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水文地质学基础课件中国地质大学武汉3地下水赋存
水文地质学基础 2
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
24
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 。
水文地质学基础
25
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
23
(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。
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
24
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 。
水文地质学基础
25
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
23
(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—地下水动态与均衡42页PPT
水文地质学基础—地下水动态与均衡
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
水文地质学基础(课件)-中国地质大学(武汉)06_地下水的物理性质与化学性质
地下水透明度野外分级62地下水的物理性质透明的无悬浮物60cm水深可见3mm的粗线有少量悬浮物大于30cm水深可见3mm的粗线浑浊的有较多的悬浮物小于30cm水深可见3mm的粗线有大量的悬浮物水深很小也不能看见3mm的粗线625嗅气味地下水的气味取决于它所含有的气体成分与有机物质的气地下水一般无气味
6.3 地下水的化学特征
6.3.2 地下水化学成分表示式
为了明确地反映水的化学特点，可采用库尔洛夫表示。
将阴阳离子分别标注在横线上下，按毫克当量百分数自大而小 顺序排列，小于10%的离子不予表示。横线前依次表示气体成分、 特殊成分及矿化度(以字母M为代号)，三者单位均为g/L，横线后为 以字母t为代号表示摄氏计的温度。例如：
地下水气味的等级强度
强度 0
程度 无
没有任何气味
说明
Ⅰ 极微弱 有经验分析者能觉察
Ⅱ
弱 注意辨别时一般人能觉察
Ⅲ 显著 易觉察，不加处理不能饮用
Ⅳ
强 引人注意的气味，不适饮用
Ⅴ 极强 具有强烈扑鼻的气味，不能饮用
6.2.6 味(味道、口味)
地下水的味道(口味)取决于它的化学成分： 纯水是淡而无味的； 含氯化钠的水具有咸味，含硫酸钠的水具有涩味，含硫酸镁或 氯化镁的水具有苦味，含氧化亚铁的水具有“墨水味”，含氧 化铁的具有铁锈味； 地下水中含有CO2时清凉可口，含有重碳酸钙、镁及碳酸的水 则美味适口； 大量有机质的存在使地下水具有甜味。
矿化度变化与离子成分之间的对应关系
矿化度的变化
高
中
低
主要离子 阴离子
Cl-
SO42-
HCO3-
成分变化 阳离子
Na+
Na+或Ca2+
6.3 地下水的化学特征
6.3.2 地下水化学成分表示式
为了明确地反映水的化学特点，可采用库尔洛夫表示。
将阴阳离子分别标注在横线上下，按毫克当量百分数自大而小 顺序排列，小于10%的离子不予表示。横线前依次表示气体成分、 特殊成分及矿化度(以字母M为代号)，三者单位均为g/L，横线后为 以字母t为代号表示摄氏计的温度。例如：
地下水气味的等级强度
强度 0
程度 无
没有任何气味
说明
Ⅰ 极微弱 有经验分析者能觉察
Ⅱ
弱 注意辨别时一般人能觉察
Ⅲ 显著 易觉察，不加处理不能饮用
Ⅳ
强 引人注意的气味，不适饮用
Ⅴ 极强 具有强烈扑鼻的气味，不能饮用
6.2.6 味(味道、口味)
