《水文地质学基础》要点-吉林大学.pdf

地下水文学地下水文学 A一基本概念一基本概念章序概 念解 释01水 文 地质学研究地下水的形成和分布，物理及化学性质，运动规律，开发利用和保护的科学.hydrogeology02地 下 水文学主要研究地下水的形成和运动，地下水与河流，湖泊的相 互 补给，地 下 水 资 源的 评 价 和 开 发利 用 的 科学.groundwater hydrology03水 文 地质 学 原理又称“普通水文地质学”，研究水文地质学的基础理论和基本概念的学科.principles of hydrogeology04地下水广义指赋存于地面一下岩石空隙中的水；狭义上指赋存于地下水面一下的水.groundwater15饱 和 水汽 含 量（E或M）指某一温度下空气容纳的最大水汽含量（随温度升高而增大）.16水循环地球上或某一地区内在太阳辐射和重力作用下，水分通过蒸发，水汽输送，降水，入渗，径流等过程不断变化，迁移的现象.亦即地球上各个层圈系统内的水相互联系，相互转化的过程.包括水文循环和地质循环.water cycle17水 文 循环是指发生在大气水，地表水和地壳岩石中的地下水之间的水循环.大循环是指海洋和陆地之间的水汽交换.小循环是指海洋或大陆内部的水分交换.hydrologic cycle18天气是指一定地区一定时间内的各种气象因素综合影响所决定的大气物理状态.weather19气候是指某一区内的天气的平均状态.climate110气象是大气中的冷，热，干，湿，风，云，雪，霜，雾，雷电，光等各种物理状态和现象的统称.meteorology111气温即大气的温度，通常指的是离地面 1.5 米左右，处于通风防辐射条件下温度表读取的温度.air temperature112湿度表示空气中水汽含量或空气干湿程度的物理量，湿大气1中的水汽含量.有绝对湿度，相对湿度，饱和差和露点等多种表示方法.humidity moisture113绝 对 湿度表示某一地区某一时刻中的水汽含量.即单位体积空气中所含水汽的质量.absolute humidity114相 对 湿度大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比值.亦记绝对湿度与饱和水汽含量之比，数值上也等于实际水气压与同温度下饱和水气压的比值.relative humidity115地 下 水动力学研究地下水在孔隙岩石，裂隙岩石和岩溶（喀斯特）岩石中运动规律的科学.groundwater dynamics116降水是空气中水汽含量达到饱和状态时超过饱和限度的水汽凝结以液态形式或固态形式降落到地面的现象.主要指从云中下降的液态或固态水，如雨，雪，冰雹等.precipitation,meteoric water117降水量是指一定时间内，降落在平地上的降水所集成的水层厚度，以毫米数表示.precipitation118蒸发是指水由常温下由液态变为气态进入大气的过程，亦即温度低于沸点时，水分子从液态或固态水的自由面逸出而 变 成 气 态 的 过 程 或 现 象.通 常 用 蒸 发 皿 观测.evaporation119水 面 蒸发发生于河流，湖泊，水库等自由水面的蒸发.120陆 地 蒸发发生于陆地表面的蒸发，包括他面蒸发和叶面蒸发.121径流指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流.为水流的重要环节和水均衡的基本要素.分为地表径流和地下径流.water flow122水系指汇流于某一干流的全部河流所构成的地表径流系统.water systerm123分水岭分水线，是指相邻两个流域之间地形最高点的连线.divide/watershed124流域是一个水系的全部汇水面积，亦即地表水，地下水的分水线所未成的集水区域.Watershed/basin125流量（Q）单位时间内通过河流某一断面的总水量.discharge flow rate/flux126径 流 总量是指某一时段 T 内通过河渠某一断面的总水量.2127径 流 模数是指单位流域面积上平均产生的流量.runoff modulus128径 流 深度是指计算时段内的总经流量均匀分布于测站以上整个流域上所得到的平均水层厚度.runoff depth129径 流 系数是同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值.runoff coefficient230空隙是指岩石中没有被固体颗粒占据的空间.