3.1包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶的劃分地下水面：地下一定深度巖石中的空隙被重力水所充滿，形成的一個自由水面。地下水面之上稱為包氣帶，之下稱為飽水帶。unsaturatedsaturated3.1包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶的劃分unsaturat包氣帶水的垂直分帶土壤水帶，中間帶（過渡帶），毛細水帶（支持毛細水帶、飽和毛細水帶）。包氣帶的特點巖石空隙未被水充滿;固、液、氣三相介質并存；水的存在形式多樣：結合水、毛細水、重力水、氣態水。以各種形式存在于包氣帶中的水統稱為包氣帶水。包氣帶水的垂直分帶包氣帶的特點以各種形式存在于包氣帶中的水統包氣帶水的特點包氣帶水的來源：大氣降水的入滲，地表水體的滲漏，由地下水面通過毛細上升輸送的水分，地下水蒸發形成的氣態水。包氣帶水的賦存和運移受毛細力和重力的共同影響：重力使得水分下移，毛細力則將水分輸向空隙細小的與含水量低的地方。包氣帶的水、溶質的時空分布及遷移轉化規律受邊界條件影響很大：氣象因素，天然和人工植被、人類的生活和生產。包氣帶水的特點包氣帶水的來源：大氣降水的入滲，地表水體的滲漏包氣帶的意義包氣帶水是水文循環的一個重要通道：飽水帶地下水通過包氣帶獲得降水、地表水的入滲補給(補充)，又通過包氣帶將水分傳輸，蒸發，消耗出去。因此，研究包氣帶水及其中的溶質的遷移轉化規律和時空分布特征對闡明飽水帶水的形成具有重要意義。包氣帶的意義包氣帶水是水文循環的一個重要通道：飽水帶地下水通飽水帶（saturatedzone）特點：

（1）巖石空隙被水完全充滿，是固、液二相介質；（2）空隙中水的存在形式：①重力水，②結合水重力水：連續分布（孔隙是連續的）→傳遞壓力→在水頭差作用下，地下水（空隙中的水）可以連續運動。飽水帶開挖坑道、巷道、基坑，打井均有重力水涌出來！飽水帶中的重力水是開發或利用的主要對象。飽水帶（saturatedzone）特點：

（1）巖石空隙3.2含水層、隔水層、弱透水層

aquifer,aquiclude&aquitard3.2.1基本概念飽水巖層中，根據巖層給水與透水能力可劃分為含水層（Aquifer）：能夠透過并給出相當數量水的巖層。各類砂土、砂巖、裂隙或巖溶發育的巖層等。隔水層（Aquiclude)：不能透過與給出水或透過與給出的水量微不足道的巖層，如裂隙不發育的基巖、頁巖、板巖、致密粘土等。弱透水層（Aquitard）：滲透性很差，給出的水量微不足道，但在較大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的巖層，如粘性土、泥質粉砂巖等。3.2含水層、隔水層、弱透水層

aquifer,3.2.2概念的相對性定義中“相當水量，微不足道，較大水力梯度”是模糊的；含水層與隔水層的劃分是相對的。從實際應用來看，區分含水層與隔水層應考慮巖層給出的水量是否具有實際意義。從理論意義來看，巖層是否透水還取決于時間尺度。如華北平原早期地下水開采，深層水與淺層水之間水位差別不大，深層水與淺層水之間的粘土可作為隔水層；隨著深層水的不斷開采，水位大幅度降低，淺層水向深層“越流”，粘土層成為“透水層”。3.2.2概念的相對性定義中“相當水量，微不足道，較大水水文地質學基礎課件地下水賦存3.2.2概念的相對性巖性相同的地層根據不同研究目的可劃分為含水層或隔水層。修水庫時，要考慮建庫后水庫是否滲漏？供水時，考慮水量是否足夠，是否為含水層？某組地層是含水層還是隔水層？其界定要靈活運用！現代水文地質模擬計算，不再簡單地劃分為含水層、隔水層，而是把不同巖層賦予不同滲透參數。3.2.2概念的相對性巖性相同的地層根據不同研究目的可劃分3.3地下水分類廣義地下水（subsurfacewater,undergroundwater）：地表以下巖石空隙中的水(包氣帶、飽水帶中的水)狹義地下水（groundwater）：地表以下飽水帶巖石空隙中的水（重力水）地下水分類：依據含水介質類型、埋藏條件劃分含水介質三類，埋藏條件分三類，組合共分為9類

