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第三章地下水的赋存本章内容：包气带与饱水带含水层和隔水层地下水的分类潜水承压水上层滞水第一节包气带与饱水带一、包气带与饱水带划分在地表以下一定深度，岩石中的孔隙被重力水所充满,形成地下水面,称潜水面。潜水面以上称包气带，潜水面以下称饱水带。•二、包气带的结构土壤水带中间过渡带毛细带水包气带：地表以下，地下水面以上，未被水充满的岩土层。包气带中地下水的存在形式：气态水、结合水、毛细水和重力水等多种形式。研究意义：1、包气带是包水带与大气圈、地表水圈联系的通道；2、对人类生产影响较大。三、饱水带饱水带是岩石空隙全部为液态水所充满第二节含水层、隔水层与弱透水层一、概念1含水层定义：饱含水的透水层，或能够透过并给出相当数量水的岩层。辨异：饱含水的弱透水层（粘土、亚粘土等）；不含水的透水层（沙漠、被疏干的含水层等）2隔水层定义：不透水的岩层，或不能透过并给出一定水量的岩层。辨异：隔水层的相对性，并非完全隔水－弱透水层二、实际工作中，含、隔水层划分时注意的问题含、隔水层是相对概念，划分时要根据研究区的需水要求，即考虑岩层所能给出水的数量大小是否具有实际意义。例：同一目的，同一岩层，在不同地区有不同的划分；同一地区，同一岩层，不同的目的有不同的划分。三、弱透水层指渗透性较差的岩土层，在排供水中，提供较少的水量，在发生越流时在水头差的作用下，可透过该层。四、含水层的形成条件①、要有空隙大，且连通性好的储水空间。②、要有有利于地下水储存的地质构造（蓄水构造）。③、要有充足的补给来源。五、含水层的分类1、按含水层空间形态分：松散岩层（层状）；坚硬基岩（块状、带状、脉状）2、按含水介质分：孔隙、裂隙、岩溶3、按埋藏条件分：潜水含水层、承压含水层4、按渗透性特征（渗透系数）分：ⅰ均质和非均质含水层；ⅱ各向同性（如松散岩石构成的孔隙含水层）和各向异性含水层（如裂隙含水层）。第三节地下水分类一、地下水概念1.广义地下水：赋存于地面以下岩土空隙中的水，包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的液态水和气态水。2.狭义地下水：赋存于饱水带岩土空隙中的液态水或重力水。•二、地下水分类表3-1按照介质类型和埋藏条件三、划分意义1、埋藏条件：含水层岩层在地质剖面中所处的部位及受隔水层（弱透水层）限制的情况。划分意义：可以了解地下水与外界联系程度，更有利于说明地下水的形成。（补给区、排泄区及动态特征）。2、含水介质：岩石的空隙类型。划分意义：含水介质是地下水分布和运移的通道，更有利于说明地下水的分布、富集和运动。目前孔隙水的研究已经很清楚，裂隙水研究还不是很好。图3-2地下水类型组合图一、潜水1.定义：赋存在地面以下，第一个区域性隔水层之上，而且有自由水面的水称作潜水。2.特点：•无隔水顶板；•积极参与水循环（补给、排泄）；•动态随季节变化明显；•重力释水；•易受污染；•一般情况下，潜水面与地形起伏相一致第四节潜水二潜水等值线应用(1)可以判断与地表水的关系：补给还是排泄？(2)判断地下分水岭的分布位置，与地形是否吻合。(3)可以确定潜水面的坡度和潜水水力梯度。(4)结合地形图，确定潜水位埋深。(5)确定含水层厚度，推断含水层岩性和厚度的变化。(6)确定给水和排水工程的位置。图3-4潜水等水位线图、平面流向图图中线条为等水位线，数字为潜水位标高（m），箭头为潜水流向•注释①确定潜水的流向及水力坡度。垂直于等水位线，自高等水位线指向低等水位线的方向即为流向。在流动方向上，取任意两点的水位高差，除以两点间在平面上的实际距离，即为此两点间的平均水力坡度。②确定潜水与河水的互补关系。③确定潜水面埋藏深度。④确定含水层厚度，推断含水层岩性和厚度的变化。当等水位线图上有隔水层顶板等高线时，同一测点的潜水水位与隔水层顶板标高之差即为含水层厚度。等水位线越疏，水力坡度越小，透水性越好，单位距离消耗的能量越小，含水层厚度越大。⑤确定给水和排水工程的位置。合理布置水井和其它集水建筑物，水井应布置在地下水流汇集的地方，排水沟（截水沟）应布置在垂直水流的方向上。第五节承压水一、承压水1.定义：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水。2.特点：承压性－承压含水层水头高于隔水顶板（辨异：层间水）；有隔水顶板，参与水循环不积极（补给、排泄），超采后不易恢复；动态随季节不变化明显；弹性释水；不易受污染。图3-4承压水要素图二、承压水分类承压水主要受控于地质构造，其次是地形和岩性。1、形成地质构造，最有利于形成承压水的构造是向斜（自流盆地）和单斜（自流斜地）。2、分类根据构造和地形的关系分：自流盆地中承压水：正地形盆地，地形与构造形态一致。自流斜地中承压水：排泄区一般为点状排泄，上升泉。承压水的基本要素：隔水顶板、隔水底板、承压含水层厚度、承压高度、测压水位（静止水面的高程）、自溢区。图3-5岩性变化形成的承压斜地图3-6断层构造形成的承压斜地三、承压水等水压线1、概念将某一承压含水层测压水位相等的各点进行连线，即得等水压线。2、绘制与潜水等水位线图一致（注：用同一个时期资料绘制）。3、用途：①确定流向、水力梯度；②结合地形图，确定承压水位的埋深、自溢区；③结合含水层顶板等高线图，确定任一点承压高度，承压含水层的埋深、厚度和透水性变化；图3-7承压水等水压线图1-地形等高线(m)；2-含水层顶板等高线(m)；3-等测压水位线(m)；4-地下水流向；5-承压水自溢；6-钻孔；7-自喷孔；8-含水层；9-隔水层；10-测压水位线；11-钻孔；12-自喷孔四、承压水与潜水的释水机理对比图3-7重力释水和弹性释水示意图给水度(重力给水度)：潜水位下降一个单位，单位面积含水层释放水的体积。来自部分空隙的排水。贮水系数（弹性给水度）：测压水位下降一个单位，单位面积含水层释放水的体积。来自含水层体积的膨胀和含水介质的压密•五、潜水与承压水的相互转化所有的承压水归根到底都是由潜水转化而来的。承压水从补给区到排泄区，一般经历的转化过程为:潜水承压水潜水图3-8潜水和承压水之间关系第六节上层滞水1、概念当包气带存在局部隔水层(弱透水层)时，局部隔水层(弱透水层)上会积聚具有自由水面的重力水，为上层滞水。2、特征无压性；补：大气降水、地表水；排：径流、蒸发；动态：最不稳定，受气象、水文因素影响最大，（承压水＜潜水＜上层滞水），水循环更积极，更缺乏调节性，只能作为临时供水水源。上层滞水因其隔水底板而对下部潜水的补给和蒸发排泄起到一定的滞后调节作用图3-9上层滞水示意图