是岩石中孔隙，裂隙和溶隙（溶洞）的总称.void space231孔隙是指组成松散岩石的物质颗粒或其集合体之间的空隙.其多少可以用孔隙度表示.pore/pore space232孔 隙 度（n）是指某一体积岩石中孔隙体积所占的比例.porosity233裂隙是指固结的坚硬岩石（沉积岩，岩浆岩和变质岩）在各种应力作用下破裂变形而产生的空隙.以裂隙率表示.fissure234裂 隙 率（Kr）是指岩石中裂隙体积与包含裂隙体积在内的岩石体积的比值.Fissure ratio235成 岩 裂隙岩石在成岩过程中由于冷凝收缩（岩浆岩）或固结干缩（沉积岩）而产生的裂隙.如玄武岩中的柱状节理.236构 造 裂隙指岩石在构造变动中受力而产生的裂隙.其特点是具有方向性，大小悬殊，分布不均匀.structural fissure237风 化 裂隙是指岩石在风化营力作用下发生破坏而产生的裂隙，主要分布于地表附近.weathering fissure238溶穴（溶隙）指可溶的沉积岩（如岩盐，石膏，石灰岩，白云岩等）在地下水溶蚀作用下所产生的空隙（空洞）.karst/solution cave239岩 溶 率（Kk）是指溶穴的体积与包含溶穴体积在内的的岩石体积的比值.Karst rate240结合水是指岩石空隙中受固相表面的引力大于分子自身重力的那部分水，具有抗剪强度.最接近固相表面的结合水为强结合水；其外层为弱结合水，又称薄膜水，可被植物吸收.bound water241重力水是指岩石空隙中距离固体表面更远，重力对其影响大于固体表面对其吸引力，能在自身重力影响下运动的那部分水.重力水是水文地质研究的主要对象.gravity water3242毛细水包括毛细支持水，悬挂毛细水，孔角毛细水.支持毛细水是指在地下水面以上由毛细力作用所形成的毛细带中的水.capillary water243结 构 水(化合水)称为化学结合水，以氢离子和氢氧根离子的形式存在于矿物结晶格架某一位置上的水.constitutional water,chemical water244结晶水是矿物结晶结构中的水，以水分子形式存在于矿物结晶格架固定位置上的水.crystallization water245容水性是指岩石容纳水的能力，衡量指标为容水度.246容水度是指岩石完全饱和时所能容纳的最大的水体积与岩石总 体 积 的 比 值，一 般 小 于 或 等 于 孔 隙 度.water capacity247含水量是岩石空隙中所保留水分的多少.包括重量含水量与体积含水量.water content/moisture248重 量 含水量松散岩石空隙中所含水的重量与干燥岩石重量的比值.249体 积 含水量是岩石中所含水的体积与包含空隙在内的岩石体积的比值.250饱 和 含水量是岩石孔隙充分包水时的含水量.saturated water content251饱和差是土层或岩层的饱和含水量与实际含水量之差，亦即岩石 的 容 水 度 与 天 然 湿 度 之 差.soil moisture deficiency252饱和度是实际含水量与饱和含水量之比，亦即岩石孔隙中水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示，反映岩石中孔隙的充水程度.saturation degree 253给水性是饱和岩土在重力作用下能自由排出水的能力，用给水度表示.254给水度(1)指地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到的表面的单位面积岩石柱体在重力作用下所释放出来的水的体积，常用小数表示，无量纲.其大小与岩性，地层结构，空隙大小与性质，水位埋深（在毛细带内）及水位降速有关.(2)是饱和介质在重力排水作用下可以给出的水体与多孔介质体积之比.specific yield255持水性饱和岩土在重力排水后，岩土依靠分子力和毛管力而在4岩石空隙中能保持一定水分的能力.256持 水 度(Sr)是指地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水的体积，常用小数表示，没有量纲.specific retention257残 留 含水量相当于最大持水度，是岩石充分释水的结果.258岩 石 的透水性是指岩石允许水透过的能力，用渗透系数表征.permeability259岩 石 的毛细性(1)是指水通过岩土的毛细管受毛细作用向各方向运动性能；(2)是水在土壤空隙和岩石裂隙中受毛管力的作用下而做垂直运动的性能，用毛细上升高度表示.capillarity260有 