第三章地下水的赋存
水文地质学基础课件中国地质大学武汉3地下水赋存
包气带水的特点
包气带水的来源：大气降水的入渗，地表水体的 渗漏，由地下水面通过毛细上升输送的水分，地 下水蒸发形成的气态水。 包气带水的赋存和运移受毛细力和重力的共同影 响：重力使得水分下移，毛细力则将水分输向空 隙细小的与含水量低的地方。 包气带的水、溶质的时空分布及迁移转化规律受 边界条件影响很大：气象因素，天然和人工植被、 人类的生活和生产。
水文地质学基础
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潜水含水层的给水度和承压含水层的给水度存在很大的区别， 你知道为什么吗？ 在地下水的补给、径流、排泄上，承压含水层具有哪些特点？ 在无入渗补给而有蒸发排泄的条件下，如果潜水含水层地下水 水位逐渐下降，其上部包气带的含水量将 ，而地下水 蒸发强度将 。
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这组地层是含水层还是隔水层？
A B
为布设引水、排水工程的 位置提供依据。
水文地质学基础 15
3.5 承压水(Confined Water)
3.5.1 定义： 充满于2个隔水层（弱透水层）之间含水层中的水。
承压水 水文地质学基础 16
3.5.2 基本要素
承压含水层：赋存承压水的岩层； 隔水顶板；
隔水底板；
承压含水层厚度(M)； 承压高度(H)：含水层某点的承压高度等于该点的测压高度； 测压水位线(面)：测压水位的连线(面)，此线是虚拟的； 补给区和排泄区；
理解不同埋藏条件的地下水的相互转化。
水文地质学基础
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(1)对比概念：
毛细水带与包气带； 隔水层与弱透水层； 排泄区与补给区； 上层滞水与潜水。 (2)辨析：
思考
在排泄区，地下水不接受大气降水的补给；
只有测压水位高于地面的地下水才叫承压水； 地面的污染物可以通过包气带扩散到潜水中，但不 会影响承压水。
水文地质学基础第三章
水文地质学§3.1包气带与饱水带§3.1包气带与饱水带§3.1包气带与饱水带§3.2 含水层含水层、、隔水层与弱透水层区别区别：：含水层与透水层、隔水层与弱透水层含水层、§3.2 含水层含水层、、隔水层与弱透水层§3.2 含水层含水层、、隔水层与弱透水层§3.3地下水分类§3.3地下水分类§3.3地下水分类§3.3地下水分类表3－1 地下水分类表组成构造盆地、向斜构造或单斜断块的被掩覆的岩溶化岩层中的水组成构造盆地、向斜构造或单斜断块的被掩覆的各类裂隙岩层中水山间盆地及平原松散沉积物深部的水承压水裸露于地表的岩溶化岩层中的水裸露于地表各类裂隙岩层中的水各类松散沉积物浅部的水潜水裸露岩溶化岩层上部岩溶通道中季节性存在的重力水裂隙岩层潜部季节性存在的重力水及毛细水土壤水，局部粘性土隔水层上季节性存在的重力水（上层滞水）、过路重力水及悬留毛细水包气带水岩溶水裂隙水孔隙水含水介质类型埋藏条件§3.4上层滞水二、形成上层滞水的条件二、形成上层滞水的条件§3.4上层滞水§3.4上层滞水§3.5潜水潜水示意图§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.5潜水§3.6 承压水§3.6 承压水图3—6 基岩自流盆地中的承压水2005.5.3趵突泉胜景§3.6 承压水潜水和承压水对比潜水承压水1、基本定义在饱水带中第一个具有自由水面的含水层中的地下水的含水层中的地下水。
充满于两个隔水层之间含水层中的地下水的地下水。
2、要素一个隔水底板一个隔水底板一个隔水底板，，一个隔水顶板一个隔水顶板。
潜水面测压面潜水位测（承）压水位含水层厚度含水层厚度：：水面水面～～隔水底板含水层厚度含水层厚度：：隔水顶底板之间距离。
地下水管理条例(2021年)
地下水管理条例（自2021年12月1日起施行）第一章总则第一条为了加强地下水管理，防治地下水超采和污染，保障地下水质量和可持续利用，推进生态文明建设，根据《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水污染防治法》等法律，制定本条例。
第二条地下水调查与规划、节约与保护、超采治理、污染防治、监督管理等活动，适用本条例。
本条例所称地下水，是指赋存于地表以下的水。
