第四章 水文地质
水文地质-地下水的运动
第三节 地下水向井的稳定运动
四、裘布依公式的讨论
（2）抽水井流量与井径的关系
但实际情况远非如此,井径 对流量的影响比Dupuit公 式反映的关系要大得多。
第三节 地下水向井的稳定运动
四、裘布依公式的讨论
（3）水跃对裘布依公式计算结果的影响
在潜水的出口处一般都存 在渗出面。当潜水流入井 中时也存在渗出面,也称水 跃，即井壁水位hs高于井 中水位hw(图4一10)，而潜 水井的Dupuit公式并没有 考虑渗出面的存在。
H Z p
图4-5 流网示意图
在渗流场中，把水头值相等的点连成线或面就构成了等水 头线或等水头面。
流网是由等水头线和流线所组成的正交网格。流网直观地 描述了渗流场（或流速场）的特征。它可以是正方形、长 方形或曲边方形。
第二节 地下水运动规律
水流类型
一维流任意点的水力坡度均相等（
图4-6a）；
s1=1.00 m s2=1.75 m s3=2.50 m 求K？
Q1=4500 m3/d； Q2=7850 m3/d； Q3=11250 m3/d；
第三节 地下水向井的稳定运动
五、地下水流向非完整井和直线边界附近的完整井
1、承压水非完整井 当α=1时，A=0，就变成 完整井公式，当α很小， A值很大，则公式变为：
第三节 地下水向井的稳定运动
五、地下水流向非完整井和直线边界附近的完整井
2、潜水非完整井 潜水非完整井可以看做上段 是潜水完整井，下段是承压 水非完整井。这样可以近似 的看做总流量Q等于两段Q1 和Q2的和。
第三节 地下水向井的稳定运动
裘布衣假设：
天然水力坡度为0，井附近水力坡度<1/4； 含水层是均质各向同性的，含水层的底板
第四章 工程地质 水的地质作用
∆
Ca2++2HCO3- ↔ Ca2+ CO3 ↓ +H2O+CO2↑
可逆
永久硬度：总硬度与暂时硬度之差。 根据暂时硬度可以判定水溶解水泥混凝土中 CaCO3成分的溶出侵蚀性。
（4）其它侵蚀性
硫酸型侵蚀（结晶性侵蚀） 水中SO4 2 -含量较多时，与混凝土中某些成分 作用生成含水的硫酸盐结晶，体积增大。 如：CaSO4 2H2 O体积增大4.3倍。 碳酸型侵蚀 水中侵蚀性CO2 对混凝土碳酸钙成分的溶解， 即溶出侵蚀性。 Ca CO3 +H2O+CO2 ↔ Ca(HCO3)2 ↔ Ca2++2HCO3-
第五章 岩石的工程地质性质指标
§5-1 岩石的工程性质指标 §5-2 影响岩石工程性质的因素
§5-1 岩石的工程性质指标
一、岩石的物理性质 1、重度（密度） 2、相对密度 3、孔隙率 二、岩石水理性质 1、吸水性 2、饱水性 3、透水性 4、溶解性 5、软化性 6、抗冻性
一、风化作用 1.物理风化（机械风化）作用 地表的岩石由于温度变化在原地产生的机 械破碎，而不改变其化学成分、不形成新矿物 的作用。 2.化学风化作用 地表岩石与水溶液和气体等在原地发生化 学反应逐渐使岩石破坏，不仅改变其物理状态 ，同时也改变其化学成分，并可形成新矿物的 作用。 溶解作用（水溶解）、水化作用（矿物吸 收水形成含水新矿物）、水解作用（矿物溶于 水出现离解现象）、碳酸化作用（碳酸根离子 与阳离子化合成易溶的碳酸盐）和氧化作用。
第四章 水的地质作用及第四纪沉积物
§4-1 §4-2 §4-3 §4-4 §4-5 风化作用及残积土 暂时性水流的地质作用及其沉积土 河流的地质作用及冲积土 湖泊和海洋沉积物 地下水的地质作用
第四章 水的地球化学循环及水文地球化学分带
1 地壳中水的地球化学循环 地壳中水的地球化学循环 1.1 水在地球中的全循环 地壳中水的全循环包括水文循环及地质循环。 地壳中水的全循环包括水文循环及地质循环。 我们已经比较熟悉水文循环。 我们已经比较熟悉水文循环。
1.2 地壳中水的地球化学循环 地壳中水的地球化学循环 水的地球化学循环总是和水循环紧密相联的。 水的地球化学循环总是和水循环紧密相联的。 水的地球化学循环：在沉积 变质作用有次序有 水的地球化学循环：在沉积-变质作用有次序有 方向性的发展过程中，水直接参与岩石、 方向性的发展过程中，水直接参与岩石、有机物 质及气体经历的地球化学作用，并被分解、 质及气体经历的地球化学作用，并被分解、合成 等作用与现象的总和。 等作用与现象的总和。 水是通过分解和合成实现其在地壳中的地球化 学循环的。 学循环的。
Hale Waihona Puke CaCa沉积盆地承压含水层地下水化学成分正垂直分带
沉积盆地承压含水层地下水化学成分反垂直分带（ ） 沉积盆地承压含水层地下水化学成分反垂直分带（1） 两个承压含水层地下水补给条件不同） （两个承压含水层地下水补给条件不同）
灰岩
粉砂岩
沉积盆地承压含水层地下水化学成分反垂直分带（ ） 沉积盆地承压含水层地下水化学成分反垂直分带（2） 两个承压含水层由渗透性不同的岩石组成，下部大于上部） （两个承压含水层由渗透性不同的岩石组成，下部大于上部）