效 应力实际作用于沙层骨架上的应力，等于总应力减去空隙水压力.effective stress261孔隙水赋存并运移于松散岩层孔隙中的地下水.pore water262裂隙水赋存并运移于坚硬岩石裂隙中的地下水.fissure water263岩溶水又称卡斯特水，是指赋存并运移于岩溶化岩层中的水，岩溶水系统是一个能够通过与介质相互作用不断自我演化的动力系统.karst water264空 隙 网络是由岩石中的空隙按一定方式连接起来所构成的网络.void network365包气带是指地下水面以上至地表面之间与大气相通的含有气体的地带.unsaturated zone366毛细带是由于岩层毛细管力的作用在潜水面以上形成的一个与 饱 水 带 有 直 接 水 力 联 系 的 接 近 饱 和 的 地带.capillary zone367饱水带是地下水面以下岩土空间全部或几乎全部被水充满的地带.saturated zone368含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层，是饱含水的透水层.aquifer369隔水层是指不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层，具有相对性.aquifuge/aquiclude370弱 透 水层是指透水性相当差，但在水头差作用下通过越流可交换较大水量的岩层.aquitard371地 下 水的 埋 藏是指含水层在地质剖面中所处的部位及受隔水层（或弱透 水 层）限 制 的 情 况.buried conditions of 5条件groundwater372潜水是指饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水，潜水 含 水 层 厚 度 是 指 从 潜 水 面 到 隔 水 底 板 的 距离.unconfined water373潜水面是指潜水的表面，为自由水面.water table374潜水位潜水面上任意一点的高程.375潜 水 埋藏深度是指潜水面到地面的距离，也即包气带的厚度.depth to water table376上 层 滞水是指包气带中存在的局部具有自由水面的重力水，性质基本同潜水.perched water377孔 隙 裂隙水水存在于孔隙，裂隙并存的岩层中的地下水，一般指半胶结的碎屑岩.pore-fissure water378风 化 裂隙水是岩石风化裂隙带中的地下水.weathering-fissure water379原 生 裂隙水是指存在于岩石原生裂隙中的地下水.original-fissure water380构 造 裂隙水是存在于岩石构造裂隙中的地下水.structure-fissure water381脉 状 裂隙水是存在于断裂破碎带和各种裂隙密集带中的地下水.veined fissure water382裂 隙 岩溶水是存在于可溶性岩层的裂隙，溶孔中的地下水.fissure karst water383潜 水 含水 层 厚度是指从潜水面到隔水底板的距离.thickness of water-tableaquifer 384承压水是指充满于两个隔水层（或弱透水层）之间的含水层中的水.承压含水层上部的隔水层称为隔水顶板；承压含水层下部的隔水层称为隔水底板.隔水顶板，底板之间的距离为承压含水层的厚度.confined water385承 压 高度是指揭穿承压含水层的钻孔中承压水位到承压含水层顶面之间的距离.386测 压 水位井孔中静止水位的高程.piezometric water level387自流区是测压水位高于地表面的范围，又称为承压水的自溢区.artesian zone388自流水是承压水位高于当地地面能自行喷出或溢出地表的地6下水.Artesian water389承 压 含水 层 的贮 水 系数是指承压水测压水位下降或上升一个单位深度时单位水平面积含水层所释放或储存的水的体积.