第三条地下水管理坚持统筹规划、节水优先、高效利用、系统治理的原则。
第四条国务院水行政主管部门负责全国地下水统一监督管理工作。
国务院生态环境主管部门负责全国地下水污染防治监督管理工作。
国务院自然资源等主管部门按照职责分工做好地下水调查、监测等相关工作。
第五条县级以上地方人民政府对本行政区域内的地下水管理负责，应当将地下水管理纳入本级国民经济和社会发展规划，并采取控制开采量、防治污染等措施，维持地下水合理水位，保护地下水水质。
县级以上地方人民政府水行政主管部门按照管理权限，负责本行政区域内地下水统一监督管理工作。
地方人民政府生态环境主管部门负责本行政区域内地下水污染防治监督管理工作。
县级以上地方人民政府自然资源等主管部门按照职责分工做好本行政区域内地下水调查、监测等相关工作。
第六条利用地下水的单位和个人应当加强地下水取水工程管理，节约、保护地下水，防止地下水污染。
第七条国务院对省、自治区、直辖市地下水管理和保护情况实行目标责任制和考核评价制度。
国务院有关部门按照职责分工负责考核评价工作的具体组织实施。
第八条任何单位和个人都有权对损害地下水的行为进行监督、检举。
对在节约、保护和管理地下水工作中作出突出贡献的单位和个人，按照国家有关规定给予表彰和奖励。
第九条国家加强对地下水节约和保护的宣传教育，鼓励、支持地下水先进科学技术的研究、推广和应用。
第二章调查与规划第十条国家定期组织开展地下水状况调查评价工作。
地下水状况调查评价包括地下水资源调查评价、地下水污染调查评价和水文地质勘查评价等内容。
水文地质学基础练习及答案 (2)
第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：2．地下水：3．矿水：4．自然界的水循环：5．水文循环：6．地质循环：7．大循环：8．小循环：9．绝对湿度：10．相对湿度：11．饱和差：12．露点：13．蒸发：14．降水：14．径流：15．水系：二、填空1．水文地质学是研究的科学。
它研究、、、及人类活动相互作用下地下水和的时空变化规律。
2．地下水的功能主要包括：、、、、或。
3．自然界的水循环分为循环和循环。
4．水文循环分为循环和循环。
5．水循环是在和作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。
6．水循环是在太阳辐射和重力作用下，以、和等方式周而复始进行的。
7．主要气象要素有、、、、。
8．在水文学中常用、、、和等特征值说明地表径流。
三、判断题1．地下水是水资源的一部分。
（）2．海洋或大陆内部的水分交换称为大循环。
（）3．地下水中富集某些盐类与元素时，便成为有工业价值的工业矿水。
（）4．水文循环是发生于大气水和地表水之间的水循环。
（）5．水通过不断循环转化而水质得以净化。
（）6．水通过不断循环水量得以更新再生。
（）7．水文循环和地质循环均是H2O分子态水的转换。
（）8．降水、蒸发与大气的物理状态密切相关。
（）9．蒸发是指在100℃时水由液态变为气态进入大气的过程。
（）10．蒸发速度或强度与饱和差成正比。
（）四、简答题1．水文地质学的发展大体可划分为哪三个时期？2．水文地质学已形成了若干分支学科，属于基础性的学科分支有哪些？3．水文循环与地质循环的区别？4．简述水文循环的驱动力及其基本循环过程？5．大循环与小循环的区别？6．水循环的作用？五、论述题自然界水循环的意义？第二章岩石中的空隙与水分一、名词解释1．岩石空隙：2．孔隙：3．孔隙度：4．裂隙：5．裂隙率：6．岩溶率：7．溶穴：8．结合水：9．重力水：10．毛细水：11．支持毛细水：12．悬挂毛细水：13．容水度：14．重量含水量：15．体积含水量：16．饱和含水量：17．饱和差：18．饱和度：19．孔角毛细水：20．给水度：21．持水度：22．残留含水量：23．岩石的透水性：24．有效应力：二、填空1．岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。
地下水的赋存
确定承压水水头大小、与其它含水层或地表水之间的水头关系等。但是却无法判断承压含水层和其它水体的补给关系。 因为任何一个承压含水层，必须具备以下两个条件才能接受其它水体的补给： ① 其它水体的水位必须高出承压水的测压水位； ② 其它水体与含水层必须有联系通道。 因此，仅仅根据其它水体与承压含水层之间的水头关系并不能判断它们的补给关系。同样，当其它水体的水位低于承压水的测压水头且有联系通道时，则承压水向其它水体排泄。
