根据埋藏条件地下水分为
❶ 地下水位是否分层
根据地下水的水力特征和埋藏条件,分为包气带水、潜水和承压水。包气带水是指储存在内包气带容(含有空气的岩土层)中以各种形式存在的水。
地下水一般跟海拔无关,跟各地的地质状况有关,特别是河流湖泊周围的地下水位通常较高。
潜水是埋藏在地表以下,第一隔水层以上,具有自由表面的重力水,直接接受大气降水的补给,水位、水温和水质随着当地气象因素的变化而发生着相应的变化。主要用于农田灌溉用水。
承压水是指埋藏在地表以下两个隔水层之间具有压力的地下水。当人们凿井打穿不透水层,揭露含水层顶板的时候,承压水便会在水头的作用下上升,直到到达某一高度才会稳定下来。承压水具有稳定的隔水顶板,只能间接接受其上部大气降水和地表水的补给。因此,承压水受当地气象影响不很显著,存在滞后现象。
❷ 读图,回答下列问题: (1)从地下水分布区看,A处为______区;从埋藏条件看,A处地下水为 ______ ,C、D
(1)补给区潜水承压地下水
(2)C B C、D (3)互补(雨季,河水补给地下水;干季,地下水补给河水) (4)如果承压地下水补给区(A处)的自然条件遭到破坏,水源补给有了变化,那么承压区自流井的流量和水质都将受到影响。 (5)承压水的补给区往往很远,如果在承压区过量开采地下水,地下水位下降形成漏斗区之后,补给非常困难。就会造成很大危害。C、D处大量开采,还可能引起海水倒灌,使地下水质变坏。 ❸ 承压水的与潜水的区别 潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水,通常所见到的地下水多半是潜水。当地下水流出地面时就形成泉。潜水存在于地表以下第一个稳定隔水层上面、具有自由水面的重力。它主要由降水和地表水入渗补给。 承压水(自流水)是埋藏较深的、赋存于两个隔水层之间的地下水。承压水充满于上下两个隔水层之间的含水层中的水。它承受压力,当上覆的隔水层被凿穿时,水能从钻孔上升或喷出。按含水空隙的类型,地下水又被分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。 典型的承压含水层可分为补给区、承压区及排泄区三部分.承压水由于顶部有隔水层,它的补给区小于分布区,动态变化不大,不容易受污染。它承受静水压力。在适宜的地形条件下,当钻孔打到含
水层时,水便喷出地表,形成自喷水流,故又称自流水。人们利用这种自流水作为供水水源和农田灌溉。在中国,承压水的发现和利用始于距今2000多年。汉朝初,中国四川省开始打自流井取卤水生产食盐,井深可达100多丈。澳大利亚的大自流盆地是典型的承压水分布区。 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。潜水的自由水面称潜水面,地表至潜水面间的距离为潜水埋藏深度,潜水面到隔水底板的距离为潜水含水层的厚度。潜水层以上没有连续的隔水层,不承压或仅局部承压。 潜水的径流,受重力控制由高水位流向低水位,在岩石孔隙、裂隙中多为层流运动。潜水的排泄靠蒸发成水蒸气进入大气圈中,或以泉的形式出露于地表,另外就是人工开采等。 ❹ 恐龙化石是怎样形成的