正垂直分带：矿化度随深度增加而增加， 正垂直分带：矿化度随深度增加而增加，水化学成分也按着水 平分带中的更替次序而变化； 平分带中的更替次序而变化； 反垂直分带：上部高矿化度水下面埋藏着低矿化度水， 反垂直分带：上部高矿化度水下面埋藏着低矿化度水，在它们 下面，水的矿化度随深度重新增加； 下面，水的矿化度随深度重新增加； 复杂垂直分带： 复杂垂直分带：水的矿化度随深度增加不只一次的增加或减少
水文地质学基础(第六版)第4章 地下水的赋存
中间带（过渡带） 支持毛细水带，毛 细饱和水带
包气带是饱水带中地下水参与水文循 环的一个重要通道；“重力水”通过 包气带获得降水、地表水的入渗补给 （补充），部分水又通过包气带将水 分传输，蒸发，消耗出去。
饱水带
岩石空隙被水完全充满 →→是二相介质（固相+液相水）
空隙中水的存在形式：
①重力水
②结合水
承压水埋藏类型：
承压水的形成主要取决于地质构造，不同的地质构造决定了承压水埋藏 类型的不同。这是与潜水形成的主要区别。 构成承压水的地质构造大体上可以分为：盆地或向斜构造和单斜构造
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动态特征：
承压水参与水循环不如潜水积极，气象、水文因素对于 承压水的影响较小，承压水动态比较稳定，资源不容易补 充和恢复，但是由于其含水层厚度通常较大，资源具有多 年调节性。
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可解决的问题：
潜水与地表水的相互关系：根据水位确定潜水与地表水的相互补给关系。
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可解决的问题：
潜水与地表水的相互关系：根据水位确定潜水与地表水的相互补给关系。
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承压水的水质取决于埋藏条件及其与外界联系的程度。 与外界联系紧密，参加水循环积极，承压水的水质就越接 近入渗的大气降水和地表水，通常为含盐量低的淡水；如 果与外界联系差，水循环缓慢，水的含盐量就越高。
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水压面特征：
概念：测压水位即测压水的水压面，非实际存在，只是一个
可解决的问题：
合理布设取水井和排水沟：根据水位合理布设取水井和排水沟。
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4.3.4 承压水
抽水试验
（二）观测孔的布置
１、布置观测孔的意义 利用观测孔的水位观测数据．可以提高井流公式 所计算出的水文地质参数的精度。这是因为：
观测孔中的水位，不存在抽水孔水跃值和抽水孔附近 三维流的影响，能更真实地代表含水层中的水位； 观测孔中的水位，由于不存在抽水主孔“抽水冲击” 的影响，水位波动小，水位观测数据精度较高； 利用观测孔水位数据参与井流公式的计算，可避开因R 值选取不当给参数计算精度造成的影响
包含的含水层情况
完整井抽水试验 非完整井抽水试验
抽水顺序 正向抽水试验 反向抽水试验
补：按抽水试验任务分
试验抽水
一次降深稳定流单孔抽水，试验性的抽水 概略评价含水层富水性 ２－３次降深稳定或非稳定流单孔抽水试验 求水文地质参数，确定Ｑ－Ｓ关系 求水源地允许开采量，或求水文地质参数，或判明水 文地质条件
２、观测孔的平面布置
观测孔的平面布置取决于抽水试验的任 务、精度要求、规模大小、含水层的性质， 以及资料整理和参数的计算方法等因素。
综合因素
★ 观测线
为准确求参，应根据含水层边界条件、均质程 度、地下水的类型、流向及水力坡度等，在抽水孔 的一侧宜垂直地下水的流向布置2-3个观测孔。 为了测定含水层不同方向的非均质性或确定抽 水影响半径,可以根据含水层的不同情况,以抽水孔 为中心布置1-4条观测线。如有两条观测线,一条垂 直地下水流向,另一条宜平行地下水流向。
非稳定流抽水试验
3．根据抽水井的类型分
完整井抽水试验
完整井，即钻孔揭穿整个含水层，过滤器长度等于含 水层厚度。 特点：井流理论较完善，故一般应尽量用完整井做抽 水试验。 非完整井，即钻孔仅揭穿含水层的一部分，过滤器长 度小于含水层厚度 特点：当含水层厚度很大，又是均质层时，为了节省 费用，或为了研究过滤器的有效长度时进行非完整井 抽水试验。
张人权 水文地质学基础第七版 引用
张人权水文地质学基础第七版引用《张人权水文地质学基础第七版》述评引言作为一本经典的水文地质学参考书籍，《张人权水文地质学基础》以其深度和广度的内容取得了广泛的认可和应用。
本文将从简到繁，由浅入深地探讨该书的主要内容，以便读者能更加全面地理解和深入学习水文地质学。
第一章：水文地质学概述1.1 水文地质学的定义和内容张人权教授在《张人权水文地质学基础第七版》中对水文地质学进行了简明扼要的定义，同时介绍了其研究的内容和目标。
水文地质学作为地质学的一个分支，研究地下水的分布、赋存形态、运动规律等，对于地下水资源的合理开发利用和水环境保护至关重要。