孔隙水裂隙水巖溶水

包氣帶上層滯水上層滯水上層滯水

潛水 孔隙潛水裂隙潛水巖溶潛水承壓水孔隙承壓水裂隙承壓水巖溶承壓水 3.3地下水分類廣義地下水（subsurfacewat3.4潛水3.4.1概念地表以下，第一個具有自由表面的穩定含水層中的水。自由表面：即沒有隔水頂板限制，與大氣直接相通。3.4.2基本要素（專業術語）潛水面(watertable)；潛水位（waterlevel）潛水含水層（phreaticaquifer／unconfinedaquifer)含水層厚度(thicknessofaquifer)潛水埋深(depthtowatertable)3.4潛水3.4.1概念3.4.2基本要素（專業術語圖3-3地下水的賦存示意圖包氣帶水地下水位地下水位飽水帶水承壓水潛水上層滯水圖3-3地下水的賦存示意圖包氣帶水地下水位地下水位飽水帶水2345678D1M2345678D1M3.4.3潛水的主要特征補給：降水入滲，河湖水入滲，其他含水層排泄：泉，河，蒸發，其他含水層動態：含水層接收補給或排泄，使厚度變化而儲水與釋水！受氣象、水文因素影響明顯，變化快（水量、水位、水質季節性變化），受人為因素影響也顯著，易污染。水循環：交替迅速，水循環周期短，更新恢復快水質特點：主要取決于氣候、地形及巖性條件。濕潤氣候及地形切割強烈的地區，有利于潛水的徑流、排泄，往往形成含鹽量不高的淡水。干旱氣候條件下由細顆粒組成的盆地平原，潛水的排泄方式以蒸發為主，常形成含鹽高的咸水。潛水容易受到污染，對潛水水源應注意衛生防護。3.4.3潛水的主要特征補給：降水入滲，河湖水入滲，其他含3.4.4潛水等水位線圖的繪制可獲取的信息確定潛水流向。確定潛水面的水力坡度。潛水等水位線圖：潛水面的等高線圖。根據潛水面上各點的水位標高并按一定的間距把某一時間潛水位相等的各點連結成線而成。結合地形圖可確定地下水的埋藏深度；可推斷含水層的巖性與厚度變化；確定潛水與地表水的互補關系；為布設引水、排水工程的位置提供依據。AB3.4.4潛水等水位線圖的繪制可獲取的信息潛水等水位線圖：3.5承壓水(ConfinedWater)3.5.1定義：充滿于2個隔水層（弱透水層）之間含水層中的水。承壓水3.5承壓水(ConfinedWater)3.5.1定3.5.2基本要素承壓含水層：賦存承壓水的巖層；隔水頂板；隔水底板；承壓含水層厚度(M)；承壓高度(H)：含水層某點的承壓高度等于該點的測壓高度；測壓水位線(面)：測壓水位的連線(面)，此線是虛擬的；補給區和排泄區；承壓區；自溢區—測壓水位線與地形等高線的交點連接區。3.5.2基本要素承壓含水層：賦存承壓水的巖層；隔水底板隔水頂板承壓高度含水層厚度測壓水位圖3-6基巖自流盆地中的承壓水隔水底板隔水頂板承壓含水層厚度測壓水位圖3-6基巖自流盆3.5.3承壓水的主要特征補給與排泄：有限區域與外界聯系，水循環交替慢，平均滯留時間長（年齡老）—可恢復性差。水化學：變化較大，可以是淡水，也可能是鹵水。不易污染，一旦污染，很難凈化！動態：較穩定，如果分布面積大，厚度穩定，則調節能力很強。自學P32-33等水壓線圖3.5.3承壓水的主要特征補給與排泄：有限區域與外界聯系3.5.4承壓含水層的儲水與釋水彈性給水度μe：承壓含水層中當測壓水位下降1個單位，單位水平面積含水層柱體所釋放的水量。

