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標(biāo)題: 水文地質(zhì)學(xué)總復(fù)習(xí)重點(diǎn)要點(diǎn)總結(jié) [打印本頁(yè)]

作者: 我愛(ài)一葉子 時(shí)間: 2018-8-15 22:44
標(biāo)題: 水文地質(zhì)學(xué)總復(fù)習(xí)重點(diǎn)要點(diǎn)總結(jié)
第一章緒論
1、水文地質(zhì)學(xué)：水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的科學(xué)。
2、地下水：賦存于地面以下巖石空隙中的水。
3、地下水的功能和作用：
（1）基本功能:
l寶貴的自然資源
l重要的地質(zhì)營(yíng)力
l不可忽視的災(zāi)害因子
l活躍靈敏的生態(tài)環(huán)境因子
l極有價(jià)值的信息載體
（2）作用：作用根據(jù)地下水的功能自己解釋即可。
4、水文循環(huán)：水文循環(huán)是大氣水、地表水和地殼淺表地下水之間的水分交流。
5、地質(zhì)循環(huán)：發(fā)生于大氣圈到地幔之間的水分交換稱(chēng)為地址循環(huán)。
6、水圈：從地表到地幔帶各個(gè)層圈所構(gòu)成的具有一定水力聯(lián)系的統(tǒng)一的含水整體。
第二章地下水的賦存條件
小編有語(yǔ)：本章知識(shí)是重點(diǎn)。講述了地下水的賦存條件，賦存的空間類(lèi)型（孔隙、裂隙、溶穴），巖土中的水（結(jié)合水、重力水、毛細(xì)水），同時(shí)還介紹了一些相關(guān)的參數(shù)，如給水度、含水量等，最后引出地下水的賦存（含水層和潛水等概念）。
1、巖石中的空隙總共分為三類(lèi)：空隙、裂隙和溶穴。在此之前，我們先來(lái)看兩個(gè)概念：（1）什么叫空隙：巖、土中各種類(lèi)型的空洞的總稱(chēng)。
（2）什么叫巖石空隙：巖石空隙是地下水賦存場(chǎng)所和運(yùn)移通道。
2、空隙特征的表征指標(biāo)：
（1）孔隙：孔隙是指顆粒及顆粒集合體之間的空隙，稱(chēng)為孔隙。
孔隙度（n）是描述松散巖石中孔隙多少的指標(biāo)。
定義：某一體積巖石（包括顆粒骨架與空隙在內(nèi)）中孔隙體積所占的比例。
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影響因素：a. 與排列有關(guān)——緊密與疏松理想最疏松孔隙為47.64%（立方體排列），最緊密排列孔隙為25.95%（四面體排列）。
b. 與顆粒分選有關(guān)（顆粒均勻程度）
c. 與顆粒形態(tài)（棱角）有關(guān)
影響孔隙度大小的主要因素是試樣的分選程度。
（2）裂隙：固結(jié)的堅(jiān)硬巖石中存在的各種應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂縫。
（3）溶穴：可溶的沉積巖，在低下水溶蝕下形成的空洞。
3、巖石中巖石的水理性質(zhì)指標(biāo)及其影響因素（空隙度、持水度、給水度、含水量、儲(chǔ)水系數(shù)；滲透性；）
容水度：巖石完全飽水時(shí)，所能容納的最大水體積與巖石總體積之比。反映巖石最大含水能力。
注意：除粘土外，巖石容水度一般與空隙度相當(dāng)。
含水量：是松散巖土孔隙中所包含的水與巖土的比值。反映巖石樣實(shí)際保留水分的狀況
給水度：當(dāng)?shù)叵滤幌陆狄粋€(gè)單位高度時(shí)，單位水平面積巖石柱體，在重力作用下釋放出來(lái)的水體積。
持水度（Sr）定義：地下水位下降一個(gè)單位深度，單位水平面積巖石柱體中反抗重力而保持于巖石空隙中的水量。
儲(chǔ)水系數(shù)：測(cè)壓水位下降（或上升）一個(gè)單位深度，單位水平面積含水層釋出（或儲(chǔ)存）的水體積。
滲透性：滲透性是指巖體傳輸水或者其他流體（如油氣）的性能。
4、包氣帶與飽水帶概念及地下水存在形式
地下水面（水位）：地下一定深度巖石中的空隙被重力水所充滿(mǎn)，形成一個(gè)自由水面，以海拔高度表示稱(chēng)之地下水位。
地下水面之上稱(chēng)為包氣帶。地下水面之下為飽水帶。
l水的存在形式：
包氣帶：結(jié)合水、毛細(xì)水（各種）、重力水、氣態(tài)水
飽水帶： ①重力水 ②結(jié)合水
5、含水層、隔水層、弱透水層；地下水的分類(lèi)依據(jù)；
含水層（Aquifer）：能夠透過(guò)并給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層。
隔水層（Aquifuge)：不能透過(guò)與給出水或透過(guò)與給出的水量微不足道的巖層。
弱透水層（Aquitard）：滲透性很差，給出的水量微不足道，但在較大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的巖層。
n地下水分類(lèi)依據(jù)：
主要依據(jù)——含水介質(zhì)的類(lèi)型（賦存空間：孔隙水、裂隙水、和巖溶水）、埋藏條件（賦存部位：潛水承壓水和上層滯水）
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含水介質(zhì)三類(lèi)，埋藏三分，組合共分為9類(lèi)
6、潛水、承壓水的基本概念與特征：
潛水：埋藏在地面以下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上具自由表面的重力水。