地下水的味道(口味)取决于它的化学成分： 纯水是淡而无味的； 含氯化钠的水具有咸味，含硫酸钠的水具有涩味，含硫酸镁或 氯化镁的水具有苦味，含氧化亚铁的水具有“墨水味”，含氧 化铁的具有铁锈味； 地下水中含有CO2时清凉可口，含有重碳酸钙、镁及碳酸的水 则美味适口； 大量有机质的存在使地下水具有甜味。
矿化度变化与离子成分之间的对应关系
矿化度的变化
高
中
低
主要离子 阴离子
Cl-
SO42-
HCO3-
成分变化 阳离子
Na+
Na+或Ca2+
水文地质学基础(课件)-中国地质大学(武汉)06_地下水的物理性质与化学性质
6.2 地下水的物理性质
6.2.2 温度
埋藏在不同深度的地下水，其温度变化规律不同。根据受热 源影响的不同，地壳表层可分为变温带、常温带及增温带。
变温带——受太阳辐射影响的地表极薄的带。近地表的地下水温 度受气温的影响较大，具有周期性的昼夜变化和季节变化：
温度具有昼夜变化的地下水，其埋藏深度一般在3-5m (1-2m)以内，
一个地区地下水的化学面貌，反映了该地区地下水的历史演变。
人类活动对地下水物理性质和化学性质的影响，在时间上虽然非 常短，然而，在许多情况下这种影响已经深刻地改变了地下水的 面貌！
在实际生产和科研工作中，对地下水的物理性质 和化学性质的研究，有着重要意义：
阐明地下水的起源与形成； 揭示许多地质过程； 水质评价。 研究地下水中化学元素的时空分布特征和迁移转化 规律的学科是——水文地球化学。
度最小；钙的硫酸盐，特别是钙、镁 的碳酸盐的溶解度最小。
盐类 NaCl
溶解度 (0℃，g/L)
350
随着矿化度的增加，钙镁的碳 酸盐首先达到饱和析出，继续增大时， 钙的硫酸盐也饱和析出，因此，高矿 化水中便以易溶的氯和钠占优势了， 由于氯化钙的溶解度更大，因此在矿
KCl 290
MgCl2 CaCl2 Na2SO4 MgSO4 CaSO4
6.2.3 颜色
地下水的颜色主要由其成分和悬浮于其中的杂质所决定： 一般的地下水为无色； 含硫化氢气体的水，在氧化后由于有硫磺胶体产生，故常呈翠绿色； 硬度大的水为浅蓝色，含氧化亚铁的水呈浅蓝绿色，含氧化铁的水 呈褐红色；
含腐殖质的水多呈暗黄褐色。
含有悬浮杂质的水，其颜色决定于悬浮物的颜色，颜色深浅则取 决于悬浮物的多少。
分级
说
明
地大水文地质学基础-课件
本章思考题： 你家乡的主要饮用水水源有哪些？
本专业的相关期刊
中文期刊 – 、水文地质工程地质 – 、工程勘察 – 、水利学报
外文期刊 –《Water Resources Research》 – 《Ground Water》
– 《Journal of Hydrology》
第2章 地球中水的分布与循环
1.1 水文地质学的研究对象（The scope of hydrogeology）
1. 水文地质学：是研究地下水及其流经岩石地层的科学。
hydrogeology
groundwater
2. 水文地质学的研究内容：它研究地下水与周围环境及人类活动的 相互作用下，其水质、水量的时空变化规律；并研究如何运用这些 规律兴利除害，造福于人类。
网； -30年代，马斯卡特(M.Muskat)等根据水流与电流的相似性，提出用电流模拟连续
介质中； –1912年，德国人凯尔哈克(K.Keilhnck)进行了地下水和泉的分类； – 二十世纪20年代至30年代，美国人迈因策尔(O.E.Meinzer)对美国地下水作了总
结性描述； 大致在二十世纪中叶，有关地下水赋存、运动、补给、排泄、起源、水化学以及 水量评价等方面，已有了一套比较完整的理论与研究方法，水文地质学已经确立 为一门成熟的学科
1.4 当代水文地质学的特点(The features of modern hydrogeology)
水文地质学——水资源的核心课程 1）核心课题转移 2）研究视野扩展 3）研究目标改变 4）研究内容扩展 5）研究思路的改变 6）多学科交叉渗透成为主流 7）多技术手段的应用 8）学科性质的转变
1.5 本课程的主要内容