所释放出的水来自含水层中水的体积的膨胀和含水介质的压缩.storage coefficient of confined aquifer390承 压 含水 层 的厚度为承压含水层隔水顶板，底板之间的距离.thickness of confined water391水 位 线图将某一潜水含水层的水位或承压含水层测压水位相等的各点连线所得到的图形.492渗流是指地下水在岩石空隙中的运动，渗流场是指发生渗流的区域.seepage493层 流 运动指在岩石空隙中渗流时水的质点做有秩序的，互不混杂的流动.laminar flow494紊 流 运动指在岩石空隙中渗流时水的质点做无秩序的，互相混杂的流动.turbulent flow495稳定流指水在渗流场内运动过程中各个运动要素（水位，流速，流向等）不随时间改变的水流运动.steady flow496非 稳 定流指水在渗流场内运动过程中各个运动要素（水位，流速，流向等）随时间变化的水流运动.unsteady flow497有 效 孔隙度指重力水流动的空隙体积与岩石体积之比.effective porosity498达 西 定律又称为线性渗透定律，是指流体在多孔介质中遵循渗透速度与水力梯度呈线性关系的运动规律，是法国达西于1856 年 通 过 沙 柱 渗 透 实 验 而 得 到 的 线 性 渗 透 定律.Darcys Law499渗 透 流速（V）并非真实的流速，而是假设水流通过包括骨架与空隙在内的断面时所具有的一种虚拟流速.seepage velosity4100水 力 梯度（I）指沿渗透途径水头损失与渗透途径长度的比值；可以理解为水流通过单位长度渗透途径为克服摩擦阻力所耗失的机械能；或为克服摩擦力而使水以一定流速流动的驱动力.hydraulic gradient4101渗 透 系数（K）是水力梯度等于 I 时的渗透流速.K 大，岩石透水能力就强.K 与 岩 石 空 隙 性 质，水 的 某 些 物 理 性 质 有关.hydraulic conductivity/permeability coefficient74102流网在渗流场的某一典型剖面或切面上由一系列的等水头线和流线所组成的网络.flownet4103流线是渗流场中某一瞬时的一条线，线上各个水质点在此时刻的流向均与此线相切.流线可看作水质点运动的摄影.streamline4104迹线是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹，迹线可看作是对水质点运动所排的电影.pathline4105等势线在 渗 流 场 中 水 头 值 相 等 的 点 所 连 成 的 曲线.equipotential line4106等 水 头面在渗流场中水头值相等的点构成的曲面.4107均 质 各向 异 性含水层均质各向异性含水层是指研究区域内介质的某一性质（如导水性，导热性等）各处相同，与空间坐标无关，但渗透性等性质随方向变化的含水层.homogeneous and anisotropic aquifer4108非 均 质各 向 异性 含 水层指研究区域内介质的某一性质各处不同，与空间坐标有关，且 渗 透 性 等 性 质 随 方 向 变 化 的 含 水层.inhomogeneous and anisotropic aquifer 4109半 无 限含水层通常指具有一条直线边界的含水层，是指井流一侧受边界 影 响，另 一 侧 不 受 边 界 影 响 的 含 水 层.semi-unlimited aquifer5110毛 细 负压是 指 凹 形 液 面 产 生 的 附 加 压 强，是 一 个 负 压强.capillary negative pressure 5111毛 细 水压 力 水头是一个负的压力水头，简称毛细压头，亦称毛细负压，可用张力计测定包气带的毛细压力水头.5112毛 细 上升高度水从地下水面沿岩层毛细管上升的最大高度.height of capillary rise6113地 下 水物 理 性质是地下水的比重，温度，透明度，颜色，味，嗅味，导电性，放射性等物理特性的总和.physical properties of groundwater6114地 下 水化 学 成分地下水中各类化学物质的总称.它包括离子，气体，有机物，微生物，胶体以及同位素成分等.chemical constituents of groundwater6115总 矿 化是指地下水中各种离子，分子与化合物的总量.常用 1058度（总溶解固体）110 摄氏度时水蒸发所得的干涸残余物总量表征；亦可用阴阳离子总和减去重碳酸根含量之表征.total mineralization degree of groundwater6116水 文 地球 化 学作用在一定地球化学环境下，影响地下水化学成分形成，迁移和变化的作用.hydrogeochemical process6117地 下 水水质是地下水的物理，化学和生物物质之总称.groundwater quality6118水 文 地球 化 学环境是指控制地下水中化学成分的形成，存在形式以及演变的环境条件.Hydrogeochemical environment6119常 量 元素是地下水中经常出现，分布最广，含量较多并能决定地下水化学基本类型和特点的元素.common element in groundwater/maroelement6120微 量 元素是地下水中出现较少，分布局限，含量较低的化学元素.