u特征：（1）補(bǔ)給來(lái)源：潛水直接與大氣相通，可通過(guò)包氣帶接受降水、地表水等補(bǔ)給
u（2）動(dòng)態(tài)特征：受氣象、水文因素影響明顯，變化快（水量、水位季節(jié)性變化）。受人為因素影響也顯著，易污染。
u（3）循環(huán)交替：水循環(huán)周期短，更新恢復(fù)速度快。
u（4）潛水面形態(tài)：潛水面形狀受地形影響，潛水水位與地形的起伏相一致而較緩和。
u（5）水化學(xué)特征：水的礦化度與地形、水的交替有關(guān)。濕潤(rùn)氣候區(qū)，地形切割強(qiáng)烈、水交替強(qiáng)烈地區(qū)地下水礦化度低。干旱氣候區(qū)細(xì)顆粒組成的盆地平原易形成咸水。
承壓水：充滿(mǎn)于2個(gè)隔水層（或弱透水層）之間的含水層中的水。
特征：（1）承壓性：承壓性－承壓含水層水頭高于隔水頂板
（2）補(bǔ)給與排泄條件
有隔水頂板，參與水循環(huán)不積極（補(bǔ)給、排泄），超采后不易恢復(fù)
有限區(qū)域與外界聯(lián)系，水循環(huán)遲緩些，水交替慢，平均滯留時(shí)間長(zhǎng)（年齡老或長(zhǎng)）——恢復(fù)性差。
（3）水化學(xué)特征
不易受污染，水質(zhì)變化大，礦化度一般要高點(diǎn)，可以保留“古老”水。
（4）動(dòng)態(tài)特征：動(dòng)態(tài)隨季節(jié)不變化明顯，比潛水要穩(wěn)定些，如果分布面積大，厚度穩(wěn)定則調(diào)節(jié)能力很強(qiáng)。
（5）.儲(chǔ)水與釋水特征：增加的水量通過(guò)水的密度加大及含水介質(zhì)空隙的增加而容納。承壓含水層排泄時(shí)，減少的水量表現(xiàn)為含水層中水的密度變小及含水介質(zhì)空隙縮減。
第三章地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律
1.滲透: 地下水在巖石空隙中的運(yùn)動(dòng)，水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)途徑多變；流速多變。
2.滲流: 對(duì)實(shí)際的地下水進(jìn)行概化，概化后的地下水流稱(chēng)為滲流
3.層流: 在巖石空隙中滲流時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)作有秩序的、互不混雜的流動(dòng)。
4.紊流: 水質(zhì)點(diǎn)無(wú)秩序地、互相混雜的流動(dòng) 。
5.穩(wěn)定流: 地下水的各個(gè)運(yùn)動(dòng)要素（水位、流速、流向等）不隨時(shí)間改變。
6.非穩(wěn)定流: 地下水的各運(yùn)動(dòng)要素隨流程、時(shí)間等不斷發(fā)生變化的水流。
7.均質(zhì)巖層: 滲流場(chǎng)中所有點(diǎn)都具有相同參數(shù)（K）的巖層。
8.非均質(zhì)巖層: 滲流場(chǎng)中所有點(diǎn)不都具有相同參數(shù)的巖層。
9.各向同性巖層：滲流場(chǎng)中某一點(diǎn)的滲透系數(shù)不取決于方向，即不管滲流方向如何都具有相同滲透系數(shù)的巖層。 10.各向異性巖層：滲流場(chǎng)中某一點(diǎn)的滲透系數(shù)取決于方向，滲透系數(shù)隨滲流方向不同而不同的巖層。
11.達(dá)西實(shí)驗(yàn): H.Darcy—法國(guó)水力學(xué)家，1856年（以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)研究時(shí)期）通過(guò)大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)得出了達(dá)西定律。 1）等徑圓筒裝入均勻砂樣，斷面為ω;2）上（下各）置一個(gè)穩(wěn)定的溢水裝置——保持穩(wěn)定水流;3）實(shí)驗(yàn)時(shí)上端進(jìn)水，下端出水——示意流線(xiàn);4）砂筒中安裝了2個(gè)測(cè)壓管，相距L 5）下端測(cè)出水量（outflow）—Q 達(dá)西定律: Q = K ω I = ω V
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應(yīng)用:A. 已知某均質(zhì)含水層，含水層滲透系數(shù)為K，沿徑流方向有兩個(gè)水位觀(guān)測(cè)孔，孔間距為L(zhǎng)，兩觀(guān)測(cè)孔觀(guān)測(cè)水位分別為Ha和Hb，求：沿地下水流方向的單寬流量。
B. 求水平等厚承壓含水層流量和承壓水頭線(xiàn)。承壓含水層由均質(zhì)等厚的砂組成，隔水底板水平，地下水做水平穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。砂層中的滲流是緩慢的，屬層流，符合達(dá)西定律：
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設(shè)x?(0,L), 并對(duì)應(yīng)的測(cè)壓水位為h，根據(jù)上式可寫(xiě)成如下兩式：
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結(jié)論：均質(zhì)水平等厚承壓含水層的測(cè)壓曲線(xiàn)是直線(xiàn)。