1.2 水文地质学的发展历程本章详细阐述了水文地质学的发展历程，从古代人们对地下水的观察开始，到现代水文地质学的形成和发展，展示出水文地质学作为一门学科的逐渐成熟和演进。
第二章：水文地质学的基础概念和理论2.1 地下水的概念地下水是地球表层岩石孔隙和裂隙中填充的水体，其分布受到多种因素的影响。
水文地质学的研究对象主要是地下水，因此对地下水的概念和特点有着深入的讲解。
2.2 水文地质学的基本理论张人权教授在该书中详细介绍了水文地质学的基本理论，包括水文地质学与地质学、水文地质学与水文学的关系，以及水文地质学的基本原理和方法。
这些理论知识有助于读者全面理解水文地质学并应用于实践。
第三章：地下水的运动规律3.1 地下水的运动形式地下水的运动可以分为水平流、垂直流和弥散流等多种形式。
本章从这些不同的运动形式出发，解析了地下水在不同地质环境下的运动规律和特点。
3.2 地下水的运动方程通过引入地下水流动的守恒方程和达西定律，张人权教授阐述了地下水的运动方程。
这些方程式为地下水运动规律的数学描述提供了基础，并为后续章节的研究奠定了理论基础。
第四章：地下水的水文地质特征4.1 地下水的储量和补给条件地下水的储量和补给是水文地质学的重要研究内容之一。
张人权教授详细介绍了地下水的储量计算方法以及补给条件的判别和评价指标，帮助读者了解和评估地下水资源的量和质。
水文地质学基础
附件2
2012年度省级精品课程建设项目申报书
（本科）
推荐单位长安大学
课程学校长安大学
课程名称水文地质学基础
课程类型专业基础课
所属一级学科名称水利工程
所属二级学科名称水文与水资源工程
课程负责人马致远
填报日期2012.11.05
陕西省教育厅制二○一二年九月
填写要求
一、以word文档格式如实填写各项。
二、表格文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和
缩写，再次出现时可以使用缩写。
三、有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申
报内容填写。
四、课程团队的每个成员都须在“2．课程团队”表格中
签字。
五、“8．承诺与责任”需要课程负责人本人签字，课程
建设学校盖章。
1．课程负责人情况
2．课程团队
3．课程建设
4．课程内容
8．承诺与责任
9．学校推荐意见
—21 —。
水文地质学基础练习及答案
《水文地质学基础》试题库及参考答案目录第一章地球上的水及其循环 (1)第二章岩石中的空隙与水分 (4)第三章地下水的赋存 (9)第四章地下水运动的基本规律 (15)第五章毛细现象与包气带水的运动 (20)第六章地下水的化学成分及其形成作用 (22)第七章地下水的补给与排泄 (29)第八章地下水系统 (35)第九章地下水的动态与均衡 (37)第十章孔隙水 (40)第十一章裂隙水 (42)第十二章岩溶水 (45)第十三章地下水资源 (48)第十四章地下水与环境 (49)第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。
2．地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3．矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4．自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5．水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6．地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7．大循环：海洋与大陆之间的水分交换。
8．小循环：海洋或大陆内部的水分交换。
9．绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10．相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。
11．饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12．露点：空气中水汽达到饱和时的气温。
13．蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14．降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。
14．径流：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。
15．水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16．水系的流域：一个水系的全部集水区域。
17．分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。