它们不决定地下水的化学类型，但却赋予地下水一些特殊性质和功能.microelement6121溶 滤 作用是指地下水与岩土相互作用，岩土中一部分物质转入到地下水中的作用.lixiviation6122蒸 发 浓缩作用是指地下水通过蒸发排泄引起水中成分的浓缩，使水中盐分浓度增大，矿化度增高的现象.evaporation-concentration process6123脱 碳 酸作用指在温度升高，压力降低的情况下，二氧化碳自水中逸出，而重碳酸根含量因形成碳酸盐沉淀减少的过程.典型的例子如泉口的钙华.decarbonation6124脱 硫 酸作用指在封闭缺氧的还原环境中，在有机物和脱硫菌的作用下，硫酸盐被分解成硫化氢和重碳酸根的生物化学过程.desulphidation6125阳 离 子交替指地下水与岩石相互作用，岩石颗粒表面吸附的阳离子被水中的阳离子置换，并使水化学成分发生变化的过程.该作用取决于岩土的吸附能力，岩土的比表面积和离子的相对浓度.cation exchange and adsoption6126混 合 作用指两种或两种以上不同成分水之间的混合，使原有水的化学成分发生改变的作用，有时伴随化学反应.mixing hydrochemical action in groundwater6127溶滤水指富含二氧化碳和氧气的水渗入补给并溶滤其所流经9的岩土而获得主要化学成分的地下水.其成分受岩性，气候地貌等因素的影响.lixiviation water6128沉积水指与沉积物大体同时生成的古地下水.connate water6129内生水来自地球深部层圈的地下水.native water6130地 下 水化 学 类型指地下水化学成分的生成环境，基本特征，及水中常量元素的阴阳离子所占毫克当量百分数大小或特殊成分（稀有元素）含量达到一定数量时划分的地下水类型.chemical types of groundwater6131地 下 水水 质 类型指地下水中各组分按含量特征和实用目的划分的不同类型.water quality type of groundwater6132水 质 标准国家规定的各种用水和排放水在物理性质，化学性质和生物性质方面的要求.water quality standard6133地 下 水补给指含水层或含水层系统从外界获得水量的过程.地下水补给来源主要有大气降水，地表水，凝结水，相邻含水层之间的补给以及人工补给等.groundwater recharge7134地 下 水排泄指含水层或含水系统失去水量的过程.地下水排泄方式有泉，泄流，蒸发，蒸腾，径流和人工开采.groundwater discharge7135补给区含水层出露或接近地表接受大气降水和地表水等入深补给的地区.recharge area7136径流区含 水 层中 的 地 下 水 从 补给 区 至 排 泄 区的 流 经 范围.runoff area7137排泄区含水层中的地下水向外部排泄的范围.Discharge area7138水 文 地质条件地下水埋藏，分布补给，径流和排泄条件，水质和水量及 其 形 成 地 质 条 件 等 的 总 称.hydrogeological conditions7139凝 结 水补给水 汽 凝 结 形 成 重 力 水，渗 补 给 地 下 水 的 过程.condensation recharge7140越 流 补给抽水层通过相邻含水层的越流作用而得到补给的过程.leakage recharge7141地 表 水补给地表水（水库，河流，湖泊，坑塘等）因地表水和地下水之间的天然水头差使地表水自然入渗补给地下水的过程.surface water recharge7142泉是地下水的天然露头.根据含水层性质可分为上升泉和下降泉；根据出露原因可分为侵蚀泉，接触泉和溢流10泉.spring7143上升泉承压水的天然露头.