C. 計(jì)算潛水含水層流量和潛水位曲線(xiàn) 有一潛水含水層由均質(zhì)的砂組成，隔水底板水平，在平面上水流呈穩(wěn)定平行流動(dòng)。由達(dá)西定律的單寬流量：同樣設(shè)x ?(0,L), 并對(duì)應(yīng)的潛水位為h，可通過(guò)流量相等推導(dǎo)出潛水位曲線(xiàn)公式：
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12滲透流速：是假設(shè)水流通過(guò)整個(gè)巖層斷面（骨架+空隙）時(shí)所具有的虛擬的平均流速。
水力梯度：?jiǎn)挝痪嚯x上的水頭損失，是沿滲流途徑上的水頭損失與相應(yīng)的滲流長(zhǎng)度之比
滲透系數(shù): 水力梯度為I =1 時(shí)的滲透流速（V=KI）
流線(xiàn): 滲流場(chǎng)中某一瞬間的一條曲線(xiàn)，曲線(xiàn)上各水質(zhì)點(diǎn)在此瞬間的流向均與此線(xiàn)相切。
跡線(xiàn): 滲流場(chǎng)中某一段時(shí)間內(nèi)某一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
流網(wǎng): 在滲流場(chǎng)的某一典型剖面或切面上由一系列等水頭線(xiàn)和流線(xiàn)所組成的網(wǎng)絡(luò)。
13均質(zhì)各向同性介質(zhì)中的流網(wǎng):
（一）流網(wǎng)形態(tài):地下水沿水頭變化最大的方向運(yùn)動(dòng)（垂直于等水頭線(xiàn)方向），流線(xiàn)與等水頭線(xiàn)構(gòu)成正交網(wǎng)格。 (二）流網(wǎng)繪制方法（1）確定分流線(xiàn)：流線(xiàn)由源指向匯，流線(xiàn)趨向可初步確定；分流線(xiàn)相當(dāng)于隔水邊界。（2）根據(jù)邊界條件繪制容易繪制的流線(xiàn)或等水頭線(xiàn) a. 定水頭邊界：相當(dāng)于等水頭線(xiàn)，等水頭面。 b. 隔水邊界：相當(dāng)于流線(xiàn)。 c. 潛水面邊界：無(wú)入滲補(bǔ)給時(shí)為流線(xiàn) 有入滲補(bǔ)給時(shí)，水面即不是流線(xiàn)也不為等水頭線(xiàn) （3）按照“正交”原則，等間距內(nèi)插其它的流線(xiàn)或等水頭線(xiàn)。
14.河間地塊地下流網(wǎng):
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水文地質(zhì)信息： 1.由分水嶺到河谷，流向從由上向下到接近水平再向上； 2.在分水嶺地帶打井，井中水位隨井深加大而降低；河谷地帶井水位則隨井深加大而抬升； 3.由分水嶺到河谷，流線(xiàn)愈密集，流量增大，地下徑流加強(qiáng)； 4.由地表向深部，地下徑流減弱； 5.由分水嶺出發(fā)的流線(xiàn)，滲透途徑最長(zhǎng)，平均水力梯度最小，地下徑流交替最弱，近流線(xiàn)末端河谷下方，地下水的礦化度最高。
15.流線(xiàn)與流網(wǎng)的性質(zhì):
(1)流線(xiàn)跟等水頭線(xiàn)正交; (2)注意流場(chǎng)的邊界類(lèi)型和補(bǔ)給排泄特征; (3)等水頭線(xiàn)越密說(shuō)明水力梯度越大；流線(xiàn)越密說(shuō)明地下水徑流越強(qiáng)； (4)潛水面可能是流連，也可能不是流線(xiàn) 流線(xiàn)的性質(zhì): a. 流線(xiàn)不能相交（同一時(shí)刻不可能有兩個(gè)流向）
b. 流線(xiàn)光滑不能有急轉(zhuǎn)折（若有轉(zhuǎn)折，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)有兩個(gè)流向） c. 流線(xiàn)相當(dāng)于隔水邊界（只能在其間運(yùn)動(dòng)，不能穿過(guò)流線(xiàn)運(yùn)動(dòng)） d. 流線(xiàn)的形狀受控于邊界的性質(zhì)和形狀（平行于隔水邊界，垂直于供水邊界）流網(wǎng)的用途與性質(zhì) （一）用途 a. 根據(jù)流線(xiàn)方向可以看出任一點(diǎn)的流向； b. 根據(jù)等水頭線(xiàn)可以看出任一點(diǎn)水位的變化； c. 流線(xiàn)的密疏可以反映地下徑流的強(qiáng)弱； d. 等水頭線(xiàn)的密疏則說(shuō)明水力梯度的大小。 e. 追蹤污染物質(zhì)的運(yùn)移 f. 判斷水文地質(zhì)條件（含水層條件；邊界條件；與地表水關(guān)系）（二）性質(zhì)a. 在各向同性介質(zhì)中，流網(wǎng)為正交網(wǎng)格。（水沿水力梯度最大的方向運(yùn)動(dòng)） b. 對(duì)于穩(wěn)定流，流線(xiàn)與跡線(xiàn)重合；對(duì)于非穩(wěn)定流可以劃分為多個(gè)小單元，每個(gè)小單元可以看作穩(wěn)定流。 c. 對(duì)于穩(wěn)定流，流網(wǎng)不隨時(shí)間變化。
第四章地下水的理化性質(zhì)及形成作用
1、地下水的物理性質(zhì)指標(biāo)
地下水的物理性質(zhì)是地下水的比重、溫度、透明度、顏色、味、嗅味、導(dǎo)電性、放射性等物理特性的總和。
2、地下水溫度的控制因素；地下水的溫度受其賦存與循環(huán)所處的地溫控制。主要和其深度有關(guān)。根據(jù)地?zé)崽荻瓤梢杂?jì)算某一深度地下水的水溫，引入兩個(gè)概念：
