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第十章 孔隙水 pore water,Fundamentals of Hydrogeoloy 水文地质学基础,主讲教师:张卫民,Company Logo,本章内容,10.1 洪积物中的地下水,10.2 冲积物中的地下水,10.3 黄土高原的地下水,10.4 孔隙含水系统实例分析(自学),Company Logo,孔隙水赋存于松散沉积物颗粒构成的孔隙网络之中。 在我国,第四系与部分第三系属未胶结或半胶结的松散沉积物,赋存孔隙地下水。下面主要讨论第四系松散沉积物中的孔隙水。 (1) 典型地区洪积扇(Alluvial fan)的形成 (2)洪积扇中地下水赋存条件与特征 从沉积物形成时的水动力条件入手,(控制沉积作用) 分析沉积岩性的变化规律,(沉积作用控制岩性地貌) 到地下水的赋存条件与特征。(岩性地貌控制地下水),10.1 洪积物中的地下水,Company Logo,10.1.1 典型地区洪积扇(Alluvial fan)的形成,水动力条件 水流集中 分散 流速快(高能区) 慢(低能区) 地形地貌 地形高,陡(扇顶 地形低缓(扇缘),Company Logo,10.1.2 地下水赋存条件与特征赋存,透水性(K) 好 差 水位埋深 深 浅 渐深(或承压) 赋存 (深埋区) (溢流区) (下沉区),Company Logo,10.1.2 地下水赋存条件与特征补给与排泄,补给 好 差 流速水交替 V大,交替快 V小,交替慢 排泄 径流排泄 蒸发排泄,Company Logo,10.1.2 地下水赋存条件与特征水化学,形成作用 溶滤作用 蒸发浓缩作用 矿化度(TDS) 低 中 高 成分与类型 HCO3 SO4 Cl,Company Logo,10.1.2 地下水赋存条件与特征动态与均衡,动态 变幅 大 小 均衡 整体、统一的均衡区 景观(环境) 缺水区 泉,沼泽 盐渍化区,Company Logo,10.1 松散沉积物地下水赋存条件小结,综合上述分析: 分析不同沉积物类型的地下水赋存、运动和水化学特征等(简称水文地质条件),应从沉积物形成时的水动力场到沉积物沉积规律,再到地下水的分带性特征来进行 掌握分析问题的思路与方法比死记更重要,即: 普通地质作用-地质地貌-水文地质条件 例如: 西北某些新构造运动影响的洪积扇 山西霍县-新构造运动结果有多个溢出带,Company Logo,西北某些新构造运动影响的洪积扇,山前水位埋深 深 浅 深 浅,Company Logo,水化学分带的异常:,水化学分带的异常: 西北地区较典型的水型分带 HCO3 - SO4 - Cl 华北平原水型分带 HCO3 - HCO3Cl - Cl 华南地区水型无分带 HCO3低矿化度水 上述分带原因:主要与降水量及蒸发多少有关,Company Logo,10.2 冲积物(fluvial plain)中的地下水,河流沉积物与洪积物相比: 经常性水流作用的结果 河流是线状或带状分布的,横向与纵向差异大;在冲积平原区往往发育有多条河流,呈交织状、发生改道且长期作用 冲积平原砂层的几何形态特征 冲积物的特征,从垂直河流横向切剖面来分析(郑州黄河中下游为例):,见后页图,郑州剖面,Company Logo,冲积平原中的河道变迁及砂层的几何形态,A-A,B-B横切剖面砂层多为小透镜体 C-C,D-D纵向剖面砂层可以延伸很长。,Company Logo,10.2.1 郑州黄河中下游剖面水文地质剖面,在冲积平原上,近期古河道与现代河道,地势最高,沉积颗粒较粗的砂,向外,随着地势变低依次堆积亚砂土、亚粘土,在河间洼地的中心部位则堆积粘土。 由地势较高(堆积粗粒沉积)的现代与近代古河道,到地势低洼(堆积粘性土)的河间洼地,显示着良好的微地貌岩性地下水分带。,Company Logo,10.2.2 古河道河间洼地:地形与岩性,古、现代河道 河间洼地 地形 高 低 岩性(粒度) 粗 细,Company Logo,10.2.3 古河道河间洼地:地下水赋存、补给与排泄,地下水埋深 深 浅 补给条件 好 差 排泄 径流 蒸发排泄,Company Logo,10.2.3 古河道河间洼地:地下水化学特征,水化学作用 溶滤作用 浓缩作用 水型 HCO3 Cl, 矿化度(TDS) TDS 低 TDS 高,Company Logo,10.3 黄土高原的地下水(风成作用),黄土是特定地质历史时期的沉积物 在我国西北部广泛、大面积分布,西北部地区又是我国干旱半干旱气候区,水资源严重匮乏,基本上无常年性河流(或地表水),地下水水量也不丰富。 赋存于黄土孔隙与裂隙中的地下水是当地人民生活的主要水源。 黄土特征:厚度大,结构疏松,粉土含量大于60%,含钙质结核,呈棕黄,微红,棕黑色。 黄土形成时期:第四纪中、下更新世 (Q2与Q3黄土),Company Logo,10.3.1 黄土地区的地貌形态,黄土地区的地貌形态: 黄土塬:原始地貌保持较好的规模较大的黄土平台 黄土梁:长条状的垅岗 ;黄土峁:浑圆形的土丘; 黄土杖(撑)地:梁与峁之间宽浅谷地,Company Logo,山西黄土地区实景照片,右上黄土杖地 左下黄土塬、梁 右下黄土塬上,Company Logo,10.3.2 黄土高原的地下水特征,塬中 塬边 (杖地) 水位埋深 小 大 小 补 给 有利于 不利于 排 泄 弱 较强,强 水化学 溶滤 浓缩 矿化度 中 矿化度大 有利打井取水区为塬中心,或边坡地带,Company Logo,10.4 孔隙含水系统实例分析,请自学教材P113,10.5节内容 分析问题的方法: 沉积环境(水动力条件) 沉积规律 地下水特征 本章的重点是掌握从沉积物的沉积环境(水动力条件)出发,分析沉积物的沉积规律,进一步分析地下水特征的思路与方法。 重要的知识点是掌握洪积物和冲积物中地下水的赋存、运动、水化学和水动态的分带性特点。 第十章结束,Company Logo,本章内容,10.1 洪积物中的地下水,10.2 冲积物中的地下水,10.3 黄土高原的地下水,10.4 孔隙含水系统实例分析(自学),
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