潜水含水层
基坑总涌水量计算公式汇总
一、基坑总涌水量计算按井管（筒）是否穿透整个含水层分为完整井和非完整井。
按井深分为浅井、中深井和深井。
当水井开凿在承压含水层中，而承压水头又高于地面时称承压井或自流井。
(一)、均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算：1、基坑远离水源时：如图1（a ）图1符号 意义 单位 k 土的渗透系数 m/d H潜水含水层厚度 m S基坑水位降深 m R降水影响半径 m γ0基坑等效半径 m Q 基坑总涌水量 m 3/d注：(1)、降水影响半径宜根据试验确定，当基坑安全等级为二、三级时，当为潜水含水层时： 当为承压水时： (2)、基坑等效半径当基坑为圆形时就是基坑半径，当基坑为矩形时如下计算：γ0=0.29(a+b)当基坑为不规则形状时：)1lg()2(366.10r R S S H K Q +-=kHS R 2=kS R 10=πA r =02、基坑近河岸:符号意义单位b 基坑中心到河岸的距离mQ 基坑总涌水量m3/d(二)、均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算：1、基坑远离地面水源：如图2（a）符号意义单位hm(H+h)/2 mｌ过滤器长度mR 降水影响半径γ基坑等效半径S 基坑水位降深Q 基坑总涌水量m3/d2lg)2(366.1rbSSHkQ-=)2.01lg()1lg(366.122rhllhrRhHkQmmm+-++-=)2(hHhm+=2、基坑近河岸：（含水层厚度不大时）b>M/2 如图2（b ） 式中：b为基坑中心至河岸的距离，M 为过滤器向下至不透水土层的深度 符号 意义 单位 M见表格上说明 m Q 基坑总涌水量 m 3/d1、基坑远离水源时：如图3-a符号意义 单位 M承压水厚度 m S基坑水位降深 m k土的渗透系数 m/d R降水影响半径 m γ0基坑等效半径 m Q基坑总涌水量 m 3/d]14.0lg 25.066.0lg 2lg [366.122200lM b M l r l l r b s l ks Q -+++=)1lg(73.20r R MS k Q +=2、基坑近河岸:b<0.5γ0 如图3-b b 为基坑中心至河岸的距离 符号意义 单位 b见表上说明 m Q 基坑总涌水量 m 3/d（四）、均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算 如图4符号意义 单位 ｌ过滤器长度 m M承压水厚度 S基坑水位降深 R降水影响半径 γ0基坑等效半径 Q基坑总涌水量 m3/d)2lg(73.20r b MS k Q =)2.01lg()1lg(73.200r M l l M r R MS k Q +-++=（五）、均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算如图5图5符号意义单位R 降水影响半径m M 承压水厚度Hhγ基坑等效半径Q 基坑总涌水量m3/d)1lg()2(366.12rRhMMHkQ+--=。
水文地质学基础：潜水的概念及特征
三、潜水的主要特征
4）潜水常为民用水源及工、农业供水水源
三、潜水的主要特征
5）易受人为因素污染
三、潜水的主要特征
6）水循环交替迅速 除了降雨稀少的干旱气候区以外，潜水积极参与水文 循环，补给资源丰富，水交替迅速，水循环周期短， 更新恢复快，有良好的再生性。
三、潜水的主要特征
潜水的基本特点是与大气圈、地表水圈联 系密切，积极参与水循环；决定这一特点的根 本原因就是它的埋藏特征——位置浅且上面 没有连续的隔水层。
潜水的概念
目录
CONTENTS
1 潜水的概念 2 潜水基本要素
3 潜水的主要特征
一、潜水与潜水含水层概念
• 潜水： – 埋藏于地表以下第一个稳定隔水层之上、具有自由 水面的含水层中的重力水
一、潜水与潜水含水层概念
稳定—具有一定的空间连续性（范围）以示 区分上层滞水
第一个 第二个
一、潜水与潜水含水层概念
小结Leabharlann 潜水的概念 潜水基本要素 潜水的主要特征
D-潜水埋深 5-大气降水入渗 6-蒸发 7-流向 8-泉
三、潜水的主要特征
1）具有自由水面
三、潜水的主要特征
2）潜水的补给区与分布区一致
三、潜水的主要特征
3）动态变化大，具有季节性、地区性
潜水的水位、水量、水质等动态变化与气象、水文、地形等因素 密切相关。因此其动态变化有明显的季节性、地区性。如降雨季节含水 层获得补给，水位上升，含水层变厚，埋深变浅，水量增大，水质变淡； 干旱季节排泄量大于补给量，水位下降，含水层变薄，埋深加大。湿润 气候、地形切割强烈时，易形成矿化度低的淡水；干旱气候、低平地形 时，常形成咸水。