o地?zé)崽荻萺：在增溫帶，深度每增加100m，所增高的溫度值。單位為oC/100m。
o地?zé)嵩鰷丶?jí)G：溫度每升高1℃ 所需增加的深度（m）稱(chēng)為地?zé)嵩鰷丶?jí)（單位： m /oC）。
例：已知年平均氣溫（t）、年常溫帶深度（h）、地溫梯度（r）時(shí)，可估算某一深度（H）的地下水水溫（T）：T= t+ (H-h).r。
3、地下水中的離子與氣體等成分特點(diǎn)、來(lái)源；
地下水中常見(jiàn)的氣體成分有O2、N2、H2S 、CH4和 CO2等。
來(lái)源：
l O2、N2是氧化環(huán)境（開(kāi)放、與大氣相通）的標(biāo)志；
l H2S 、CH4是還原環(huán)境（封閉、與大氣隔絕）的標(biāo)志；
l CO2的來(lái)源：生物化學(xué)作用；地殼深處灰?guī)r遇熱分解
地下水中分布最廣、含量較多的離子共七種：Cl-, SO42-，HCO3-，Na+, K+, Mg2+, Ca2+。
來(lái)源稍微了解即可。
4、溶解性總固體；礦化度；硬度；
溶解性總固體：地下水中所含種離子、分子與化合物的總量。(g/L）
習(xí)慣上以105 ℃-110℃時(shí)將水干所得的涸殘余物總量。
因此： ⑴ 計(jì)算時(shí)揮發(fā)性成分不計(jì)入；
⑵ HCO3---只取重量的半數(shù) 。
總礦化度（礦化度）：溶于水中的離子、分子與化合物的總和。
硬度：概念：水中Ca2+、 Mg2+的總含量。（meq/L）
目前新的國(guó)標(biāo)中以CaCO3含量（mg/L）表示。
5、地下水化學(xué)成分的形成作用及水化學(xué)作用類(lèi)型；
地下水化學(xué)成分的形成作用：各種不同來(lái)源的地下水，在后期循環(huán)過(guò)程中，不斷與與周?chē)慕橘|(zhì)相互作用，化學(xué)成分不斷變化，結(jié)果與原始的化學(xué)成分具有很大的區(qū)別。
作用類(lèi)型：溶濾作用、濃縮作用、脫碳酸作用、脫硫酸作用、陽(yáng)離子交替吸附作用、混合作用。
6、簡(jiǎn)分析與全分析；
（1）簡(jiǎn)分析
目的：了解區(qū)域地下水化學(xué)成分概貌，水質(zhì)是否適合飲用
分析項(xiàng)目：物理性質(zhì)，常規(guī)組分，總硬度，pH值，TDS、NO3-, NO2-, NH4+, Fe2+, Fe3+, H2S。耗氧量(水中生物呼吸和非生物氧化所消耗溶解氧的數(shù)量;水樣中可氧化物從氧化劑高錳酸鉀所吸收的氧量。英文簡(jiǎn)稱(chēng)OC或CODMno )。單位為mg/l, mmol/l。
（2）全分析
目的：較全面的掌握區(qū)域地下水化學(xué)成分，對(duì)簡(jiǎn)分析結(jié)果檢核
分析項(xiàng)目：常規(guī)組分； NO3-, NO2-, NH4+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, H2S，CO2,耗氧量,干涸殘余物（用白金或陶瓷坩鍋進(jìn)行蒸餾，取得干涸殘余物）。
單位為mg/l, mmol/l。
7、地下水化學(xué)成分的表示；
(1).重量濃度單位
%，g/g，ppm（10-6g/g），ppt（10-9g/g）
(2).體積濃度單位
g/L，mg/L，ug/L
說(shuō)明：在低礦化度水中，水的比重為1，體積濃度單位與重量濃度單位的關(guān)系為：1mg/L=1mg/1000g=10-3g/103g=10-6g/g=1ppm。
同理：1ug/L=1ppt
(3). 離子毫克當(dāng)量/升（mgN/L）表示單位
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（4）毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)：
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5庫(kù)爾洛夫式：數(shù)學(xué)分式的形式來(lái)表示地下水化學(xué)成分。
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注釋?zhuān)海?）. 將陰、陽(yáng)離子分別標(biāo)示在橫線(xiàn)上、下, 按毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)自大而小的順序排列, 小于10%的離子不予標(biāo)示。
（2）. 橫線(xiàn)前依次標(biāo)示氣體成分、特殊成分及礦化度(用M表示), 單位均為g/L。
（3）. 橫線(xiàn)后以字母t為代號(hào), 表示水溫, 單位為℃ 。
（4）. 式中各成分含量一律標(biāo)于該成分符號(hào)的右下角, 原子數(shù)則移至右上角。
9、地下水化學(xué)類(lèi)型的表示方法。
舒卡列夫分類(lèi)：地下水化學(xué)類(lèi)型的舒卡列夫分類(lèi)根據(jù)地下水中6種主要離子（Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-，K+合并于Na+）及礦化度劃分。
將地下水化學(xué)類(lèi)型用阿拉伯?dāng)?shù)字（1～49）與字母（A、B、C或D）組合在一起的表達(dá)式表示。