地下水在静水压力作用下上升并溢出地表的泉.ascending spring7144下降泉地下水受重力作用自由流出地表的泉.descending spring7145侵蚀泉指沟谷等侵蚀作用切割含水层而形成的泉.erosional spring7146接触泉是由于地形切割沿含水层和隔水层接触处出露的泉.contact spring7147溢流泉当潜水流前方透水性急剧变弱或由于隔水底板隆起潜水流动受阻而溢出地表的泉.overflow spring7148泄流指河流切割含水层时地下水沿河呈带状向河流排泄的过程.7149蒸腾指植物生长过程中经由根系吸收水分并在页面转化为气态水而进入大气的过程.evapo-transporation7150地 下 水人 工 补给通过某种工程设施将符合回灌标准的水，人工灌入地下储水岩层中以增加地下水资源总量的方法.artificial recharge of groundwater7151系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分按一定规则结合而形成的具有特定功能的整体.存在物质，能量信息的输入和输出.system8152地 下 水系统是地下水含水系统和地下水流动系统的统称.地下水含水系统是指由隔水层或相对隔水层圈闭的，具有统一水力联系的含水岩系（三维）.地下水流动系统是指由源到汇的流面群构成的，具有统一时空演变过程的地下水体（四维）.groundwater system8153地 下 水动态指含水层，地下水与环境相互作用下，含水层，地下水水位，水量，水温，水化学成分等要素随时间的变化.这种变化是含水层水量，盐量，热量，能量收支不平衡的结果.地下水动态变化是地下水均衡的外部表现.groundwater regime9154地 下 水均衡指某一时段内某一地段内地下水水量（盐量，热量，能量）的收支状况.地下水均衡是地下水动态变化的内在原因.groundwater balance/budget9155均衡期进行均衡计算的时间段，可为年，季，月.balance period119156均衡区进行均衡计算所选定的地区.balance zone9157地 下 水动 态 成因类型根据影响地下水动态的主导因素进行分类.主要有渗入蒸发型，渗入径流型，水文型，渗入开采型以及多 年 冻结 型 和 冰 雪 补 给型 等 地 下 水 动态 成 因 类型.genetic type of groundwater regime9158水 均 衡方程在某一地区，某一时段内天然水各补给量总和与各消耗总和的差值等于均衡期始末水的贮存量的变化量的关系式.表示水均衡收入项和支出项关系的方程.water balance equation二基本问题二基本问题0.序论0.序论P1-141.地下水的功能?（1）地下水是一种资源；（2）地下水是一种重要的环境因子；（3）地下水也是灾害因子；（4）地下水是地质营力和信息的载体（张人权，1987）2.地下水水文学发展过程?（1）1856 年以前的萌芽时期；（2）1856 年至 20 世纪中叶的奠基时期；（3）20世纪中叶至今的发展时期.1.地下水赋存规律1.地下水赋存规律(P15-35)1.孔隙度大小的影响因素是什么？孔隙是指组成松散岩石的物质颗粒或其集合体之间的空间，特点：（1）呈小孔状；（2）分布均匀且密集；（3）连通性好.孔隙度大小的影响因素：（1）颗粒的分选程度：分选差时小，即大小混杂时小；（2）颗粒排列状况：立方体时 47.64，四面体时 25.95.其余一12般介于两者之间；（3）颗粒形状：棱角多，松散的，孔隙度大；（4）胶结充填：充填物多的孔隙度小；（5）结构及次生裂隙：粘性土中有结构孔隙和虫孔，根孔等次生裂隙，均使孔隙度增大.2.地下水位下降为何能引起地面沉降？原因：太沙基有效应力原理3.空隙有几种类型？都是什么？用什么表示？各有何特点？（1）孔隙：存在于松散岩石中，连通性好，分布均匀，其中的地下水分布和流动比较均匀，为孔隙水；（2）裂隙：存在于坚硬岩石中宽窄不等，多具有方向性，连通性较差，分布不均匀，其中的地下水相互关联差，地下水分布流动不均匀，为裂隙水；（3）溶穴：可溶岩石中的溶穴是一部分原生裂隙和原生孔缝溶蚀而成，大小悬殊，分布不均，其中的地下水分布与流动极不均匀，为岩溶水.4.岩土的水理性质都是什么？它们彼此之间有什么关系？容水度，含水量，给水度，持水度，透水性.5.给水度的影响因素有哪些？（1）岩性：颗粒粗大的松散岩石，空隙宽大，重力释水时持水性差，给水度大；（2）地层结构：含有细颗粒夹层时给谁度较小；（3）空隙大小与性质：空隙宽大时给水度大，而空隙狭小时，以结合水和毛细水为主，持水性强，给水度小；（4）水位埋深（在毛细带内）：埋深小于最大毛细上升高度时,给水度较小;（5）水位降速:抽水时降速过大时给水度偏小,降速很小时给水度较稳定.136.