• 自由水面—即没有隔水层限制，与大气直接相通，水面 不承受大气压强以外的任何附加压强。
潜水含水层英语
潜水含水层英语The term "aquifer" refers to an underground layer of water-bearing rock or sediment that is capable of supplying water through wells or springs. Aquifers are essential sources of fresh water for many regions around the world, particularly in areas where surface water is scarce or unreliable. The process of diving into an aquifer is known as "aquifer diving" or "subterranean diving", and it involves exploring the underwater caves and passages within the aquifer system.Aquifer diving presents unique challenges compared to typical scuba diving in open water environments. The confined spaces and intricate passages within aquifers require specialized training and equipment to ensure safety and successful exploration. Divers must be proficient in cave diving techniques, including buoyancy control, line handling, and navigation in low visibility conditions. Additionally, the use of proper lighting and communication devices is crucial for maintaining situational awareness and staying connected with the dive team.One of the key considerations when diving in aquifers is the potential impact on the delicate ecosystem within the underground water system. Aquifers are often home to unique species of aquatic life that are adapted to low light and nutrient conditions. Divers must exercise caution to avoid disturbing these fragile environments and adhere to strict conservation guidelines to minimize their ecological footprint.In addition to the ecological concerns, aquifer diving also presents specific safety risks related to the confined nature of the underwater caves and passages. Divers are susceptible to entanglement hazards from the complex rock formations and sediment deposits, as well as the potential for disorientation in the absence of natural light. Proper training and adherence to safety protocols