地球是个天然热库──可以供热，供取暖等用处
本专业的相关期刊
中文期刊 – 、水文地质工程地质 – 、工程勘察 – 、水利学报
外文期刊 –《Water Resources Research》 – 《Ground Water》
– 《Journal of Hydrology》
第2章 地球中水的分布与循环
1.1 水文地质学的研究对象（The scope of hydrogeology）
1. 水文地质学：是研究地下水及其流经岩石地层的科学。
hydrogeology
groundwater
2. 水文地质学的研究内容：它研究地下水与周围环境及人类活动的 相互作用下，其水质、水量的时空变化规律；并研究如何运用这些 规律兴利除害，造福于人类。
网； -30年代，马斯卡特(M.Muskat)等根据水流与电流的相似性，提出用电流模拟连续
介质中； –1912年，德国人凯尔哈克(K.Keilhnck)进行了地下水和泉的分类； – 二十世纪20年代至30年代，美国人迈因策尔(O.E.Meinzer)对美国地下水作了总
结性描述； 大致在二十世纪中叶，有关地下水赋存、运动、补给、排泄、起源、水化学以及 水量评价等方面，已有了一套比较完整的理论与研究方法，水文地质学已经确立 为一门成熟的学科
1.4 当代水文地质学的特点(The features of modern hydrogeology)
水文地质学——水资源的核心课程 1）核心课题转移 2）研究视野扩展 3）研究目标改变 4）研究内容扩展 5）研究思路的改变 6）多学科交叉渗透成为主流 7）多技术手段的应用 8）学科性质的转变
1.5 本课程的主要内容
地球是个天然热库──可以供热，供取暖等用处
水文地质(PPT)
正确的计算未来井巷及采区的涌水量大小，是一项重要而复杂的工作。 它对煤田的技术经济评价有很大的影响，并且也是开采设计部门选择采掘 方案，制定疏于措施，确定排水设备的主要依据。
一、地下水的运动规律
岩层必须透水 必备条件 沿水流方向具有水位差
地下水的运动条件
运动速度及水量 水力坡度 =（H1-H2）/L
地表水防治
堵塞通道 河流改道 铺整河床
井下防治水 老容积水的探放 ：采空区，由于地表水和地下水的补给，充满了大量积水。
其特点： 一般积水范围不明（特别是一些老矿井），串联关系复杂、水量大、酸性 强、水头压力高、危害大。 要隔离积水需保留大量的安全煤柱，一方面影响资源的回收，另一方面， 由于资料不清、范围不确，可能引起积水的突然涌出，酿成灾害事故。 因此，探故老窑水是采矿工作中防患于未然的必要措施，是探明可采边界 和安全开来的主要手段。
程，称为水循环。
水循环包括内陆循环、海陆循环、海洋循环。
水的循环示意图
水循环意义 a.使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间不断地进行着 能量交换和物质迁移。
b.使大气
降水、地表水、
地下水、土壤 水之间相互转
化，使水资源
形成不断更新 的统一系统。
二、含水层和隔水层
自然界中的岩层是在漫长的地质历史中形成，并经历了后期多次构造 运动与各种地质构造改造，因而发育了许多不同成因，不同方向，不同规 模的空隙。
二、井筒涌水量计算
潜水完整井涌水量计算: 系指井筒开凿在潜水含水层中，并打穿含水层到隔水底板； 自流水完整井涌水量计算： 系指井筒开凿在自流水含水层中，并全部揭露含水层；
巷道涌水量预测方法：
第三节 矿井水的防治
——以防为主，法治结合
一、地下水的运动规律
岩层必须透水 必备条件 沿水流方向具有水位差
地下水的运动条件
运动速度及水量 水力坡度 =（H1-H2）/L
地表水防治
堵塞通道 河流改道 铺整河床
井下防治水 老容积水的探放 ：采空区，由于地表水和地下水的补给，充满了大量积水。
其特点： 一般积水范围不明（特别是一些老矿井），串联关系复杂、水量大、酸性 强、水头压力高、危害大。 要隔离积水需保留大量的安全煤柱，一方面影响资源的回收，另一方面， 由于资料不清、范围不确，可能引起积水的突然涌出，酿成灾害事故。 因此，探故老窑水是采矿工作中防患于未然的必要措施，是探明可采边界 和安全开来的主要手段。