測區水位降低導致：(1)含水層孔隙中水的壓力降低—水體積膨脹釋水（1/20000）(2)孔隙水壓力降低，含水層顆粒間有效應力增加—骨架被壓縮（顆粒不變—骨架壓縮=空隙體積減小)—發生釋水。這兩部水是很有限的，所以μe很小（較μd小10-2—10-3）3.5.4承壓含水層的儲水與釋水彈性給水度μe：承壓3.5.5潛水與承壓水的相互轉化3.5.5潛水與承壓水的相互轉化3.6上層滯水（perchedwater）包氣帶中有實際利用價值的重力水。定義：包氣帶局部隔水層(弱透水層)上積聚的具有自由水面的重力水。與潛水的區別：潛水含水層穩定，具有一定的空間連續性。特點：水量小、動態變化顯著、極易污染。只能作為缺水地區小型供水水源或暫時性供水水源。作為飲用水源時要格外注意衛生防護。包氣帶中上層滯水，對其下部潛水的補給與蒸發排泄，起到一定的滯后調節作用。3.6上層滯水（perchedwater）包氣帶中有實際3.7小結和思考學習要求理解含水層、隔水層弱透水層的概念及其涵義；理解地下水的分類；掌握不同埋藏條件的地下水的特征及其相關專業術語；理解不同埋藏條件的地下水的相互轉化。3.7小結和思考學習要求理解含水層、隔水層弱透水層的概念及思考(1)對比概念：毛細水帶與包氣帶；隔水層與弱透水層；排泄區與補給區；上層滯水與潛水。(2)辨析：在排泄區，地下水不接受大氣降水的補給；只有測壓水位高于地面的地下水才叫承壓水；地面的污染物可以通過包氣帶擴散到潛水中，但不會影響承壓水。思考(1)對比概念：(2)辨析：潛水含水層的給水度和承壓含水層的給水度存在很大的區別，你知道為什么嗎？在地下水的補給、徑流、排泄上，承壓含水層具有哪些特點？在無入滲補給而有蒸發排泄的條件下，如果潛水含水層地下水水位逐漸下降，其上部包氣帶的含水量將

，而地下水蒸發強度將

。潛水含水層的給水度和承壓含水層的給水度存在很大的區別，你知道AB大壩DC這組地層是含水層還是隔水層？煤層開采，巷道（礦坑）會否有水？如果需要修水庫，建壩后庫水是否滲漏？如供水的需要是否為含水層？A-粉砂巖，B-頁巖，C-斷裂，D-礦道。AB大壩DC這組地層是含水層還是隔水層？A-粉砂巖，B-頁巖3.1包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶的劃分地下水面：地下一定深度巖石中的空隙被重力水所充滿，形成的一個自由水面。地下水面之上稱為包氣帶，之下稱為飽水帶。unsaturatedsaturated3.1包氣帶與飽水帶包氣帶與飽水帶的劃分unsaturat包氣帶水的垂直分帶土壤水帶，中間帶（過渡帶），毛細水帶（支持毛細水帶、飽和毛細水帶）。包氣帶的特點巖石空隙未被水充滿;固、液、氣三相介質并存；水的存在形式多樣：結合水、毛細水、重力水、氣態水。以各種形式存在于包氣帶中的水統稱為包氣帶水。包氣帶水的垂直分帶包氣帶的特點以各種形式存在于包氣帶中的水統包氣帶水的特點包氣帶水的來源：大氣降水的入滲，地表水體的滲漏，由地下水面通過毛細上升輸送的水分，地下水蒸發形成的氣態水。包氣帶水的賦存和運移受毛細力和重力的共同影響：重力使得水分下移，毛細力則將水分輸向空隙細小的與含水量低的地方。包氣帶的水、溶質的時空分布及遷移轉化規律受邊界條件影響很大：氣象因素，天然和人工植被、人類的生活和生產。包氣帶水的特點包氣帶水的來源：大氣降水的入滲，地表水體的滲漏包氣帶的意義包氣帶水是水文循環的一個重要通道：飽水帶地下水通過包氣帶獲得降水、地表水的入滲補給(補充)，又通過包氣帶將水分傳輸，蒸發，消耗出去。因此，研究包氣帶水及其中的溶質的遷移轉化規律和時空分布特征對闡明飽水帶水的形成具有重要意義。包氣帶的意義包氣帶水是水文循環的一個重要通道：飽水帶地下水通飽水帶（saturatedzone）特點：