化石就是生活在遥远的过去的生物的遗体或遗迹变成的石头。在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活是遗留下来的痕迹,许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中,这些生物遗体中的有机质分解殆尽,坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头,但是它们原来的形态、结构(甚至一些细微的内部构造)依然保留着;同样,那些生物生活时留下的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化了的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子,从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境,可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化,可以看到生物从古到今的变化等等。 ❺ 地下水按埋藏方式可分为哪几类
根据地下埋藏条件的不同,地下水可分为上层滞水、潜水和承压水三大类。 ❻ 从工程地质的角度,根据埋藏条件可将地下水分为( )。
【答案】B、D、E ❼ 地下水的补给、径流、排泄 一、地下水的埋藏条件 基岩山区地下水的埋藏深度受地形、地质构造的控制变化极大,一般火山岩、变质岩类分布区,地下水埋藏较浅,泉点很多;碎屑岩类分布区,水位变化较大,在盆地和单斜地区承压性大;碳酸盐岩类分布的中低山区,地下水埋藏较深,但补给区、径流区和排泄区地下水埋藏由深到浅分带明显,当地的侵蚀基准面是地下水埋深的重要标志。 松散岩类孔隙水的埋深,主要受地形的控制,其次是人工开采和地质条件的影响,地下水埋深的规律性很强。黄土梁塬区地下水埋藏较深,一般20~120m,它的特点是初见水位和抽水后的稳定静止水位有时差几十米;山前岗地,地下水埋藏亦较深,一般小于30m;平原区地下水位埋深总的规律是由山前向平原,水位埋深变浅。 黄淮海平原的中深层地下水,具承压性,水头一般高于浅层水,且有含水层埋藏越深水头越高的规律,部分地区自流。 二、地下水的补给、径流、排泄 在基岩山区,断裂、褶皱破碎带、岩溶裂隙为降水入渗、地下水储存、径流、排泄提供了有利条件。裂隙岩溶水的重要特点是降水入渗补给快,地下水径流交替条件好,排泄快而集中,它的补排异地分带性强,在排泄区受阻往往以大泉的形式出流,亦有较大的潜流补给山前,矿坑排水和人工开采亦为重要排泄方式;岩溶分布区的另一个特点是河流在补给区汇集排泄地下水,而到径流区又渗漏补给地下水,即相互转化关系频繁。 基岩裂隙水,受降雨入渗补给、地形、裂隙发育程度和植被影响较大,总的特征是潜水径流短、交替强烈,向河流、沟谷、洼地以泉的形式排泄。 在黄土梁塬地区,地下水埋藏较深,主要是降雨通过黄土裂隙孔隙入渗补给,其次是渠渗和灌溉回渗补给。黄土区地形起伏较大,冲沟发育和植被较差,导致降水量流失多,入渗少,是黄土丘陵干旱缺水的重要原因之一。它的明显排泄以塬为单位,以泉的形式排入深沟,以径流形式补给河流阶地地下水。 垄岗地区由于沟谷发育,坡降较大,且表层多为粘性土,从而降水多形成地表径流,入渗补给地下水较少;局部地带接受山区微弱的径流补给,并以河流、沟谷切割含水层,呈泉和渗流的形式排泄于地表。 在平原区,不同区段补给源有所不同。 太行山前倾斜平原受山区侧向径流、降水入渗等的补给,地下水水力坡度为1/1000~3/1000,地下径流条件好。前缘黄卫河交接洼地,则水流滞缓,形成一些涝渍地,地下水流向和地形坡向基本一致。 黄淮平原和南阳盆地地下水主要靠降水补给,其次是灌溉回渗,在临黄河及渠道闸区的两侧,河道渗漏是重要的补给源。经试验研究,黄河侧渗影响宽度约5~10km,侧渗补给总量3.6×108m3/a,单宽侧渗补给量68.96×104m3/(a·km),平原区降水对地下水的补给和潜水蒸发量受包气带岩性、地下水水位埋深的影响,其补给、径流、排泄以垂直交替为主,水力坡度极缓,水平径流微弱。天然状况下它的平衡取决于降水和蒸发。近几十年来大面积开采地下水、河道建闸蓄水、引水灌溉等,对地下水的影响日趋扩大,其动态决定于降水、蒸发、开采和调蓄之间新的平衡关系。 