are essentialfor mitigating these risks and ensuring a successful dive.From a technical perspective, aquifer diving requires specialized equipment to accommodate the unique challenges of the environment. Reels and lines are essential for maintaining a connection to the surface and navigating the complex underwater terrain. Dive lights with long batterylife and reliable backup sources are crucial for illuminating the dark passages and maintaining visibility. Communication devices such as underwater radios or hand signals are necessary for coordinating with the dive team and responding to any emergent situations.Despite the challenges and risks involved, aquiferdiving offers a one-of-a-kind opportunity to explore and study the hidden world beneath the Earth's surface. The unique geological formations and diverse ecosystems within aquifers provide a rich environment for scientific research and discovery. By employing responsible diving practices and promoting conservation efforts, divers can contribute to the preservation and understanding of these valuable subterranean water resources.水层潜水是指潜入地下水层，探索其中的水下洞穴和通道。
水文地质学潜水位及其等水位线图
>>潜水面上任一点的高程称 为该点的潜水位。
>>将潜水位相等的各点连线， 即为潜水等水位线。
>>按一定的间距连成的等水 位线组成的图，成为潜水等水 位图。
图3-5 潜水等水位线图
>>潜水等水位线图即为潜水面的等高线图。
>>潜水等水位线图不仅能反映潜水面形状，实际上还包含了各种 水文地质内容，例如：
＊内插法绘制等高线的原理： 地形点常常是选在地面坡度变化处。在同一坡度上相邻两地形点
之间，其高差与平距成正比关系。
B
D
h2
C
d2
h0
A
h1
d1
d0பைடு நூலகம்
a
b
c
d1 d0
h1 h0
,即d1
h1 h0
d0
d
d2 d0
h2 h0
,即d2
h2 h0
d
0
要注意的是：潜水水位具有时间性，因此在等水位线图上必须表
＊潜水的流向：垂直等水位线由高到低为潜水流向(严格地 说，这是潜水流向的水平投影)。
＊潜水的水力坡度：相邻两条等水位线的水位差除以其水 平距离即为潜水面坡度。当潜水面坡度不大时，即可视为潜 水水力梯度。
＊潜水的埋深：利用同一地方的潜水等水位线图与地形图 可以求取各处的潜水埋藏深度。
＊与地表水的补排关系：判断沼泽、泉的出露与潜水面的 关系以及潜水与地表水体的相互补给关系等。
>>潜水面(water table)： *潜水含水层具有自由水面，该自由界面即为饱水
带的上界面，称作潜水面。
*潜水面通常是个起伏的面，其形状与含水层的补 给、排泄和渗透性能有关，一般情况下，潜水面是指 向排泄区倾斜的曲面，起伏大体与地形一致而较缓和。 强大的人类活动正日益改变着潜水面的形状。
水文地质学基础_中国地质大学(武汉)中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
水文地质学基础_中国地质大学（武汉）中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.海洋与大陆之间、海洋内部之间的水分交换都称为大循环。