包气带和包水带有什么不同？（1）饱水带只存在重力势,包气带同时存在重力势和毛细势;（2）饱水带任意一点的压力水头为定值,包气带中压力水头为含水量的函数,W 增大,压力水头减小,反之,则增大;（3）饱水带中 K 为定值,包气带中 W 减小,K 减小,W 增大,K 增大.7.潜水与承压水的区别？潜水特点:与大气圈,地表水圈联系密切,积极参与水循环.这由其埋藏特征所决定(埋藏浅而且上面没有连续的隔水层);另外潜水的排泄区和补给区是一致的.承压水特点:因受上部隔水层的影响(1)与大气圈和地表水圈联系较差;(2)水循环缓慢;(3)不容易污染,但是污染后不容易恢复.潜水和承压水在一定条件下可以相互转化.承压水是由潜水转化而来的,在孔隙含水层中转化更为频繁.8.构成含水层有哪几个条件？(1)含水介质;(2)隔水底板和隔水边界;(3)能接受外界补给.2.地下水的运动规律2.地下水的运动规律(P36-49)1.什么是线性渗透定律（达西定律）？有几种表达方式？公式及各项符号的意义是什么？适用范围呢？地下水在岩石空隙中的运动称为渗流(渗透),发生渗流的区域称为渗流场由于受到介质的阻滞,地下水的运动远较地表水缓慢.1956 年,法国的水力学家达西(Darcy)通过大量的实验,得到线性渗透定律.表达式为:14 或 hQIKKLVI K其中:-渗透流量;Q -过水断面;-水头损失;h -渗透途径;L -水力梯度;I -渗透系数.K达西定律的适用范围为:雷诺数()小于 1-10 之间的某一数值的层流运动Re才服从达西定律,超过此范围,V 与 I 不是线性关系(贝尔,1985).2.如何绘制流网？等水位线图（流网）有哪些用途？流网:在渗流场的某一典型剖面或切面上,由一系列等水头线与流线组成的网络称为流网.流线:流线是渗流场中某一瞬时的一条线,线上各水质点在此瞬时的流向均与此线相切.迹线:迹线是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹.流线可看作水质点运动的摄影;迹线则是对水质点运动所拍的电影.在稳定流条件下,流线与迹线重合.稳定流网的画法:精确地绘制定量流网需要充分掌握有关的边界条件及参数,但在实测资料很少的情况下,也可徒手绘制定性流网.尽管这种信手流网并不精确,但往往可以提供我们许多有用的水文地质信息.是水文地质分析的有效工具.(1)首先根据边界条件绘制比较容易确定的等水头线或流线.边界条件包括15定水头边界,隔水边界及地下水面边界.地表水的断面一般可以看作等水头面.因此,河渠的湿周必定湿一条等水头线.隔水边界无水流通过(通量为 0),而流线本身就是”零通量边界”,因此,平行隔水边界可绘出流线.流线总是由源指向汇的.(2)然后根据流线跟等水头线正交这一规则,在已知流线与等水头线间插补其余部分.流网的作用(1)分析渗流场的水流特征;(2)追踪污染物质的运移.3.包气带自上而下可以分为哪几个带？自上而下,包期带可分为土壤水带,中间带,毛细水带,毛细水带以下就是地下水面了.4.饱和粘性土中水的运动规律是什么？与沙性土中水的运动规律有何不同？为什么？粘性土的渗透流速 V 和水力梯度 I 之间有三种关系：（1）V-I 关系为通过原点的直线，服从达西定律；（2）V-I 关系为不通过原点，即水力梯度小于某一值时无渗流；大于某一值时，起初为一向 I 轴突出的曲线，然后转为直线；（3）V-I 直线为通过原点的曲线，I 小时曲线向 I 轴突出，I 大时为直线.在沙土饱和带中，渗透流速为常数.5.为什么包气带中渗透系数 K 随含水量 W 降低而迅速减小？含水量 W 变小时，K 迅速减小，原因：（1）过水断面减小；（2）地下水流动途径的弯曲程度增加；（3）水流在更细小的孔角通道中流动，阻力大.6.地下水可以从含水层中向上进入到包气带中，为什么会发生这种现象？有何实际意义？16原因：存在毛细现象，这与水的表面张力有关.实际意义：（1）植物从地下水中吸收水分，供其生长；（2）浸润包气带，起固沙作用.3.地下水物理化学性质及其形成作用3.地下水物理化学性质及其形成作用(P50-62)1.地下水中主要离子成分和矿化度有什么关系？地下水中主要离子成分随矿化度（总溶解固体）的变化而变化.地下水中常见阴离子的溶解度由大而小的顺序是、.Cl24SO3HCO（1）低矿化度的时候，水中以、为主；3HCO2Ca2Mg（2）高矿化水中以、为主；ClNa（3）中等矿化度水中阴离子以为主，阳离子以、为主；24SONa2Ca（4）卤水中以为主.2CaCl2.