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潜水的水力特征(1) 可以判断与地表水的关系：补给还是排泄？ 如果潜水流向指向河流，则潜水补给河水；如果潜水流向背向河流，则潜水接受河水补给。
等水位线平面流向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
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潜水的水力特征(2) 判断地下分水岭的分布位置，与地形是否吻合。
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上层滞水示意图 第30页/共 Nhomakorabea1页地下分水岭
潜水等水位线图（比例尺1: 10000）0
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等水位线平面流向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
（3）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。
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第5节 承压水
一、承压水（ Confined Ground Water ） 定义：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水。 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。
水文地质学基础习题汇总试题
⽔⽂地质学基础习题汇总试题绪论⼀、名词解释1、⽔⽂地质学：⽔⽂地质学是研究地下⽔的科学。
它研究地下⽔与岩⽯圈、⽔圈、⼤⽓圈、⽣物圈以及⼈类活动相互作⽤下地下⽔⽔量和⽔质在时空上的变化规律，并研究如何运⽤这些规律去兴利避害，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。
⼆、填空题1、⽔⽂地质学是研究的科学。
它研究、、、及⼈类活动相互作⽤下地下⽔和的时空变化规律。
2、地下⽔的功能主要包括：、、、、或。
三、问答题1、⽔⽂地质学的研究对象答：（1）地下⽔赋存条件；（2）地下⽔资源形成条件及运动特征；（3）地下⽔的⽔质；（4）地下⽔动态规律；（5）地下⽔与环境的相互关系；（6）地下⽔资源的开发利⽤。
第⼀章地球上的⽔及其循环⼀、名词解释：1、⽔⽂循环：2、地质循环：3、径流：⼆、填空1、⾃然界的⽔循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及圈层的范围，分为循环和循环。
2、⽔循环是在和作⽤下，以蒸发、降⽔和径流等⽅式周⽽复始进⾏的。
3、在⽔⽂学中常⽤、、、和等特征值说明地表径流。
7．主要⽓象要素有、、、、。
三、问答题1、简述⽔⽂循环的驱动⼒及其基本循环过程？⽔⽂循环的驱动⼒是太阳辐射和重⼒。
地表⽔、包⽓带⽔及饱⽔带中浅层⽔通过蒸发和植物蒸腾⽽变为⽔蒸⽓进⼊⼤⽓圈。
⽔汽随风飘移，在适宜条件下形成降⽔。
落到陆地的降⽔，部分汇聚于江河湖沼形成地表⽔，部分渗⼊地下，部分滞留于包⽓带中，其余部分渗⼊饱⽔带岩⽯空隙之中，成为地下⽔。
地表⽔与地下⽔有的重新蒸发返回⼤⽓圈，有的通过地表径流和地下径流返回海洋。
第⼆章岩⽯中的空隙与⽔分⼀、名词解释1、孔隙度：2、.孔隙：3、裂隙：4、溶⽳：5、结合⽔：5、重⼒⽔：。
9、持⽔度：⼆、填空1、岩⽯空隙是地下⽔储存场所和运动通道。
空隙的、、、和，对地下⽔的分步和运动具有重要影响。
2、岩体空隙可分为松散岩⼟中的、坚硬岩⽯中的、和可溶岩⽯中的。
3、孔隙度的⼤⼩主要取决于及情况，另外及情况也影响孔隙度。
水文地质学---地下水的赋存 包气带与饱水带
第三章 地下水的赋存
④岩石的各向异性：
以沉积岩为例，由于不同岩性层的互层，有的层次发 育裂隙或溶穴，垂直方向上是隔水的，但在顺层的方向上 都是透水的。 例如，薄层页岩和石灰岩互层时，页岩中裂隙接近闭