参考答案:错误2.弱透水层顺层方向不传输水，在垂向上能够传输水量。
参考答案:正确3.在河间地块潜水含水层排泄区打井，通常井越深，井中水位。
参考答案:越高4.达西定律中的过水断面是指包括砂颗粒和空隙共同占据的面积。
参考答案:正确5.因为钾离子大量地参与形成不溶于水的次生矿物和易被植物所摄取，故地下水中钾离子的含量要比钠离子少的多。
参考答案:正确6.地下水中常见的主要7种离子是因为这些元素在地壳中含量高。
参考答案:错误7.地下水的天然排泄方式主要有（）。
参考答案:径流和蒸发与蒸腾8.地下水补给的研究内容，包括（）。
参考答案:补给来源、补给量和补给条件9.在干旱-半干旱地区的盆地中心，可以通过挖沟排水或植树，降低地下水位，改变地下水的排泄方式，以达到防治土壤次生盐渍化的目的。
参考答案:正确10.在洪积扇顶部打井，井打的越深，井中水位埋深也越大。
参考答案:正确11.黄河下游冲积平原中的地下水，通常可以获得黄河水的补给。
参考答案:正确12.脆性岩层中发育的构造裂隙其导水性通常好于塑性岩层中的构造裂隙。
参考答案:正确13.可溶岩包括（）。
参考答案:卤化物岩、硫酸盐岩、碳酸盐岩14.垂向发育的岩溶形态，如溶蚀裂隙、落水洞、溶斗和竖井只发育在非饱和（或包气带）系统中。
参考答案:错误15.地下水资源评价及管理应该根据行政区划来进行。
参考答案:错误16.地下水可持续开采量就是等于含水系统的补给资源量。
参考答案:错误17.在自然及人为因素影响下，地下水资源处于不断变动之中，补给资源也需要动态评价。
参考答案:正确18.不合理开发地下水会减小河流的基流，甚至导致河流断流。
参考答案:正确19.人类活动改变地下水的天然动态是通过增加新的补给来源或新的排泄去路。
参考答案:正确20.层状结构的可溶岩层，岩溶发育通常在隔水岩层的上层面。
潜水资料整理
1.6.1潜水一、名词解释1、潜水：潜水是赋存于地面以下第一个连续分布具有较大面积并能够自由流动的含水层中的地下水成为潜水。
2、潜水面：潜水的表面是一个自由表面，只受大气压力，称为潜水面。
3、潜水含水层厚度：潜水含水层之下的隔水层称为潜水含水层的隔水底板，从潜水面到隔水底板的距离称为潜水含水层的厚度。
4、潜水埋藏深度：从地面到潜水面的距离称为潜水埋藏深度。
5、潜水位：潜水面上任意一点到平均海平面的距离称为该点的潜水位。
6、潜水等水位线：潜水水位相等点的连线。
二、潜水的基本特征1、潜水面是一个自由表面，只受大气压力，具有自由水面（自由：潜水沿着该面的最大倾向流动），有时潜水面上有局部的隔水层，且潜水充满两隔水层之间，在此范围内的潜水将承受静水压力，而呈现局部承压现象；2、钻孔（井），初见水位（第一次钻孔（井）钻至的水位）及稳定水位（长期变化后保持稳定的水位）；3、潜水通过包气带与大气相连，接受大气降水、地表水的补给并通过包气带进行排泄，潜水的补给区与排泄区一致，均为包气带，少数情况下以泉和泄流排泄；4、潜水与气象陆地水文关系密切，因此潜水具有周期性变化5、水循环快，易受恢复与补给，易排泄，含水层厚度一般有限，缺乏多年调节性；6、水质取决于地形、气候、岩性条件，干旱及平原地区易形成咸水，降水潮湿地区易形成淡水。
我国的大陆性季风气候形成了降雨量自东南向西北的依次递减分布特征，相应不同区域潜水的相对循环更新速度快慢不一，水化学作用相对时间长短不一，水化学组成自东南沿海向内陆呈带状分布，即由重碳酸盐型为主的低矿化淡水过渡为重碳酸盐．硫酸盐型为主的淡水至硫酸盐型或氯化物型微咸水、咸水，直至内陆盆地高矿化氯化物型盐卤水。
7、潜水在岩石的孔隙和裂隙中多为层流运动。
8、潜水主要赋存于第四系松散堆积物、基岩表层裂隙带或灰岩溶洞中。
深层水与承压水的区别（精品）
深层⽔与承压⽔的区别（精品）深层⽔与承压⽔的区别（⾃然资源部钱学溥 88岁）深层⽔与承压⽔有本质上的区别：1. 潜⽔含⽔层没有隔⽔的顶板，承压⽔含⽔层有隔⽔的顶板，因此，承压⽔含⽔层的补给条件明显不及潜⽔含⽔层；承压⽔含⽔层的补给模数明显低于潜⽔含⽔层的补给模数。
但是，承压含⽔层存在地下⽔的补给，它的补给项包括侧向补给和弱隔⽔层的越流补给。
2. 承压含⽔层由于存在地下⽔的补给，因此可以进⾏单井稳定流抽⽔试验。
通过裘布依计算承压⽔渗透系数的公式(K=Q×(ln R0-ln r0)/(2πM×S))，和钱学溥引⽤影响半径的理论公式(R0=√（Q/π×M0）)，可以计算承压⽔含⽔层的渗透系数（K）。