程，称为水循环。
水循环包括内陆循环、海陆循环、海洋循环。
水的循环示意图
水循环意义 a.使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间不断地进行着 能量交换和物质迁移。
b.使大气
降水、地表水、
地下水、土壤 水之间相互转
化，使水资源
形成不断更新 的统一系统。
二、含水层和隔水层
自然界中的岩层是在漫长的地质历史中形成，并经历了后期多次构造 运动与各种地质构造改造，因而发育了许多不同成因，不同方向，不同规 模的空隙。
二、井筒涌水量计算
潜水完整井涌水量计算: 系指井筒开凿在潜水含水层中，并打穿含水层到隔水底板； 自流水完整井涌水量计算： 系指井筒开凿在自流水含水层中，并全部揭露含水层；
巷道涌水量预测方法：
第三节 矿井水的防治
——以防为主，法治结合
水文地质学基础第九章PPT课件
一次降雨使泉水量出现一个波形的增加，若干次降 雨所引起的波形相迭合，削峰填谷的结果，使泉流量远 较降水变化为稳定。北方的许多岩溶大泉流量动态稳定 就是此原因。
间断性的降水,通过含水层(含水系统)的变换,将转化 成比较连续的地下水位变化或泉流量变化。这是信号滞 后、延迟与迭加的结果。
18
• 地下水动态的特点： 连续性 随机性 周期性
27
3.地质因素
地质因素是影响输入信息变换的因素。
当降水补给地下水时,包气带厚度与岩性控制着
10
研究地下水动态与均衡的意义：
• 查清地下水的补给、排泄条件； • 阐明地下水资源条件； • 确定含水层之间、含水层与地表水体的关系。
11
9.2 地下水动态
• 地下水动态的形成机制 • 影响地下水动态的因素 • 地下水天然动态类型 • 人类活动影响下的地下水动态
12
一、地下水动态的形成机制
形成机制的理解：
• 排水工程要考虑多年最高地下水位时的排水能力。 • 缺乏地下水多年观测资料时，可利用多年的气象、
水文资料，或根据树木年轮、历史资料与考古资料 ，推测地下水多年动态。
26
2.水文因素
地表水体补给地下 水引起地下水位抬升时 ，随着远离河流，水位 变幅减小，发生变化的 时间滞后。
河水对地下水动态的 影响一般为数百米至数 公里,此范围以外,主要 受气候影响。
➢ 实践中，应当考虑 多年的地下水位与 水量的变化。
24
• 气候存在多年周期性波动 例如：周期为11年的太阳黑子变化，影响丰
水期与干旱期的交替，使地下水位呈同一周期变 化。
25
重大的长期性地下水供排水设施，应当考虑多年的 地下水位与水量的变化：
• 供水工程应根据多年资料分析地下水位最低时水量 能否满足要求；
间断性的降水,通过含水层(含水系统)的变换,将转化 成比较连续的地下水位变化或泉流量变化。这是信号滞 后、延迟与迭加的结果。
18
• 地下水动态的特点： 连续性 随机性 周期性
27
3.地质因素
地质因素是影响输入信息变换的因素。
当降水补给地下水时,包气带厚度与岩性控制着
10
研究地下水动态与均衡的意义：
• 查清地下水的补给、排泄条件； • 阐明地下水资源条件； • 确定含水层之间、含水层与地表水体的关系。
11
9.2 地下水动态
• 地下水动态的形成机制 • 影响地下水动态的因素 • 地下水天然动态类型 • 人类活动影响下的地下水动态
12
一、地下水动态的形成机制
形成机制的理解：
• 排水工程要考虑多年最高地下水位时的排水能力。 • 缺乏地下水多年观测资料时，可利用多年的气象、
水文资料，或根据树木年轮、历史资料与考古资料 ，推测地下水多年动态。
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2.水文因素
地表水体补给地下 水引起地下水位抬升时 ，随着远离河流，水位 变幅减小，发生变化的 时间滞后。