合，灰岩中裂隙与溶穴发育，便成为典型的顺层透水而垂 直层面隔水的岩层。
下为示意图
第三章 地下水的赋存
第三章 地下水的赋存
2）包气带水的成分
①空隙壁面吸附的结合水
②细小空隙中含有毛细水
③未被液态水占据的空隙 中包含空气及气态水
第三章 地下水的赋存
3）包气带水的补给与排泄
大气降水补给 地表水体的渗漏
补给
地下水面（饱水带）通过毛 细上升输送的水分
地下水蒸发形成的气态水
包气带水的赋存与运移受毛细力与重力的共同影响。
第三章 地下水的赋存
3.3 地下水分类
地下水概念的从“狭义”→“广义” 狭义：指赋存于饱水带岩土空隙中的水——重力水 广义：指赋存于地面以下岩土空隙中的水 包括：包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水
从只研究“重力水”→研究“包气带水&重力水” 水文地质学从研究“地壳浅层地下水”→研究“地下水 圈”
第三章 地下水的赋存
埋藏条件：指含水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。包气带水、潜水、承压水
第三章 地下水的赋存
含水介质（空隙）特征：孔隙水、裂隙水、岩溶水
第三章 地下水的赋存
含水层、隔水层概念的相对性（岩层渗透性能的相对性） ①利用地下水的工作——供水水源（需要水量） A）在利用地下水供水时，某一岩层能够给出的水量 较小，对于水源丰沛、需水量很大的地区，由于远不能满 足供水需求，而被视为隔水层；
地下水赋存状态
地下水赋存状态
地下水赋存状态是指地下水的存在状态，包括地下径流、地下湖泊和地下冻土等。
1. 地下径流：地下水呈流动状态，即我们通常所说的地下河。
这种情况在喀斯特地貌区较为常见，比如贵州所有的地下河的长度加起来相当于黄河的长度。
2. 地下湖泊：地下水呈湖泊状态，这在喀斯特地貌中较为常见。
地下洞穴的洞厅可以提供容水的空间，如同湖泊一样。
3. 地下冻土：地下水呈固态，也即地下冻土。
此外，地下水还包括潜水(埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上)和承压水(埋藏较深的、赋存于两个隔水层之间)。
潜水是通常所见到的地下水，而承压水则需要在特定条件下才能被观察到。
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第三章地下水的赋存
一、名词解释
1．包气带：地下水面以上称为包气带。
2．饱水带：地下水面以下为饱水带。
3．含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层。
4．隔水层：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。
5．弱透水层：指那些渗透性相当差的岩层。
6．潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。
7．贮水系数：测压水位下降（或上升）一个单位深度，单位水平面积含水层释出（或储存）的水体积。
8．上层滞水：当包气带存在局部隔水层时，局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水。
9．测压水位：揭穿隔水顶板的井中静止水位的高程。
10．潜水位：潜水面上任一点的高程。
11．潜水等水位线图：潜水位相等的各点的连线构成的图件。
12．承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的水。
13．隔水顶板：承压含水层上部的隔水层。
14．隔水底板：承压含水层下部的隔水层。
15．等水压线图：某一承压含水层测压水位相等的各点的连线构成的图件。
16．承压高度：揭穿隔水顶板的钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离。
二、填空
1．包气带自上而下可分为土壤水带、中间带和毛细水带。
2．岩层按其透水性可分为透水层和不透水层。
3．地下水的赋存特征对其水量、水质时空分布有决定意义，其中最重要的是埋藏条件和含水介质类型。
4．据地下水埋藏条件，可将地下水分为包气带水、潜水和承压水。
5．按含水介质（空隙）类型，可将地下水分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。