地下水中主要的气体成分有哪些？它们能说明什么水文地质问题？地下水中主要气体成分有氧气()、氮气（）、二氧化碳（）、甲烷（2O2N2CO4CH）和硫化氢（）等，尤其以前三种为主.通常情况下水中气体含量不高.2H S3.人类活动对地下水的化学成分有何影响？一方面：人类生活与生产活动产生的废弃物污染地下水；另一方面：人为作用大规模地改变了地下水形成条件，从而使地下水化学成分发生变化.人为作通过改变形成条件而使地下水水质变化表现在一下各方面：（1）滨海地区过量开采地下水引起海水入侵；（2）不合理的打井采水使咸水运移，这两种情况都会使良好水质的淡含水层变咸.（3）干旱半干旱地区不合理引入地表水灌溉，会使浅层地下水位上升，引起大面积次生盐渍化，并使浅层17地下水变咸.（4）原来分布地下咸水的区域，通过挖渠打井，降低地下水位，使原来主要排泄去路由蒸发改为径流排泄，从而逐步使地下咸水淡化.在这些地区，（5）通过引来区外淡的地表水，以合理的方式补给地下水，也可使地下水变淡.4.影响溶滤作用强度的因素有哪些？溶滤作用的强度，即岩土中的组分转入水中的速率，取决于一系列因素：（1）首先取决于组成岩土的矿物盐类的溶解度；（2）岩土的空隙特征是影响溶滤作用的另一因素；（3）水的溶解能力决定着溶滤作用的强度；（4）水中二氧化碳，氧气等气体成分的含量决定着某些盐类的溶解能力；（5）水的流动状况是影响其溶解能力的又一关键因素.由此可知：地下水的径流与交替强度是决定溶滤作用强度的最活跃最关键的因素.5.某处井中的硫酸根离子含量较高，可能产生的原因有哪些？(1)盐类溶解（2）由煤系地层（3）化石燃料的燃烧.6.地下水中卤离子含量增加主要说明什么问题？（1）很可能已经受到污染；（2）或者海水入侵7.什么地区容易发生蒸发浓缩作用？长期作用后果是什么？产生蒸发浓缩作用必须同时具备下述条件：（1）干旱半干旱的气候；（2）低平地势控制下的较浅的地下水埋深；（3）有利于毛细作用的颗粒细小的松散岩土；18（4）最后一个必备的条件是地下水流动系统的势汇排泄处，因为只有水分源源不断地向某一范围供应，才能从别处带来大量的盐分，并使之聚集.干旱气候下浓缩作用的规模从根本上说取决于地下水流动系统的空间尺度及其持续的时间尺度.8.地下水化学成分的基本成因类型有哪些？简述其特点？从形成地下水化学成分的基本成因出发，可将地下水分为三个主要成因类型：（1）溶滤水：富含二氧化碳和氧气的渗入成因的地下水，溶滤它所流经岩土而获得其主要化学成分，这种水称之为溶滤水.其成分受岩性，气候，地貌等因素的影响.（2）沉积水：与沉积物大体同时生成的古地下水.（3）内生水：对其研究至今还不成熟.今后水文地质的研究领域将向地球深部层圈扩展，更加重视内生水的研究.9.溶滤水的成分主要受哪些因素影响？（1）气候（2）岩石盐类成分（3）水中原有化学成分10.地下水化学分析主要包括哪些内容？（1）水量分析，（2）水质分析11.某地区补给区地下水水化学类型为重碳酸根钙型，到排泄区为重碳酸根离子，硫酸根离子钠离子，钙离子型，此过程中发生了哪些水化学成分形成作用？溶滤，阳离子交换吸附，混合作用4.地下水系统及其水循环4.地下水系统及其水循环(P63-106)1.影响大气降水补给地下水的因素是什么？19（1）降水强度；（2）降水历时；（3）地表植被类型；（4）地形；（5）岩层透水条件；（6）上一次降水时间距本次时间；（7）气候条件（干旱还是湿润）（8）人类工程影响.2.地表水补给地下水取决于哪些因素？河水补给地下水时，补给量的大小取决于下列因素：（1）透水河床的长度与浸水周界的乘积（相当于过水断面）（2）河床透水性（渗透系数）（3）河水位与地下水位的高差（影响水力梯度）（4）河床过水时间，对此可以用达西定律进行分析.3.什么是人工补给地下水？它有什么意义？主要补给方式有哪些？人工补给地下水：采用有计划的人为措施补充含水层的水量称之为人工补给地下水.人工补给地下水的意义：（1）主要是补充与储存地下水资源；（2）抬高地下水位以改善地下水开采条件；（3）储存热源以用于锅炉用水；（4）储存冷源用于空调冷却；（5）控制地面沉降；（6）防止海水倒灌与咸水入侵淡含水层等等.人工补给方式：（1）地面；（2）河渠；（3）坑池蓄水补给；（4）井孔灌注.4.泉的分类中常见的有哪些类型？上升泉：侵蚀泉；断层泉；接触带泉.下降泉：侵蚀泉；接触泉；溢流泉.5.影响潜水蒸发的因素是哪些？气候；埋深；包气带岩性；地下水流动系统规模.6.地下水含水系统和地下水流动系统有什么不同？20（1）整