地下水环境的认识

地下水环境的认识电气工程学院郭巍2009302540035地下水环境是地下水及其赋存空间环境在内外动力地质作用和人为活动作用影响下所形成的状态及其变化的总称。是地质环境的重要组成部分。要认识地下水环境，首先要对地下水的概念有个准确的认识。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。大气降水是地下水的主要来源。地下水是水资源的重要组成部分,由于水量稳定,水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。根据地下埋藏条件的不同，地下水可分为上层滞水、潜水和自流水三大类。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。潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水，通常所见到的地下水多半是潜水。当潜水流出地面时就形成泉。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。1、按起源不同,可将地下水分为渗入水、凝结水、初生水和埋藏水。渗入水：降水渗入地下形成渗入水。凝结水：水汽凝结形成的地下水称为凝结水。当地面的温度低于空气的温度时，空气中的水汽便要进入土壤和岩石的空隙中，在颗粒和岩石表面凝结形成地下水。初生水：既不是降水渗入，也不是水汽凝结形成的，而是由岩浆中分离出来的气体冷凝形成，这种水是岩浆作用的结果，成为初生水。埋藏水：与沉积物同时生成或海水渗入到原生沉积物的孔隙中而形成的地下水成为埋藏水。2、按矿化程度不同，可分为淡水、微咸水、咸水、盐水、卤水。地下水类型总矿化度(g/l)淡水1；咸水1～3；咸水3～10；盐水10～50；卤水503、按含水层性质分类，可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。孔隙水：疏松岩石孔隙中的水。孔隙水是储存于第四系松散沉积物及第三系少数胶结不良的沉积物的孔隙中的地下水。沉积物形成时期的沉积环境对于沉积物的特征影响很大，使其空间几何形态、物质成分、粒度以及分选程度等均具有不同的特点。裂隙水：赋存于坚硬、半坚硬基岩裂隙中的重力水。裂隙水的埋藏和分布具有不均一性和一定的方向性；含水层的形态多种多样；明显受地质构造的因素的控制；水动力条件比较复杂。岩溶水：赋存于岩溶空隙中的水。水量丰富而分布不均一，在不均一之中又有相对均一的地段；含水系统中多重含水介质并存，既有具统一水位面的含水网络，又具有相对孤立的管道流；既有向排泄区的运动，又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动；水质水量动态受岩溶发育程度的控制，在强烈发育区，动态变化大，对大气降水或地表水的补给响应快；岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其赋存环境的动力，不断促进含水空间的演化。4、按埋藏条件不同，可分为上层滞水、潜水、承压水。上层滞水：埋藏在离地表不深、包气带中局部隔水层之上的重力水。一般分布不广，呈季节性变化，雨季出现，干旱季节消失，其动态变化与气候、水文因素的变化密切相关。潜水：埋藏在地表以下、第一个稳定隔水层以上、具有自由水面的重力水。潜水在自然界中分布很广，一般埋藏在第四纪松散沉积物的孔隙及坚硬基岩风化壳的裂隙、溶洞内。承压水：埋藏并充满两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水。承压水受静水压；补给区与分布区不一致；动态变化不显著；承压水不具有潜水那样的自由水面，所以它的运动方式不是在重力作用下的自由流动，而是在静水压力的作用下，以水交替的形式进行运动。再来说说地下水与环境的关系环境具有空间的涵义，但绝非是简单的几何意义，它包含着许多内容，如生活环境，学习环境等等。环境总是对于某项中心事物而言，除该中心以外，环境还包含着诸多与这个中心事物有联系的许多具体内容，同时具有自然属性和社会属性。对生态环境来说，中心事物就是人。环境就是人类的生存环境，是人与环境所构成的对立统一体，可称之为“人类—环境”系统。再稍加外延就成为生态环境系统。地下水系统是生态环境系统的重要子系统，从直感上我们也能深深的了解。之所以成为生态环境的敏感因子，根据如下：地下水广泛分布于地壳中，与岩石圈、生物圈、水圈、大气圈不断进行着能量、质量的转换，构成了与地球各圈层之间的密切联系，在本身的运动中与其它们构成了多个平衡系统。如：地下水与地表水，大气水共同构成地球上的水循环系统；地下水与其赋存的岩石共同构成力学平衡系统；地下水本身也在其它水的作用下处在一个动平衡状态—渗流场。中国目前的地下水环境现状不容乐观，正面临着巨大的危机何严峻的考验。中国目前主要环境地质问题有区域地下水降落漏斗、地面沉降、地面塌陷、地裂缝、海水入侵和土壤盐渍化等，主要分布在地下水集中开采和超量开采地区。随着社会经济的快速发展和地下水开发技术的不断提高，我国地下水开发正在向“深”、“广”发展，开采层不断加深，开采范围不断扩大。全国660个城市中，开采地下水的城市400多个；地下水有效灌溉面积7.48亿亩，占全国耕地总面积的40%；过去东南沿海从不开采地下水的地区，现在大量开采地下水；华北平原、长江三角洲等地区，因浅层地下水污染，地下水开采大量转向深层地下水。地下水的开发利用，一方面给社会经济发展提供了水源支撑，另一方面不合理超量开采地下水，诱发了许多环境地质问题。特别是以地下水为主要供水水源的北方城市和地区，掠夺式开采现象严重，引发的环境地质问题突出。而地下水环境这一学科所研究的正是地下水及其赋存空间环境在内外动力地质作用和人为活动作用影响下所形成的状态及其变化，以及地下水及其赋存空间环境对更大的生态系统、更大的环境范围以及对人类社会与发展等问题，具有极大的现实意义。因此，对地下水环境的学习和研究还是很有必要的。