（1）巖石空隙被水完全充滿，是固、液二相介質；（2）空隙中水的存在形式：①重力水，②結合水重力水：連續分布（孔隙是連續的）→傳遞壓力→在水頭差作用下，地下水（空隙中的水）可以連續運動。飽水帶開挖坑道、巷道、基坑，打井均有重力水涌出來！飽水帶中的重力水是開發或利用的主要對象。飽水帶（saturatedzone）特點：

（1）巖石空隙3.2含水層、隔水層、弱透水層

aquifer,aquiclude&aquitard3.2.1基本概念飽水巖層中，根據巖層給水與透水能力可劃分為含水層（Aquifer）：能夠透過并給出相當數量水的巖層。各類砂土、砂巖、裂隙或巖溶發育的巖層等。隔水層（Aquiclude)：不能透過與給出水或透過與給出的水量微不足道的巖層，如裂隙不發育的基巖、頁巖、板巖、致密粘土等。弱透水層（Aquitard）：滲透性很差，給出的水量微不足道，但在較大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的巖層，如粘性土、泥質粉砂巖等。3.2含水層、隔水層、弱透水層

aquifer,3.2.2概念的相對性定義中“相當水量，微不足道，較大水力梯度”是模糊的；含水層與隔水層的劃分是相對的。從實際應用來看，區分含水層與隔水層應考慮巖層給出的水量是否具有實際意義。從理論意義來看，巖層是否透水還取決于時間尺度。如華北平原早期地下水開采，深層水與淺層水之間水位差別不大，深層水與淺層水之間的粘土可作為隔水層；隨著深層水的不斷開采，水位大幅度降低，淺層水向深層“越流”，粘土層成為“透水層”。3.2.2概念的相對性定義中“相當水量，微不足道，較大水水文地質學基礎課件地下水賦存3.2.2概念的相對性巖性相同的地層根據不同研究目的可劃分為含水層或隔水層。修水庫時，要考慮建庫后水庫是否滲漏？供水時，考慮水量是否足夠，是否為含水層？某組地層是含水層還是隔水層？其界定要靈活運用！現代水文地質模擬計算，不再簡單地劃分為含水層、隔水層，而是把不同巖層賦予不同滲透參數。3.2.2概念的相對性巖性相同的地層根據不同研究目的可劃分3.3地下水分類廣義地下水（subsurfacewater,undergroundwater）：地表以下巖石空隙中的水(包氣帶、飽水帶中的水)狹義地下水（groundwater）：地表以下飽水帶巖石空隙中的水（重力水）地下水分類：依據含水介質類型、埋藏條件劃分含水介質三類，埋藏條件分三類，組合共分為9類