河水对地下水动态的 影响一般为数百米至数 公里,此范围以外,主要 受气候影响。
➢ 实践中，应当考虑 多年的地下水位与 水量的变化。
24
• 气候存在多年周期性波动 例如：周期为11年的太阳黑子变化，影响丰
水期与干旱期的交替，使地下水位呈同一周期变 化。
25
重大的长期性地下水供排水设施，应当考虑多年的 地下水位与水量的变化：
• 供水工程应根据多年资料分析地下水位最低时水量 能否满足要求；
水文地质学基础之影响地下水的因素课件
水质相互影响
地下水与地表水的水质相互影响 ，地表水中污染物可通过渗透作 用进入地下水，反之亦然。
地下水与生态系统的关系
生态系统支持
地下水是许多生态系统的重要水源， 如湿地、河流、湖泊等，地下水的补 给对这些生态系统的维持至关重要。
生态平衡影响
地下水位的变化会影响土壤湿度、植 被生长等，进而影响整个生态系统的 平衡。
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SUMMAR Y
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SUMMARY
水文地质学基础之影 响地下水的因素课件
目录
CONTENTS
• 地下水的基本概念 • 影响地下水的因素 • 地下水与环境的关系 • 保护地下水资源的重要性
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SUMMAR Y
01
地下水的基本概念
工业活动产生的废水、废气等污染 物可能通过渗透等方式进入地下水 ，造成污染。
城市发展
城市建设和扩张可能导致地下水被 过度开采，同时城市污水和垃圾处 理不当也可能对地下水造成污染。
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SUMMAR Y
03
地下水与环境的关系
地下水与地表水的关系
补给关系
地下水主要来源于地表水的渗透 ，如雨水、河水等，地表水通过 土壤和岩石的渗透作用补给地下 水。
地下水与气候变化的关系
气候影响地下水位
降雨量、蒸发量等气候因素会影响地下水的补给和排泄，进 而影响地下水位。
地下水与地表水的水质相互影响 ，地表水中污染物可通过渗透作 用进入地下水，反之亦然。
地下水与生态系统的关系
生态系统支持
地下水是许多生态系统的重要水源， 如湿地、河流、湖泊等，地下水的补 给对这些生态系统的维持至关重要。
生态平衡影响
地下水位的变化会影响土壤湿度、植 被生长等，进而影响整个生态系统的 平衡。
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01
地下水的基本概念
工业活动产生的废水、废气等污染 物可能通过渗透等方式进入地下水 ，造成污染。
城市发展
城市建设和扩张可能导致地下水被 过度开采，同时城市污水和垃圾处 理不当也可能对地下水造成污染。
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03
地下水与环境的关系
地下水与地表水的关系
补给关系
地下水主要来源于地表水的渗透 ，如雨水、河水等，地表水通过 土壤和岩石的渗透作用补给地下 水。
地下水与气候变化的关系
气候影响地下水位
降雨量、蒸发量等气候因素会影响地下水的补给和排泄，进 而影响地下水位。
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含水层中渗透系数变化不大的含水层。
均质含水层中，同一点渗透系数在空间各方向上 都是相同的，称之为各向同性含水层。反之，称为 各向异性含水层。
非均质含水层： 含水层的透水性能随区域坐标而变化，即渗透系
数在含水层不同空间位置数值不同。
3．含水层水文地质特征的定量表示
渗透系数（K）：表示含水层过水能力 的大小。
隔水层对地下水的阻隔作用，称为隔水作用。自然