6．潜水的排泄除了流入其它含水层以外，泄入大气圈与地表水圈的方式有两类，即：径流排泄和蒸发排泄。
7．潜水接受的补给量大于排泄量，潜水面上升，含水层厚度增大，埋藏深度变小。
8．潜水接受的补给量小于排泄量，潜水面下降，含水层厚度变小，埋藏深度变大。
9．承压含水层获得补给时测压水位上升，一方面，由于压强增大含水层中水的密度加大；另一方面，由于孔隙水压力增大，有效应力降低，含水层骨架发生少量回弹，空隙度增大。
10．承压含水层获得补给时，增加的水量通过水的密度加大及含水介质空隙的增大容纳。
11．承压含水层排泄时，减少的水量表现为含水层中水的密度变小及含水介质空隙缩减。
三、判断题
1．在包气带中，毛细水带的下部也是饱水的，故毛细饱水带的水能进入井中。
（×）2．地下水位以上不含水的砂层也叫含水层。
（×）
3．渗透性较差的同一岩层,在涉及某些问题时被看作透水层,在涉及另一问题时被看作隔水层。
（√）
4．当我们所研究的某些水文地质过程涉及的时间尺度相当长时，任何岩层都可视为可渗透的。
（√）
5．潜水含水层的厚度与潜水位埋藏深度不随潜水面的升降而发生变化。
（×）
6．潜水主要接受大气降水和地表水的补给。
（√）
7．潜水位是指由含水层底板到潜水面的高度。
（×）
8．潜水的流向是垂直等水位线由高水位到低水位。
（√）
9．潜水积极参与水循环，资源易于补充恢复。
（√）
10．潜水直接接受大气降水补给，不论什么条件下，潜水的水质都比较好。
（×）11．当不考虑岩层压密时，承压含水层的厚度是不变的。
（√）
12．测压水位是指揭穿承压含水层的钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离。
（×）13．承压高度是指揭穿承压含水层的钻孔中静止水位的高程。
（×）
14．承压水由于受顶、底板的限制，故承压水的资源不易补充恢复。
（√）
15．承压含水层受隔水顶板的阻挡，一般不易受污染，故承压水的水质好。
（×）16．承压含水层接受其它水体的补给时，只需具备其它水体与该含水层之间有水力联系的通道即可。
（×）
四、简答题
1．简述包气带特征？
(1)包气带一般含有结合水、毛细水、气态水、过路重力水；
(2)包气带自上而下可分为土壤水带、中间带和毛细水带；
(3)包气带水来源于大气降水的入渗、地面水渗漏和地下水通过毛细上升输入的水分，以及地下水蒸发形成的气态水。
(4)包气带水的运移受毛细力和重力的共同影响。
2．简述饱水带特征？
(1) 饱水带一般含有重力水和结合水。
(2) 饱水带的水体是连续分布的，能传递静水压力。
(3) 饱水带水在水头差的作用下可以发生连续运动。
3．潜水的水位动态一般随季节如何变化？
丰水季节或年份，潜水接受的补给量大于排泄量，潜水面上升、含水层厚度增大、水位埋深变浅。
干旱季节排泄量大于补给量，潜水面下降、含水层厚度变小、水位埋深变大。
4．影响潜水面的因素有哪些，如何影响？
影响潜水面因素有：地形、水文网、含水层渗透性和厚度以及人为因素。
地形缓、含水层厚且渗透性好，则潜水面缓；反之，地形陡、含水层渗透性差且厚度小，则潜水面坡度大。
水文网与地下水有直接联系时，地表水体高于地下水面时，潜水面背向地表水体倾斜，潜水面高于地表水体时潜水面向地表水体倾斜。
5．承压水等水位线图可以揭示哪些水文地质信息？
(1) 反应虚构的侧压水面的形状。
(2) 确定承压水的流向。
(3) 确定承压水的水力坡度。
(4) 定性判断含水层的厚度与渗透性的变化。
6．任一承压含水层接受其它水体的补给必须同时具备哪两个条件？
(1) 存在水头差。
(2) 有水力联系。
7.上层滞水的特点？
(1) 分布近地表。
(2) 接受大气降水补给，排泄为蒸发和向隔水底板边缘下渗。
(3) 动态变化显著。
(4) 极易受污染。
五、论述题
1．潜水有哪些特征？
(1) 潜水与包气带直接相通。
(2) 潜水的补给为大气降水和地表水，排泄以泉、泄流、蒸发等。
(3) 潜水的动态受季节影响大。
(4) 潜水的水质取决于地形、岩性和气候。
(5) 潜水资源易于补充恢复。
(6) 潜水易受污染。
2．潜水等水位线图可以揭示哪些水文地质信息？
(1) 潜水面形状。
(2) 潜水流向。
(3) 潜水面坡度。
(4) 潜水面的埋藏深度，判断地表水、泉与潜水等的关系。
(5) 定性反映潜水含水层的厚度和渗透性。