形成的承压斜地

C. 含水层被断层所阻形成承压斜地

D. 侵入体阻截承压斜地

3. 水头

正水头：测压水位高于该点的地形高层；
负水头：测压水位低于该点的地形高层。

A.补给区 B.承压区 C.排泄区 a.潜水区 b.自流水区

(五)、潜水和承压水（层间水）比较

水产实践人士，共谋渔业繁荣！更多精彩内容敬请关注头条号@渔人刘文俊，本文如需转载请注明出处，如有不同见解或者内容补充请私信或留言或评论分享！