进⼀步，利⽤裘布依计算承压⽔⼤井法的公式(Q=(2πK×M×S)/(ln R0-ln r0))，和钱学溥引⽤影响半径的理论公式，可以计算⼤井的涌⽔量(Q)。
3. 深层⽔含⽔层，如深层卤⽔含⽔层，⼀般埋藏深度在3000m～6000m，深层地下⽔或深层卤⽔可以说没有补给。
4. 深层⽔含⽔层由于没有补给，在抽⽔的条件下，它的影响半径将会不断地向外扩展，因此不能进⾏稳定流抽⽔试验，但是可以进⾏⾮稳定流抽⽔试验，求得深层⽔含⽔层的弹性给⽔度（S）。
5. 实际上，深层⽔的可开采量(Q)，等于深层含⽔层的⾯积（F）乘以含⽔层承压⽔头与深井泵可能提⽔深度之间的⾼度(h)，再乘以含⽔层的弹性给⽔度(S)，即：Q=F×h×S。
假设深层卤⽔含卤层⾯积F=3500km2，承压⽔头的允许降深值h=810m，含卤层弹性给⽔度S=8.5×10-5，则深层卤⽔的可开采量：Q=3500km2×810m×8.5×10-5=2.41×108m3。
潜水完整井计算公式
潜水完整井计算公式潜水完整井是指在具有自由水面的潜水含水层中，井底直达不透水层的井。
关于潜水完整井的计算公式，那可是大有学问！先来说说潜水完整井的涌水量计算公式吧，它通常是这样的：Q = 1.366K( (2H - S)S ) / (lgR - lg r) 。
这里的 Q 表示井的涌水量，K 是含水层的渗透系数，H 是潜水含水层的厚度，S 是井内的水位降深，R 是影响半径，r 是井的半径。
就拿我之前参与的一个实际工程项目来说吧。
那是一个需要为新建小区规划供水系统的任务。
小区所在的区域地下水资源比较丰富，初步判断可以通过打潜水完整井来满足居民的用水需求。
在进行计算之前，我们得先对当地的地质条件进行详细的勘察。
地质工程师们拿着各种仪器，在现场忙前忙后，又是测量，又是取样。
经过一番努力，终于确定了含水层的厚度 H 为 20 米，渗透系数 K 为20 米/天。
接下来就是确定井的半径 r 了，经过综合考虑，我们选定了 0.5 米的井半径。
而水位降深S 呢，根据初步的用水需求估算，设定为5 米。
可这影响半径 R 可不好确定。
我们查阅了大量的资料，参考了附近地区类似工程的经验数据，再结合一些公式估算，最终确定影响半径R 为 200 米。
把这些数据一股脑儿地代入到公式里：Q = 1.366×20×( (2×20 - 5)×5 ) / (lg200 - lg 0.5) ，经过一番计算，得出了井的涌水量。
有了这个计算结果，我们就能进一步规划水井的数量、水泵的选型等等，以确保小区居民能够稳定地用上充足的水。
在实际应用中，这个计算公式可帮了大忙。
但要注意的是，公式中的每个参数都得准确测量和合理估算，不然得出的结果可就不靠谱啦。
而且，实际情况往往比理论复杂得多，比如含水层的非均质性、地下水的动态变化等等，都可能会对计算结果产生影响。
所以啊，在使用潜水完整井计算公式的时候，不仅要依靠理论知识，还得结合实际经验，多做分析和判断，才能得出比较准确可靠的结果，为各种工程和项目提供有力的支持。
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低平原
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3.3
地下水分类
广义地下水： 赋存于地面以下岩石空隙中的水(包气带、饱水带中的水) 狭义地下水：地表以下饱水带岩层空隙中的水—重力水 地下水分类： 主要依据——含水介质的类型（赋存空间） 埋藏条件（赋存部位） 地下水的埋藏条件：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。 表3-1含水介质三类，埋藏三分，组合共分为9类 孔隙水
包 气 带 与 饱 水 带
地下水位
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3.1
包气带与饱水带
包气带（zone of aeration or zone of unsaturation） 特点： ①岩石空隙未被水充满
②是固、液、气三相介质并存介质
水的存在形式（多样）
结合水、毛细水（各种）、气态水、（过路）重力水
从理论意义来看——微不足道 微不足道，有时空尺度的制约。
如华北平原早期地下水开采就是典型的例子，深层水与浅层水 的开采有一粘土隔水层；开采深层，水量大，水位降低快，浅 层水向深层“越流”--粘土层成为“透水层”。 现在进行水文地质计算、模拟时，不再简单二分了，而是用模 糊学的研究方法，给个隶属度 1 ， 0 之间，可以为 0.8,0.7,… 0.3,表示“透水性”？
3.1
包气带与饱水带