界中岩石的隔水作用是相对的，对于单位厚度的隔水 层，当水压达到一定数值时，没有一种是不透水的。 因而，在实际工作中对隔水层的确定与确定含水层一 样，都是结合工作区岩层结构的特点，进行相对比较 而确定的。例如：含煤地层中的亚砂土相对粘土是含 水的，但相对于富含水的砂砾石可视为隔水层。砂岩 相对富含水的岩溶化灰岩可视为隔水层，而相对于页 岩又可作为含水层。如峰峰某矿石灰岩层，在标高 +50～-100米时，岩溶发育，分布有构造溶蚀破碎带， 标高为-100～-250米时，岩溶不发育，属弱含水带。一 般把下部的弱含水带，作为上部强含水带的相对隔水 层。
1.1水文地质学基础
埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙中的水，称为地下水。 地下水分布很广，与人们的生产、生活和工程活动的关系也很
密切。它一方面是饮用、灌溉和工业供水的重要水源之一，是宝贵 的天然资源。但另一方面，它与土石相互作用，会使土体和岩体的 强度和稳定性降低，产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象 ，如滑坡、岩溶、潜蚀、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等，给工程的 建筑和正常使用造成危害。因此，在工程的设计与施工中，当考虑 隧道围岩的强度与稳定性、地下开采及矿井涌水等问题时，都必须 研究地下水的问题，研究地下水的埋藏条件，地下水的类型及其活 动的规律性，以便采取相应措施，保证建筑物的稳定和正常使用。
潜水含水层（又称无压含水层）：其岩性较 单一。为散体粒状或块状结构，呈统一含水层 体。含水层之上没有边疆稳定的隔水层复盖， 具有自由水面可做为潜水含水层上界面。
⑶据岩层含水性可分为：
《矿井水文地质规程（试行）》表5-5 含水层富水 性的等级标准
含水层富水性
单位涌水量（q） L／s·m
含水极丰富的含水层 >=10
⑶充足的补给水源。地下水补给量大小，决定含 水层水量大小和保证程度，若补给不足，排泄量过 大，在一定条件下含水层由于水不断消耗而变为透 水层。
2．含水层分类
自然界的含水层是相当复杂的，为了深入研究含水层 的特征性，有必要从中找出一些共同特征，将其分类。 每一类给予适当的术语，以便于人们更明显的了解它的 特征。从不同角度可以把含水层划分为不同类型。
一、含水层、隔水层特征
㈠含水层（带）的特征
贮存有可以自由流动的重力水的岩体，称为含水层 （带）。它有两种主要形式，一种是岩石空隙主要受岩 层等地质体所控制，并随岩层呈层状均匀分布的含水层， 如砾岩和砂岩组成的碎屑岩层，裂隙岩溶发育的石灰岩 和白云岩等岩层。另一川是岩石的空隙主要受地质构造 或风化带所控制，而不受岩层界面限制的含水带，如风 化含水带，断裂含水带岩浆岩中裂隙发育含水部位，侵 入岩与石灰岩接触破碎带等。因此，一个含水带可以切 穿不同的岩层或岩体，或在同一个岩体、岩层中裂隙发 育的部位含水，而裂隙不发育的部位不含水，所以含水 带的形状各不相同，有层状、带状、脉状或管状带体。
⑴根据含水层空隙类型划分为：
孔隙含水层：大多数为松散沉积物，如砂砾石含水层， 各种砂粒含水层等。
裂隙含水层：主要为各种坚硬岩石所构成的含水层， 如砂岩裂隙含水层等。
岩溶含水层：是指可溶岩层溶蚀发育而构成的含水层， 以碳酸盐类岩石为主，如石灰岩含水层。
⑵根据含水层贮藏条件及水力状态划分为：
承压含水层：是两个不透水层或弱透水层之 间所夹的完全饱水的含水层，承压含水层中任 一点的水压力都大于大气压。
导水系数（T）：即T=KM
பைடு நூலகம்
式中：M——含水层厚度。
贮水系数（S）：承压含水层中，承压 水头下降1米时从单位面积含水层中释放的 弹性水量。
给水度（u）：指疏干潜水含水层时， 单位体积的岩石内流出的水量。
㈡隔水层（带）的特征
