地球科学概论课件:第七章地下水.ppt
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- 地球科学 概论 课件 第七 地下水
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1、第七章 地下水7.1 岩石中水的类型 蒸汽状水以水蒸气的形式存在于岩石的空隙中。 强结合水依靠分子电荷吸附在岩石空隙表面的第一个水分子层。 弱结合水依靠分子电荷吸附在岩石空隙表面的若干个水分子层。 毛细水依靠表面张力充填在岩石毛细管中的水。 重力水能够在重力或其它水动力作用下在岩石空隙中自由流动的水 固态水以固态的形式存在于岩石空隙中的水。 结晶水进入矿物晶格中的结合水。 透水岩石可以让地下水通过的岩石,如:砂岩、砾岩、未固结岩石和其他孔隙、裂隙发育的岩石等。 弱透水岩石岩石的透水能力较差,如:亚粘土、黄土等。 隔水岩石地下水难以通过的岩石类型,如:粘土岩、结晶岩石等。岩石的透水性7.2 地下
2、水的成因及赋存方式 入渗地下水 大气降水入渗到透水岩石中形成的,是地下水成因的主要类型,尤其是降雨量大的地区,是地下水的主要来源。 凝结地下水 由岩石孔隙中的气态水凝结而成,是气候干燥、昼夜温差大的地区地下水的主要来源。根据孙自永(2008)等人的研究,罗布泊地区的年降雨量平均为38.5mm,平均日降雨量仅有0.105mm。而该区在冬季的平均日凝结水量达0.275mm,最少的秋季也有0.127mm/d,远大于降水量。 沉积地下水 在地层沉积过程中被封存起来的地下水。深层地下水的主要来源,往往被构造封闭,地下水的活性较差。 原生地下水 在岩浆冷却过程中,从岩浆中析离出来的水。 再生地下水 从含有
3、结晶水的矿物中分离出来的水。 上层滞留水 在包气带范围内,由大气降水形成的,滞留在局部隔水岩石之上的聚集水。 上层滞留水具有局部性、季节性、临时性等特点,其规模取决于隔水岩石的大小和大气降水量。 潜水 分布于地下第一个隔水层之上的透水层中。 潜水水面所处的位置称为潜水面,从隔水层顶部到潜水面的高度称为含水层厚度。 潜水的水力特征是非承压的,即潜水面是自由的。 潜水面与地形表面的起伏成正相关,但比地面更平缓。潜水面河流上层滞留水与潜水的赋存条件及关系示意图包气带 潜水(水饱和带) 隔水层 毛细上升水上层滞留水 土壤水潜水运动方向地下水的运动遵循达西定律:V=k h/lV 地下水流速h 两点间的高
4、差l 两点间的距离k 常数,与岩石性质有关h/l 也称为水头梯度。地下水的流速很慢,一般只有0.5 2米/昼夜。层间水 位于两个隔水层之间的地下水称为层间水。可分为层间承压水和层间非承压水。层间非承压水 位于两个隔水层之间的透水层中。这类地下水通常分布于地形切割严重地区,而且未充满整个透水层的空间。透水层常与冲沟、河流、湖泊等相连,使地下水以泉水的形式出露。补给区排泄区 层间承压水 承压水同样受到上下隔水层的限制,且不受局部排泄作用的影响,使层间水承受一定的压力。 补给区 含水层标高最大的出露于地表的区域,大气降水在补给区入渗到透水层中,并沿透水层的倾向流向承压区。 泄水区 是承压水出露地表的
5、地段,其标高比补给区低。 承压区 位于补给区和排泄区之间,是承压水的主要分布区。图89 向斜盆地和单斜岩层承压水结构剖面图a补给区,b承压区,c泄水区,H1、H2水头高度,M自流水厚度1含水层,2隔水层,3水压面 (图中箭头指向为自流水流动方向) 泉 地下水的天然露头。 下降泉 非承压水的露头。 上升泉 承压水的露头。 能对人的身体起生理作用的,并被用于治疗目的的地下水称为矿泉水。地下水的作用 机械潜蚀作用 由于在岩石空隙或裂隙中的地下水流动速度非常缓慢,其机械作用一般较弱,只能对细小颗粒的粉砂、粘土级别的松散碎屑物进行机械潜蚀。如果发育地下河,则可以形成与地表流水类似的侵蚀作用。 化学溶蚀作
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