中深层承压水在山前、盆地主要受侧向径流补给,其次为越流补给;平原区主要是越流和弹性释水补给,径流微弱。消耗主要是开采和径流,由于补给微弱,开采主要消耗静储量。 三、地下水与大气降水、地表水的转化关系 自然界的水循环主要发生于大气降水、地表水、包气带水及地下水之间,循环速度相对迅速。大气降水落到地表后,一部分变为地表径流(地表水),一部分蒸发后重新回到大气圈,剩下的另一部分渗入地下含水层成为地下水。 1.大气降水 河南省多年降水量平均600~1200mm。空间上,受气候影响由北向南降水量递增;时间上受季节性变化影响,年内分配不均匀,年际变化很大。全省年降水量主要集中在6~9月份,占年降水量的55%~80%; 3~5月份全省多旱少雨,平均降水量淮南为300m,豫北平原不足80mm。由于河南跨越江、淮、黄、海四大流域,各流域之间在相同时间和相同年份时有出现南涝北旱或北涝南旱的极端情况,存在降水时序分布差异。全省年平均蒸发量1100~1700mm,其变化与降水量相反,由北向南递减。 大气降水是地下水的主要补给来源。大气降水补给地下水的数量受到很多因素的影响,与降水的强度、形式、植被、包气带岩性、地下水的埋深等密切相关,一般当降水量大、降水过程长、地形平坦、植被繁茂、包气带透水性好、地下水埋深不大时,大气降水才能大量补给地下水,其中起主要作用的是降水量和包气带的岩性。据动态资料分析计算,我省平原区降水入渗补给系数为0.10~0.30。 2.地表水 地表水指河流、湖泊、水库等,由大气降水形成的地表径流汇集而成。地表径流的形成主要受降水(雨量、雨强)和下垫面产生汇流条件的影响:雨量或雨强太小不利于产流,地势平坦、植被繁茂和土壤疏松也会加大入渗,削减地表径流量,加之陆面、河道和土壤对降水的调蓄作用,地表径流较降水具有更为集中和发生时间滞后的特点。由于雨量、雨强达不到一定程度不能成为有效降雨,形成地表径流,因而枯季的一些降水过程并不产生地表径流,致使地表径流的年内分配较降水量更为集中。 地表径流主要受降水补给,其时空分布和降水量分布变化大体一致。南部大别山区平均年径流深500~600m m,桐柏、外方山区为400m m,北部太行山区约200m m,东北部平原仅50m m;丰水期地表径流占全年70%,枯水期多数中小河流断流。 地表水可补给地下水,也可排泄地下水,这主要取决于地表水水位与地下水水位之间的关系。山区河流的上游,地下水补给地表水;河流的中游,河水位与地下水水位比较接近,洪水期地表水补给地下水,平枯水期地下水补给地表水;处于冲积平原的河流下游,河床高于附近平原,地下水接受地表水的补给。地表水补给地下水的多少不仅取决于水位差,还取决于地表水体下部岩土的渗透性。以黄河河南段为例,中游潼关—桃花峪在未修建三门峡水库前,汛期黄河水补给两侧地下水,非汛期排泄地下水;下游桃花峪—台前为“地上悬河”,黄河水常年补给地下水。 3.地下水 地下水的补给有大气降水补给、地表水补给、越流补给及人工补给(包括农灌、工业与生活废水排入地下补给以及人工回流补给等),其中大气降水是地下水的主要给来源。 地下水的排泄方式有泉水排泄、蒸发排泄、向地表水排泄、越流排泄、人为开采等,其中人为强力开采是地下水排泄的主要形式,目前出现的地下水降落漏斗等环境地质问题都与开采有关。 受自然条件改变引起的变化(如枯水期和丰水期)、人类活动引起的变化(如水利工程、开采、回灌等)的影响,地表水与地下水会互相转化,有时地表水补给地下水,有时地下水又排泄地表水。 ❽ 地下水分类 地下水的分类原则是要反映出地下水的赋存特征。埋藏条件和含水介质是最主要的两个赋存特征,它们对地下水水量和水质的时空分布有重要意义。