自然界中隔水界面有两种形式，即隔水层和 隔水带。由不透水岩石组成的岩层，称为隔水 层，如页岩、泥岩、泥灰岩以及裂隙不发育的 基岩。它们具有阻隔地下水的通过和减弱水流 运动的性能，分布范围受某一地质体限制，隔 水带是指不受某一岩层所限，并呈带状分布， 如空隙不发育的完整带状岩石（体）及压性结 构面等。
此外，如果在地下水的化学成分中，侵蚀性c02或s02—4、Cl4
含量过多，地下水还会对工程上用的普通水泥混凝土产生侵蚀作用 ，使混凝土结构遭到破坏。所以工程上对地下水问题向来是很重视 的，并常把与地下水有关的问题称为水文地质问题；把与地下水有 关的地质条件称为水文地质条件。
水文地质学基础
一、含水层、隔水层特征 二、主要含水层含水性的研究 三、水文地质边界、补给、迳流、排泄特征及主要迳流 带分布 四、降水、地表水与地下水的联系及各含水层之间的联 系特征 五、岩溶分布规律及陷落柱的调查研究 六、各含水体水化学特征的研究 七、地质构造特征及规律的调查研究
1．含水层的构造条件：构成含水层必备以下三个条 件：
⑴蓄水空间：构成含水层的岩石必须有一定的蓄 水空间，储存一定量的水，蓄水空间应该连通，便 于地下水的运动和补偿，蓄水空间地下水形成的先 决条件。
⑵储存地下水的地质结构：地下水活动受地质构 造和隔水层的控制。隔水层可做为含水层的顶底板， 对含水层起控制作用，也能起良好的封闭作用。
隔水层的隔水作用应从隔水层厚度，构成隔水层
含水丰富的含水层
<10-2
含水中等的含水层
<2-0.1
含水小的含水层
<0.1
一般：
富含水层：其钻孔平均单位涌水量q≥2L/s.m，泵水 最大流量Q>30L/S，如砂砾石含水层，强岩溶化含水 层等。
弱含水层：如粉砂、细砂土和裂隙不发育的砂页岩 等。
⑷按岩层透水性在空间变化 可分为： 均质含水层：指透水性能与区域坐标位置无关，
均质含水层中，同一点渗透系数在空间各方向上 都是相同的，称之为各向同性含水层。反之，称为 各向异性含水层。
非均质含水层： 含水层的透水性能随区域坐标而变化，即渗透系
数在含水层不同空间位置数值不同。
3．含水层水文地质特征的定量表示
渗透系数（K）：表示含水层过水能力 的大小。
隔水层对地下水的阻隔作用，称为隔水作用。自然
界中岩石的隔水作用是相对的，对于单位厚度的隔水 层，当水压达到一定数值时，没有一种是不透水的。 因而，在实际工作中对隔水层的确定与确定含水层一 样，都是结合工作区岩层结构的特点，进行相对比较 而确定的。例如：含煤地层中的亚砂土相对粘土是含 水的，但相对于富含水的砂砾石可视为隔水层。砂岩 相对富含水的岩溶化灰岩可视为隔水层，而相对于页 岩又可作为含水层。如峰峰某矿石灰岩层，在标高 +50～-100米时，岩溶发育，分布有构造溶蚀破碎带， 标高为-100～-250米时，岩溶不发育，属弱含水带。一 般把下部的弱含水带，作为上部强含水带的相对隔水 层。
1.1水文地质学基础
埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙中的水，称为地下水。 地下水分布很广，与人们的生产、生活和工程活动的关系也很
密切。它一方面是饮用、灌溉和工业供水的重要水源之一，是宝贵 的天然资源。但另一方面，它与土石相互作用，会使土体和岩体的 强度和稳定性降低，产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象 ，如滑坡、岩溶、潜蚀、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等，给工程的 建筑和正常使用造成危害。因此，在工程的设计与施工中，当考虑 隧道围岩的强度与稳定性、地下开采及矿井涌水等问题时，都必须 研究地下水的问题，研究地下水的埋藏条件，地下水的类型及其活 动的规律性，以便采取相应措施，保证建筑物的稳定和正常使用。
潜水含水层（又称无压含水层）：其岩性较 单一。为散体粒状或块状结构，呈统一含水层 体。含水层之上没有边疆稳定的隔水层复盖， 具有自由水面可做为潜水含水层上界面。