1－A型：礦化度（M）不大于1.5g/L的HCO3?Ca型水，沉積巖地區(qū)典型溶濾水；
49－D型：礦化度大于40g/L的Cl?Na型水，該型水可能是與海水及海相沉積有關(guān)的地下水，或是大陸鹽化潛水。
第五章地下的補(bǔ)給與排泄
小編有語(yǔ)：本章的知識(shí)主要分為兩個(gè)大的部分：地下水的補(bǔ)給和排泄。地下水的補(bǔ)給部分知識(shí)主要講述了地下水的補(bǔ)給形式，補(bǔ)給來(lái)源以及影響因素等。地下水部分的知識(shí)總體而言就是“怎么補(bǔ)給”，不外乎幾種形式，然后涉及計(jì)算。而地下水的排泄部分知識(shí)總體而言就是“怎么排泄”，也不過(guò)幾種形式，如泉、泄流、蒸發(fā)和蒸騰、人工排泄。兩部分知識(shí)就地下水聯(lián)合起來(lái)，一個(gè)進(jìn)，一個(gè)出，體系很強(qiáng)，而地下水徑流是地下水的運(yùn)動(dòng)的形式，從這里就鍥入補(bǔ)給與排泄部分知識(shí)的體系了，可以考慮從這方面來(lái)進(jìn)行知識(shí)的歸納。以此為最后就是地下水補(bǔ)給和排泄的綜合關(guān)系，引出概念正負(fù)均衡，這就從內(nèi)在的關(guān)系引到外部的整體顯現(xiàn)第六章的知識(shí)了。
1、地下水補(bǔ)給、排泄、徑流的概念：
地下水的補(bǔ)給：含水層或含水系統(tǒng)從外界獲得水量的過(guò)程。
地下水的排泄：含水層或含水系統(tǒng)失去水量的過(guò)程。
地下水的徑流：地下水從補(bǔ)給區(qū)向排泄區(qū)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。
2、地下水的補(bǔ)給方式：大氣降水補(bǔ)給地下水，地表水補(bǔ)給地下水影響因素、含水層之間的補(bǔ)給、凝結(jié)水對(duì)地下水的補(bǔ)給和人工補(bǔ)給地下水。地下水的補(bǔ)給是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，在計(jì)算的過(guò)程中要充分考慮到地下水的補(bǔ)給來(lái)源問(wèn)題，綜合考慮。
3、大氣降水補(bǔ)給地下水：（1）大氣降水入滲補(bǔ)給量
降水落到地面，一部分蒸發(fā)返回大氣層，一部分形成地表徑流，另一部分滲入地下。后者中相當(dāng)一部分滯留于包氣帶中，構(gòu)成土壤水；補(bǔ)足包氣帶水分虧損后其余部分的水才能下滲補(bǔ)給含水層，成為補(bǔ)給地下水的入滲補(bǔ)給量（G）。
G = P – R – E – △S
a = G/P, b=R/P
式中：G-年降水入滲補(bǔ)給含水層的水量，亦稱(chēng)降水入滲補(bǔ)給量（mm）； P-年降水量（mm）；R-年地表徑流量（mm）；E-年蒸發(fā)量（mm）；DS-水量變化量，包括地表水蓄水變量、包氣帶水分滯留量（水分虧損量）（mm）；a-降水入滲系數(shù)；β-地表徑流系數(shù)。
（2）影響大氣降水補(bǔ)給地下水的因素：
l年降水量：降水首先需要補(bǔ)足包氣帶的水分虧損，因此降水量小時(shí)補(bǔ)給地下水的量就小。
l降水特征：雨強(qiáng)、雨面、歷時(shí)都影響入滲，綿綿細(xì)雨有利于入滲。
l包氣帶巖性：滲透性強(qiáng)（K大）時(shí)，容易補(bǔ)給，滲透性差時(shí)不利于補(bǔ)給；厚度（水位埋深）大時(shí)消耗于包氣帶的水分多，不利于補(bǔ)給，而厚度小時(shí)有利于補(bǔ)給。
l地形：陡坡不利于補(bǔ)給，平緩有利于補(bǔ)給。
l森林、草地：有利于補(bǔ)給，而農(nóng)作物可能減少補(bǔ)給。
l人類(lèi)工程：都市化不利于補(bǔ)給。
（3）大氣降水入滲補(bǔ)給量的計(jì)算方法
①平原區(qū)大氣降水入滲補(bǔ)給量
Qpr = a·Pr ·F ·103
式中：Qpr ----降水入滲補(bǔ)給地下水量（m3/a）；
Pr ---- 年降水量（mm）；
a ---- 降水入滲系數(shù)；
F---- 補(bǔ)給區(qū)面積（km2）。
確定a 的常用方法：地中滲透儀測(cè)定；經(jīng)驗(yàn)值；利用天然潛水位變化幅度(△h)確定：a = G/P = μ·△h / P
②山區(qū)降水入滲補(bǔ)給量的確定
特點(diǎn)：考慮到山區(qū)地形切割大，地下水埋深大，水平排泄為主，近似認(rèn)為排泄量等于補(bǔ)給量，測(cè)定地下水排泄量反求補(bǔ)給量。
方法：1. 山區(qū)地下水以大泉形式排泄，通過(guò)定期測(cè)定流量求得排泄量。
2. 通過(guò)基流切割法確定河川基流量。
山區(qū)降水入滲系數(shù)為:a= Qg/(F·Pr·103)
式中：Qg --年地下水排泄量（m3/a），余同上。
3、地表水對(duì)地下水的補(bǔ)給：
（1）地表水入滲補(bǔ)給量計(jì)算
地表水補(bǔ)給地下水的計(jì)算公式為Qsr = K·I·A·T·sinq，
其中：K為滲透系數(shù)；I為水力梯度；A為過(guò)水?dāng)嗝婷娣e；T為補(bǔ)給時(shí)間；q為河水流向與地下水流向之間的夾角。
補(bǔ)給量Qsr與A、I、T、K成正比關(guān)系。
（2）影響因素：
①透水河床的長(zhǎng)度和浸水周界的乘積（相當(dāng)于過(guò)水?dāng)嗝妫^(guò)水?dāng)嗝娲螅a(bǔ)給量就大。
②河床的透水性，亦即河床巖性的滲透系數(shù)，滲透系數(shù)大，補(bǔ)給量就大。