孔隙水裂隙水巖溶水

包氣帶上層滯水上層滯水上層滯水

潛水 孔隙潛水裂隙潛水巖溶潛水承壓水孔隙承壓水裂隙承壓水巖溶承壓水 3.3地下水分類廣義地下水（subsurfacewat3.4潛水3.4.1概念地表以下，第一個具有自由表面的穩定含水層中的水。自由表面：即沒有隔水頂板限制，與大氣直接相通。3.4.2基本要素（專業術語）潛水面(watertable)；潛水位（waterlevel）潛水含水層（phreaticaquifer／unconfinedaquifer)含水層厚度(thicknessofaquifer)潛水埋深(depthtowatertable)3.4潛水3.4.1概念3.4.2基本要素（專業術語圖3-3地下水的賦存示意圖包氣帶水地下水位地下水位飽水帶水承壓水潛水上層滯水圖3-3地下水的賦存示意圖包氣帶水地下水位地下水位飽水帶水2345678D1M2345678D1M3.4.3潛水的主要特征補給：降水入滲，河湖水入滲，其他含水層排泄：泉，河，蒸發，其他含水層動態：含水層接收補給或排泄，使厚度變化而儲水與釋水！受氣象、水文因素影響明顯，變化快（水量、水位、水質季節性變化），受人為因素影響也顯著，易污染。水循環：交替迅速，水循環周期短，更新恢復快水質特點：主要取決于氣候、地形及巖性條件。濕潤氣候及地形切割強烈的地區，有利于潛水的徑流、排泄，往往形成含鹽量不高的淡水。干旱氣候條件下由細顆粒組成的盆地平原，潛水的排泄方式以蒸發為主，常形成含鹽高的咸水。潛水容易受到污染，對潛水水源應注意衛生防護。3.4.3潛水的主要特征補給：降水入滲，河湖水入滲，其他含3.4.4潛水等水位線圖的繪制可獲取的信息確定潛水流向。確定潛水面的水力坡度。潛水等水位線圖：潛水面的等高線圖。根據潛水面上各點的水位標高并按一定的間距把某一時間潛水位相等的各點連結成線而成。結合地形圖可確定地下水的埋藏深度；可推斷含水層的巖性與厚度變化；確定潛水與地表水的互補關系；為布設引水、排水工程的位置提供依據。AB3.4.4潛水等水位線圖的繪制可獲取的信息潛水等水位線圖：3.5承壓水(ConfinedWater)3.5.1定義：充滿于2個隔水層（弱透水層）之間含水層中的水。承壓水3.5承壓水(ConfinedWater)3.5.1定3.5.2基本要素承壓含水層：賦存承壓水的巖層；隔水頂板；隔水底板；承壓含水層厚度(M)；承壓高度(H)：含水層某點的承壓高度等于該點的測壓高度；測壓水位線(面)：測壓水位的連線(面)，此線是虛擬的；補給區和排泄區；承壓區；自溢區—測壓水位線與地形等高線的交點連接區。3.5.2基本要素承壓含水層：賦存承壓水的巖層；隔水底板隔水頂板承壓高度含水層厚度測壓水位圖3-6基巖自流盆地中的承壓水隔水底板隔水頂板承壓含水層厚度測壓水位圖3-6基巖自流盆3.5.3承壓水的主要特征補給與排泄：有限區域與外界聯系，水循環交替慢，平均滯留時間長（年齡老）—可恢復性差。水化學：變化較大，可以是淡水，也可能是鹵水。不易污染，一旦污染，很難凈化！動態：較穩定，如果分布面積大，厚度穩定，則調節能力很強。自學P32-33等水壓線圖3.5.3承壓水的主要特征補給與排泄：有限區域與外界聯系3.5.4承壓含水層的儲水與釋水彈性給水度μe：承壓含水層中當測壓水位下降1個單位，單位水平面積含水層柱體所釋放的水量。

測區水位降低導致：(1)含水層孔隙中水的壓力降低—水體積膨脹釋水（1/20000）(2)孔隙水壓力降低，含水層顆粒間有效應力增加—骨架被壓縮（顆粒不變—骨架壓縮=空隙體積減小)—發生釋水。這兩部水是很有限的，所以μe很小（較μd小10-2—10-3）3.5