⑶据岩层含水性可分为：
《矿井水文地质规程（试行）》表5-5 含水层富水 性的等级标准
含水层富水性
单位涌水量（q） L／s·m
含水极丰富的含水层 >=10
⑶充足的补给水源。地下水补给量大小，决定含 水层水量大小和保证程度，若补给不足，排泄量过 大，在一定条件下含水层由于水不断消耗而变为透 水层。
2．含水层分类
自然界的含水层是相当复杂的，为了深入研究含水层 的特征性，有必要从中找出一些共同特征，将其分类。 每一类给予适当的术语，以便于人们更明显的了解它的 特征。从不同角度可以把含水层划分为不同类型。
一、含水层、隔水层特征
㈠含水层（带）的特征
贮存有可以自由流动的重力水的岩体，称为含水层 （带）。它有两种主要形式，一种是岩石空隙主要受岩 层等地质体所控制，并随岩层呈层状均匀分布的含水层， 如砾岩和砂岩组成的碎屑岩层，裂隙岩溶发育的石灰岩 和白云岩等岩层。另一川是岩石的空隙主要受地质构造 或风化带所控制，而不受岩层界面限制的含水带，如风 化含水带，断裂含水带岩浆岩中裂隙发育含水部位，侵 入岩与石灰岩接触破碎带等。因此，一个含水带可以切 穿不同的岩层或岩体，或在同一个岩体、岩层中裂隙发 育的部位含水，而裂隙不发育的部位不含水，所以含水 带的形状各不相同，有层状、带状、脉状或管状带体。
⑴根据含水层空隙类型划分为：
孔隙含水层：大多数为松散沉积物，如砂砾石含水层， 各种砂粒含水层等。
裂隙含水层：主要为各种坚硬岩石所构成的含水层， 如砂岩裂隙含水层等。
岩溶含水层：是指可溶岩层溶蚀发育而构成的含水层， 以碳酸盐类岩石为主，如石灰岩含水层。
⑵根据含水层贮藏条件及水力状态划分为：
承压含水层：是两个不透水层或弱透水层之 间所夹的完全饱水的含水层，承压含水层中任 一点的水压力都大于大气压。
导水系数（T）：即T=KM
பைடு நூலகம்
式中：M——含水层厚度。
贮水系数（S）：承压含水层中，承压 水头下降1米时从单位面积含水层中释放的 弹性水量。
给水度（u）：指疏干潜水含水层时， 单位体积的岩石内流出的水量。
㈡隔水层（带）的特征
自然界中隔水界面有两种形式，即隔水层和 隔水带。由不透水岩石组成的岩层，称为隔水 层，如页岩、泥岩、泥灰岩以及裂隙不发育的 基岩。它们具有阻隔地下水的通过和减弱水流 运动的性能，分布范围受某一地质体限制，隔 水带是指不受某一岩层所限，并呈带状分布， 如空隙不发育的完整带状岩石（体）及压性结 构面等。
此外，如果在地下水的化学成分中，侵蚀性c02或s02—4、Cl4
含量过多，地下水还会对工程上用的普通水泥混凝土产生侵蚀作用 ，使混凝土结构遭到破坏。所以工程上对地下水问题向来是很重视 的，并常把与地下水有关的问题称为水文地质问题；把与地下水有 关的地质条件称为水文地质条件。
水文地质学基础
一、含水层、隔水层特征 二、主要含水层含水性的研究 三、水文地质边界、补给、迳流、排泄特征及主要迳流 带分布 四、降水、地表水与地下水的联系及各含水层之间的联 系特征 五、岩溶分布规律及陷落柱的调查研究 六、各含水体水化学特征的研究 七、地质构造特征及规律的调查研究
1．含水层的构造条件：构成含水层必备以下三个条 件：
⑴蓄水空间：构成含水层的岩石必须有一定的蓄 水空间，储存一定量的水，蓄水空间应该连通，便 于地下水的运动和补偿，蓄水空间地下水形成的先 决条件。
⑵储存地下水的地质结构：地下水活动受地质构 造和隔水层的控制。隔水层可做为含水层的顶底板， 对含水层起控制作用，也能起良好的封闭作用。
隔水层的隔水作用应从隔水层厚度，构成隔水层
含水丰富的含水层
<10-2
含水中等的含水层
<2-0.1
含水小的含水层
<0.1
一般：
富含水层：其钻孔平均单位涌水量q≥2L/s.m，泵水 最大流量Q>30L/S，如砂砾石含水层，强岩溶化含水 层等。
弱含水层：如粉砂、细砂土和裂隙不发育的砂页岩 等。
⑷按岩层透水性在空间变化 可分为： 均质含水层：指透水性能与区域坐标位置无关，