③河水位與地下水的高差，影響水力梯度，水力梯度大補(bǔ)給量就大。
④河水過(guò)水時(shí)間，過(guò)水時(shí)間長(zhǎng)有利于河水補(bǔ)給地下水。
⑤河水流向與地下水流向之間的夾角。
4、含水巖層之間的補(bǔ)給：
潛水可以補(bǔ)給承壓水，承壓水也可以補(bǔ)給潛水。斷層、鉆孔都有利于補(bǔ)給。多層松散層中含水層通過(guò)天窗及越流發(fā)生補(bǔ)給。越流量計(jì)算公式：
(, 下載次數(shù): 0)
式中：Ql ----越流補(bǔ)給量（m3/a）；K ---- 弱透水層的滲透系數(shù)（m/d）；M----弱透水層的厚度（m）；HA、HB ---- 含水層A和B的水頭（m）；I---水力梯度；F---- 越流面積（m2）；T----越流時(shí)間（d/a）。
（1）越流：
l 具有一定水頭差的相鄰含水層，通過(guò)其間的弱透水巖層發(fā)生水量交換的過(guò)程
l 經(jīng)常發(fā)生于松散沉積物中，粘性土層構(gòu)成弱透水層。
（2）含水層通過(guò)導(dǎo)水?dāng)鄬影l(fā)生聯(lián)系；含水層通過(guò)鉆孔發(fā)生聯(lián)系。
5、凝結(jié)水對(duì)地下水的補(bǔ)給：凝結(jié)作用指氣溫下降到一定程度由氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水的過(guò)程。一般情況下，凝結(jié)形成的地下水相當(dāng)有限。但是，高山、沙漠等晝夜溫差大的地方，凝結(jié)水對(duì)地下水補(bǔ)給很重要。
6、地下水人工補(bǔ)給：采取有計(jì)劃的認(rèn)為措施使地下水獲得天然補(bǔ)給意外的額外補(bǔ)充。
7、泉的成因類(lèi)型：
（1）定義：泉是地下水的天然露頭。
（2）分類(lèi)：根據(jù)含水層性質(zhì)：上升泉（承壓水的天然露頭。地下水在靜水壓力作用下上升并溢出地表的泉）和下降泉（地下水受重力作用自由流出地表的泉）。
根據(jù)出露原因：侵蝕泉、接觸泉、溢流泉、斷層泉和接觸帶泉。
泉的成因類(lèi)型主要是要結(jié)合書(shū)上80頁(yè)得圖進(jìn)行復(fù)習(xí)，在這里就不多做贅述。
8、泉的水文地質(zhì)意義：（1）判明地下水的排泄條件
（2）判明含水層特征—環(huán)境
（3）說(shuō)明地下水補(bǔ)給條件，圈定富水區(qū)
（4）判定山區(qū)泉域的含水性、導(dǎo)水性
（5）判定泉所在含水層的化學(xué)特征
9、地下水蒸發(fā)排泄的影響因素及其計(jì)算：
（1）概念：蒸發(fā)包括水面蒸發(fā)、土面蒸發(fā)和葉面蒸發(fā)(蒸騰)，通常統(tǒng)稱(chēng)為蒸發(fā)蒸騰、蒸散發(fā)。蒸散發(fā)量的確定比較困難，可采用水均衡、水分通量等方法確定。
（2）潛水蒸發(fā)經(jīng)驗(yàn)公式（阿維里揚(yáng)諾夫公式）：
(, 下載次數(shù): 0)
式中：ε----地下水（潛水）消耗于蒸發(fā)與蒸騰的強(qiáng)度(mm/d)；
ε0 ---- z=0時(shí)水面蒸發(fā)強(qiáng)度(mm/d)；
z-----地下水位埋深(m)；
z0-----地下水位臨界埋深，1~5m；
n ----- 指數(shù)，一般1≤n≤3；
μ----- 水位變動(dòng)帶給水度；
△H---- 由于蒸發(fā)蒸騰而產(chǎn)生的地下水位下降值(mm/d)。
（3）潛水蒸發(fā)的影響因素
——決定土壤與地下水鹽化程度的因素
l氣候因素：干燥、相對(duì)濕度小，蒸發(fā)強(qiáng)烈，水的礦化度較大；相對(duì)濕度較大的地區(qū)，由于水交替強(qiáng)烈，水的礦化度通常較小。
l潛水面埋深：淺則蒸發(fā)強(qiáng)烈，一般水位埋深小于2.0m時(shí)蒸發(fā)量顯著增大，而隨著水位埋深的增大，蒸發(fā)量也明顯減弱。
l包氣帶巖性：決定土的毛細(xì)上升高度和潛水蒸發(fā)速度，一般粉質(zhì)亞粘土、粉砂等毛細(xì)上升高度較大、毛細(xì)上升速度較快，潛水蒸發(fā)最為強(qiáng)烈。
l地下水流動(dòng)系統(tǒng)：干旱、半干旱地區(qū)的低洼排泄區(qū)是潛水蒸發(fā)最為強(qiáng)烈的地方。
10、地下水的徑流排泄：
l主要指向相鄰含水層的排泄。
l 通常可采用達(dá)西公式確定。
l 能否發(fā)生徑流排泄，取決于兩個(gè)含水層的水頭差。
（1）概念：地下水徑流是地下水由補(bǔ)給區(qū)向排泄區(qū)流動(dòng)的過(guò)程。
（2）徑流的指標(biāo)（方向、強(qiáng)度和徑流量）
①?gòu)搅鞣较颍?br /> l徑流方向總趨勢(shì)由補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)，由高水位流向低水位。
l受局部地形和含水層非均一性影響，具體的方向和路徑往往復(fù)雜，為了掌握地下水的流向，通常通過(guò)編制潛水等水位線(xiàn)圖或承壓水等水壓線(xiàn)圖來(lái)分析確定。
②徑流強(qiáng)度：
l含水層徑流強(qiáng)度——地下水的流動(dòng)速度。
l與含水層透水性，補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間的水位差成正比；與補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)之間的距離成反比。