饱水带（saturation zone）
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
重力水：连续分布（孔隙是连通）→传递静水压力→ 在水头差作用下，地下水（空隙中的水）可以连续运动 。
饱水带中的重力水是开发利用或者排除的主要对象， 是水文地质学研究的重点。
3.2.2 概念的相对性
定义中的模糊概念—“相当水量，微不足道，较大水力梯度”等 严格的“是与非”的逻辑思维，在很多情况下是相对的和模糊 的概念相对性的意义： 从实际应用角度来看划分的相对性——相当水量 满足需要就可以了。如在某处一口井出水量80m3/d，作为1万人的
供水，非含水层；作为饮料厂、装瓶生产则为含水层。又如一个小 泉水流量0.11/s≈8.6m3/d，大厂——非，村用——是。
大坝
A
B
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3.2.3 含水系统
含水系统—Groundwater aquifer system
地下水含水系统：
是指由隔水或相对隔水岩层圈闭的，水层，或局部隔水层
含水系统：可以进行子系统划分
包气带的垂直分带
土壤水带 毛细水带（支持毛细水带、毛细饱和水带） 中间带（过渡带）
包气带水的来源
大气降水的入渗、地表水体的渗漏、饱水带水分上移（毛 细水进入包气带、地下水蒸发进入包气带） Company Logo
3.1
包气带与饱水带
包气带（zone of aeration or zone of unsaturation） 包气带水的赋存与运移
含水系统的划分
含水系统的定义是从大的空间尺度研究含水层、隔水层 、 与弱透水层的组合关系，是从地质成因角度对岩层 的水文地质特征进行划分的分析方法(或给出的概念)
含水系统层次划分—系统与子系统
A
B
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冲洪积平原地下水含水系统
丘陵
倾斜平原区
不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足道的岩层 ——裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土（致密）
弱透水层（Aquitard）：
渗透性很差，给出的水量微不足道，但在较大水力梯度 作用下，具有一定的透水能力的岩层——各种粘土，泥 质粉砂岩、砂质页岩 Company Logo
受毛细力与重力的共同影响
雨季及雨后的影响
包气带水的影响因素
除受包气带岩性、地下水位埋深、植被发育情况及人类生 活与生产活动影响外，气象因素的影响极为显著。
研究包气带水的重要意义
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。研究包气 带水盐的形成及其运动规律对阐明饱水带水的形成具有重要意 Company Logo 义。
地下开挖，坑道，巷道，基坑，打井在此带均有重 力水涌出来
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3.2
含水层 隔水层 弱透水层
一、基本概念
饱水岩层中，根据岩层给水与透水能力而进行的划分：
含水层（Aquifer）：
是能够透过并给出相当数量水的岩层—各类砂土，砂岩等
隔水层（Aquifuge)：
Fundamentals of Hydrogeology
水文地质学基础
石家庄经济学院工程学院
第二章 地下水的赋存
3.1 包气带与饱水带
3.2 含水层、隔水层与弱透水层
3.3 地下水分类
3.4 潜水
3.5 承压水
3.6 潜水与承压水的相互转化
3.7 上层滞水
3.1
包气带与饱水带
包气带与饱水带的划分 地下水面（水位）：地下一定深度岩石中的空隙被重
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5
4
3
2
1
④
③
② ①
岩 层 渗 透 性 与 时 间 尺 度 的 关 系
概念的思考？
1.这组地层是含水层还是隔水层？ 2.煤层开采，巷道（矿坑）会否有水？ 3.如果需要修水库，建坝后库水是否渗漏？ 4.从供水的需要——如何布置勘探？
力水所充满，形成一个自由水面，称为地下水面，以 海拔高度表示称之地下水位 。 包气带与饱水带 （一般通过打井，地下开挖来确定） 地下水面以上部分，包括毛细水带、中间带和 土壤水带，岩石中的空隙未被水充满，称为包气带。 地下水面以下部分，岩石中的空隙被水充满， 称为饱水带。