地下水埋藏条件是指,在水文地质剖面中,含水层所处的位置和受隔水层限制的情况。地下水分类按埋藏条件和含水介质类型进行分类。地下水分类在编制水文地质图件和研究地下水运移中很有用处。 地下水按埋藏条件可分为包气带水、潜水、承压水,按含水介质类型来分类可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水三类,组合后有9类。见表2-2。 表2-2 地下水分类表 ❾ 水文地质条件的影响 研究区处于黄河冲积平原,全区均为第四纪松散地层堆积,地下水就赋存在这些厚度巨大而分布广泛的地层孔隙中,松散岩类中地下水的赋存条件,主要取决于含水层分布范围的大小、厚度、颗粒的粗细和结构的致密程度。一般来讲,含水层分布面积广、厚度大、颗粒粗、结构疏松,赋存条件就好,反之就差。本区各时代含水层从上到下,时代由新到老重叠覆盖,孔隙率也由新到老逐渐变小,这是因为时代新的压密程度较低,较松散,时代老埋藏深,压密程度高,故地下水赋存条件由新到老逐渐变差。 黄河冲积平原浅层水由于古黄河多次改道古河道分布面积广大,砂层颗粒粗,厚度大,结构松散,孔隙大,这对地下水的赋存与分布是极为有利的条件。西部条形岗地浅层水由于含水砂层颗粒细,厚度小,或者无砂层,地下水赋存条件较差。 深层地下水在不同地区、不同深度都埋藏有较厚的中粗砂、中细砂含水层,给地下水的存在和富集形成了较大的空间,地下水缺少储存的空间,而在300m深度以下有厚层的中粗砂含水砾石,其赋存条件较好。 研究区含水层的岩性、地下水的埋藏深度以及地下水的补径排对氟的迁移富集起很重要的作用,以下将分别进行阐述。 (一)含水层岩性的影响 研究区含水层岩性决定含水层的透水能力,而含水层的透水性好坏往往又决定地下水交替的快慢。如果含水层的透水性好,包气带的淋洗水进入含水层后,可及时被带走,有利于土壤的脱盐;另外由于径流条件好,地下水交替积极,潜水的矿化度往往也相对较低。反之,如果含水层的透水性差,来自包气带的淋洗水难以排走,导致土壤向积盐方向发展,造成土壤的盐渍化。例如,在一些干旱、半干旱地区,虽然潜水埋藏深度小于支持毛细带的最大上升高度,但潜水含水层(砂砾石层)透水性极佳,往往见不到盐分聚集现象。 另外,含水层由粒径较细的颗粒(如黏性土)组成时,这些细颗粒的物质可以吸附周围环境中的氟,使含水层中氟的背景值变大,这时在一定的水化学条件下进入地下水中的氟也会相应地增多,容易出现高氟地下水。 在研究区北部、东部以及南部的大部分地区为黄河冲积平原、古河道主流带地区,含水层上游以含砾石、中粗砂为主,下游以中细砂为主,为黄河古河道河床相堆积。含水砂层顶板埋深上游10m左右,下游可达20m。覆盖层岩性为亚砂土夹亚黏土,局部为粉砂,与下层含水层构成上细、下粗的“二元结构”。在古河道主流相和泛流相沉积中易形成这种典型的二元结构,为黄河冲积平原分布面积最大的含水层类型。上部为亚砂土、亚黏土等组成的弱含水层,下部为稳定的含水砂层。主流相含水砂层,以细砂、中细砂、中粗砂为主,厚度一般为10~35m,以HCO3-Ca,HCO3-Ca·Mg,HCO3-Na·Mg,HCO3-Mg·Na型水为主,氟含量一般小于1mg/L。 中牟县芦岗、大马寨,开封县榆园、三里寨、半坡店,杞县城南—裴庄店,通许县城南—太康县杨庙,扶沟县吕潭—太康县、鄢陵板桥、县城—马栏,尉氏县朱曲及临近条形岗地的黄河冲积平原的边缘地带,属于泛流带和泛流边缘带沉积。含水层颗粒细,厚度比较薄,地下水径流条件较差,因而水质也比主流带差,易形成高氟地下水,水化学类型为HCO3-Na·Mg型水,HCO3·Cl-Na·Mg·Ca型水,HCO3·SO4·Cl-Na·Mg型水,局部地区为SO4·Cl-Na·Mg型水,矿化度较高,一般为1~3g/L的微咸水。 (二)地下水埋藏深度的影响 地下水的埋藏深度影响潜水蒸发能力的大小,当地下水位埋深不大时,潜水的蒸发作用强烈,容易引起毛细上升,深层的地下水进入浅层,而潜水又被大量蒸发而浓缩,从而使氟离子含量升高。 地下水埋藏深度对高氟富集的影响在前文中已有阐述,在此不再进行赘述。 (三)地下水补径排的影响 1.地下水的补给 研究区地下水的补给分为垂直补给和水平补给两种,而以垂直补给为主。垂直补给以大气降水为主,其次为河流、渠系及灌溉回渗补给。大气降水的补给与降水量大小、降水强度、包气带岩性、土壤含水量、地形条件、地下水位埋深及植物等因素有关。这些因素不同程度地影响降水入渗补给量的大小,但在一般情况下,降水入渗补给量随降水量的增加而增大,随地下水位埋深增大而减少,包气带岩性越粗、地形越平坦、地下水径流越迟缓、土壤含水量越少、植被越密集则补给量越大,反之则越小。 本区广大平原区地形平坦,地表径流迟缓,岩性以亚砂土为主,地下水位埋深为3~4m,部分为1~2m,少数为4~6m,这对降水补给十分有利。尉氏县西部条形岗地,起伏较大,地表径流较好,降水补给条件稍差。 本研究区的地下水主要补给来源为大气降水,其次在雨季部分河流补给地下水,旱季则排泄地下水。地下水位埋深较浅,对降水补给十分有利。随着降水入渗,包气带中的含氟组分在溶滤作用下随之迁移到地下水中。 2.地下水的径流 地下水水平径流条件较好,有利于氟的迁移扩散,水氟含量较低;水平径流滞缓,则为氟的累积富集提供了有利条件。 研究区内的条形岗地,包括尉氏县西部岗地以及召陵岗地带,由于地形起伏大,地下水径流条件好,不利于氟的富集,故形成矿化度低的淡水;而东部广阔的黄河冲积平原,地形平缓,地下水径流缓慢,尤其是岗间的带状洼地、槽形洼地、碟形洼地等微地形、地貌,地下水流动滞缓,又属于地下水的排泄汇聚点,故易形成高氟地下水。 浅层地下水径流受地形、补给来源和含水层岩性的控制,研究区西部岗地(主要分布在中牟县黄店和尉氏县大桥以西)地形起伏较大,水力坡度也较大,自西向东、东北、东南呈放射状缓慢向下游流动,水力坡度为1/200~1/1000,地下水的径流相对较强,有利于氟的迁移。其他冲积平原地形平坦,地下水水力坡度上游为1/2000、下游为1/4000~1/6000,顺地面坡降由西北向东南流动,地下水的流动相当滞缓,容易造成氟的富集。 在平原区内,受微地貌和古地形的影响,往往形成局部的高氟和低氟地下水区。例如,在黄泛平原区,古河道分布较广,径流条件较好,形成局部的高渗透性透镜体,氟在地下水中的含量就比较低。而在径流条件差的闭塞低洼区,经过长期的水-岩作用,矿化度较高,促使氟向该处集中。 3.地下水的排泄 蒸发是研究区地下水排泄的主要形式,由于包气带岩性和地下水埋深均不同,其蒸发强度也不相同。我国蒸降比为1的地带可以大致看作高低氟地下水的分界区,蒸降比越大,水氟的浓缩特征越明显,这种浓缩特征在以松散均质沉积物构成的平原区尤为显著。在地下水位埋深为1~2m的地区,蒸发量最大,地下水位埋深在4m以下的地区蒸发量微小。研究区蒸降比达到2,地下水位埋深一般2~4m,部分地区1~2m和4~6m,地表岩性尤以亚砂土为主,毛细管作用强烈,蒸发量大,十分有利于氟的浓缩富集。 综合各方面因素可以得出:地下水补径排条件不同,对氟富集的影响不同。可归结为:补排类型为入渗-蒸发型的地区,有利于氟的浓缩富集,常为高氟地下水分布区。该地区主要分布在水位埋深小于2m的地区,面积较小,以降水入渗补给为主,其次为河渠水与灌溉水的补给;地下水水平径流滞缓,或岗间洼地地带的地下水汇聚点。开采水平极低,蒸发是地下水的主要排泄方式,地下水位埋深浅、含水层岩性细,有利于地下水的蒸发,易形成高氟地下水。反之,则不易形成高氟地下水。 热点内容
|