l 承壓水徑流強(qiáng)度取決于承壓水蓄水構(gòu)造封閉程度。
③地下徑流量：
用地下徑流模數(shù)（或稱(chēng)地下徑流率）。
l地下徑流模數(shù)（M）表示每平方公里含水層面積上的徑流量（m3·km-2·ａ-1），其物理意義、表達(dá)式和河川徑流模數(shù)一致，其值反映某地區(qū)地下徑流量豐欠，是評(píng)價(jià)地下水資源的一個(gè)重要參數(shù)。
第六章地下水的動(dòng)態(tài)與均衡
小編有語(yǔ)：本章知識(shí)是地下水的運(yùn)動(dòng)的整體表現(xiàn)，動(dòng)態(tài)是指含水層中地下水的變化，均衡是指某時(shí)間段內(nèi)地下水水量的收支情況。上章所講的地下水的補(bǔ)給和排泄，是屬于一個(gè)“進(jìn)”一個(gè)“出”，他們整體上表現(xiàn)，我認(rèn)為可以稱(chēng)之為“靜”“動(dòng)”的相對(duì)關(guān)系吧。靜是指一定時(shí)期內(nèi)整體的表現(xiàn)，動(dòng)是指由于地下水運(yùn)動(dòng)而帶來(lái)的物理和化學(xué)狀態(tài)的變化。
1、地下水動(dòng)態(tài)與均衡的概念：
地下水的動(dòng)態(tài)：含水層（含水系統(tǒng)）地下水與環(huán)境相互作用下，含水層中地下水的物理與化學(xué)狀態(tài)要素隨時(shí)間變化。
地下水要素：水位(水頭)、水量、水溫、化學(xué)成分等。
地下水均衡：某時(shí)段內(nèi)某地段內(nèi)地下水水量（鹽量、熱量、能量）收支狀況。
2、地下水動(dòng)態(tài)與均衡的關(guān)系和研究意義：
（1）關(guān)系：
l地下水動(dòng)態(tài)是含水層水量、鹽量、熱量、能量收支不平衡的結(jié)果。
l均衡是動(dòng)態(tài)變化的內(nèi)因（實(shí)質(zhì)），動(dòng)態(tài)是均衡的外部表現(xiàn)。
l均衡的性質(zhì)和數(shù)量決定了動(dòng)態(tài)變化的方向與幅度
l地下水動(dòng)態(tài)反映地下水要素隨時(shí)間變化狀況。
（2）研究意義：
l根據(jù)地下水動(dòng)態(tài)特征分析、認(rèn)識(shí)地下水埋藏條件、水量-水質(zhì)形成條件和區(qū)分不同類(lèi)型含水層；
l可利用地下水動(dòng)態(tài)資料去計(jì)算地下水的某些均衡要素，如入滲系數(shù)、儲(chǔ)存量、蒸發(fā)量等。
l水量、水質(zhì)的計(jì)算與評(píng)價(jià)都必須有時(shí)間的概念，地下水動(dòng)態(tài)資料是地下水資源評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)是必不可少的依據(jù)。
3、地下水動(dòng)態(tài)的形成機(jī)制與影響因素
（1）形成機(jī)制：
l地下水動(dòng)態(tài)是含水層對(duì)環(huán)境施加的激勵(lì)所產(chǎn)生的響應(yīng)，即含水層將輸入信息變換后產(chǎn)生的輸出信息。
l由于信號(hào)的滯后、延遲和迭加，使間斷性降水通過(guò)含水層變換而轉(zhuǎn)化成為比較連續(xù)的地下水位/泉流量變化。
（2）影響因素：①環(huán)境對(duì)含水層的信息輸入，包括降水、地表水對(duì)地下水的補(bǔ)給，人工開(kāi)采地下水、地應(yīng)力對(duì)地下水影響等。
②變換輸入信息的因素，即賦存地下水的地質(zhì)地形條件等。
4、地下水動(dòng)態(tài)天然類(lèi)型：
根據(jù)影響地下水動(dòng)態(tài)主導(dǎo)因素分類(lèi)：滲入-蒸發(fā)型、滲入-徑流型、水文型、滲入-開(kāi)采型以及多年凍結(jié)型和冰雪補(bǔ)給型等（成因類(lèi)型）。
5、潛水、承壓水的動(dòng)態(tài)類(lèi)型
（1）潛水的動(dòng)態(tài)類(lèi)型：蒸發(fā)型、徑流型、弱徑流型
（2）承壓水的動(dòng)態(tài)類(lèi)型：徑流型：動(dòng)態(tài)的變化程度取決于構(gòu)造封閉條件。
6、均衡期、均衡區(qū)、正均衡、負(fù)均衡、地下水均衡方程、地下水儲(chǔ)存量變化量：
l均衡期：均衡計(jì)算的時(shí)間段，可為年、季、月。
l均衡區(qū)：某一基準(zhǔn)面以上具有明顯邊界的水文地質(zhì)單元或地段。或具有隔水邊界完整的水文地質(zhì)單元。
l正均衡：某均衡區(qū)內(nèi)某均衡期總補(bǔ)給量大于總消耗量時(shí)的水均衡，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量（熱量、鹽量）增加。
l負(fù)均衡：某均衡區(qū)內(nèi)某均衡期總補(bǔ)給量小于總消耗量時(shí)的水均衡，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量（熱量、鹽量）減少。水均衡方程：表示水均衡收入項(xiàng)和支出項(xiàng)關(guān)系的方程，補(bǔ)給量總和(Qi)與各消耗量總和(Qo)的差值等于均衡期始末水的貯存量的變化量(△Q) ，△Q= Qi — Qo。
l地下水均衡方程：表示地下水均衡收入項(xiàng)和支出項(xiàng)關(guān)系的方程。在研究區(qū)內(nèi)某一時(shí)段內(nèi)某一含水層地下水各補(bǔ)給量總和(Qr)與各消耗量總和(Qd)之差值等于均衡期始末的地下水貯存量的變化量△Q的關(guān)系式。即 △Q= Qr — Qd。
l地下水貯存量變化量：均衡區(qū)內(nèi)在均衡期起止兩時(shí)刻水位變動(dòng)帶內(nèi)重力水量。通常以水層厚度(μ△h) 計(jì)算，其中μ是變動(dòng)帶內(nèi)巖石的給水度；△h是均衡期水位變化的平均值。
7、水量均衡計(jì)算與均衡分析
水均衡方程式陸地上某一地區(qū)天然狀態(tài)下總的水均衡。
收入項(xiàng)（A）：大氣降水量（P）、地表水流入量（R1）、地下水流入量（G1）、水汽凝結(jié)量（Z1），
支出項(xiàng)（B）：地表水流出量（R2）、地下水流出量（G2）、蒸發(fā)量（Z2）
均衡期水的儲(chǔ)存量變化為△W，則水均衡方程式為:
A–B =△W
第七章不同介質(zhì)中的地下水
小編有語(yǔ)：本章知識(shí)主要介紹了地下水的類(lèi)型，為孔隙水、裂隙水、巖溶水、礦床水，以及某些特定的構(gòu)造環(huán)境中的地下水特征。知識(shí)較為繁瑣，我沒(méi)有找到聯(lián)系點(diǎn)，還是老實(shí)的背吧。。。
1、孔隙水、裂隙水、巖溶水、礦床水的基本概念；
孔隙水（pore water）——賦存于松散沉積物顆粒或集合體構(gòu)成的孔隙網(wǎng)絡(luò)中的地下水，可分孔隙潛水和孔隙承壓水。
裂隙水—指賦存并運(yùn)移于堅(jiān)硬基巖裂隙中的地下水。通常可分為裂隙潛水和裂隙承壓水（承壓裂隙水）。
巖溶水(喀斯特水)---賦存并運(yùn)移于巖溶化巖層中的水。
自然狀態(tài)下礦床和圍巖中賦存的水，稱(chēng)礦床充水。
2、沖洪積扇中地下水的分帶特征
洪積扇中地下水一般分三個(gè)帶。
潛水深埋帶：（1）位于洪積扇頂部，地形坡度較陡，巖性粗；（2）具良好的滲透性及補(bǔ)給徑流條件和儲(chǔ)水空間；（3）地下水埋藏較深，蒸發(fā)作用很弱；（4）地下水化學(xué)成分的形成以溶濾作用為主，水化學(xué)類(lèi)型多為重碳酸鹽水，礦化度低；（5）其水位動(dòng)態(tài)變化大。
溢出帶：（1）位于洪積扇中部，地形變緩，巖性變細(xì)；（2）滲透性、補(bǔ)給、徑流條件均變差；（3）由于滲透性變?nèi)醵钃酰叵滤癫販\，蒸發(fā)作用加強(qiáng)，潛水位接近地表形成泉和沼澤；（4）地下水化學(xué)類(lèi)型多為重碳酸硫酸鹽水，或硫酸重碳酸鹽水為主，礦化度增高；（5）水位動(dòng)態(tài)變化小。
潛水下沉帶：（1）位于洪積扇前緣，地形變平，巖性更細(xì)；（2）滲透性很弱，降水補(bǔ)給量小，徑流緩慢使地下水長(zhǎng)期處于停滯狀態(tài)；（3）由于地表水的排泄和強(qiáng)烈的的蒸發(fā)作用，地下水埋深又略增大；（4）地下水化學(xué)類(lèi)型多為氯化物水或氯化物硫酸鹽水，礦化度高；（5）水位動(dòng)態(tài)變化小。
3、河流沖積物中地下水特征；
地形高→ 低
巖性（粒度）粗→ 細(xì)
地下水埋深深→ 淺
補(bǔ)給條件好→ 差
排泄徑流排泄→ 蒸發(fā)排泄
水化學(xué)作用溶濾作用→濃縮作用
水型 HCO3- →Cl,
礦化度（TDS） TDS 低→TDS 高
4、裂隙水的類(lèi)型與特征；（1）類(lèi)型：
o成巖裂隙——巖石在成巖過(guò)程中受內(nèi)部應(yīng)力作用而產(chǎn)生的原生裂隙。
o風(fēng)化裂隙——暴露于地表的巖石，在溫度變化和水、空氣等風(fēng)化營(yíng)力作用下形成的裂隙。
o構(gòu)造裂隙——在地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下產(chǎn)生。
（2）特征：(1) 水量在空間分布不均勻，連續(xù)性差
(2) 裂隙水的分布形式可呈層狀，也有的呈脈狀;
(3) 裂隙水的水力聯(lián)系差，往往無(wú)統(tǒng)一的地下水面;
(4) 裂隙流動(dòng)具明顯的各向異性。
5、巖溶發(fā)育的基本條件；
巖溶發(fā)育條件包括兩個(gè)基本條件、四個(gè)必備條件。
兩個(gè)基本條件：（1）巖層具有可溶性；
（2）地下水具有侵蝕能力。
四個(gè)必備條件：（1）可溶巖的存在；
（2）水是流動(dòng)的；
（3）可溶巖必須是透水的；
（4）具有侵蝕能力的水。
6、巖溶水的基本特征；
o當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面（以當(dāng)?shù)氐暮哟矘?biāo)高為準(zhǔn)）以上的巖溶水發(fā)育；以水平和垂直巖溶水為儲(chǔ)存形式，以下僅有水平向巖溶；
o巖溶水成水系化或管道化；
o動(dòng)態(tài)極不穩(wěn)定，變幅可達(dá)十幾米至幾十米，動(dòng)態(tài)缺乏滯后；
o巖溶水的儲(chǔ)存無(wú)規(guī)律，水量大；
o巖溶水礦化度低，水質(zhì)較好。
7、礦床水：自然狀態(tài)下礦床和圍巖中賦存的水。
8、礦床充水來(lái)源與通道。
水源
礦床充水水源即能進(jìn)入礦床或井巷的水，它們有大氣降水、地表水、地下水和老空水等。
通道：
自然：地層的裂隙與斷裂帶，巖溶通道，孔隙通道。
人為：不合理勘探或開(kāi)采造成，有頂板冒落裂隙通道、底板突破通道、鉆孔通道等。

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