2014年环评师《技术方法》考点:地下水的基本知识4

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　　1. 水文地质图

　　水文地质图是反映某地区的地下水分布、埋藏、形成、转化及其动态特征的地 质图件，主要表示地下水类型、性质及其储量分布状况等，它是某地区水文地质调查、勘查研究成果的主要表示形式。水文地质图按其表示的内容和应用目的，可概 括为综合性水文地质图、专门性水文地质图和水文地质要素图三类。

　　(1) 综合性水文地质图。

　　反映某一区域内总的水文地质规律的为综合性水文地质图。以区域内的地质、 地形、气候和水文等因素的内在联系为基础，综合反映地下水的埋藏、分布、水质、水量、动态变化等特征，以及区域内地下水的补给、径流、排泄等条件。综合性水 文地质图的比例尺常小于1 : 10万。

　　(2) 专门性水文地质图。

　　为某项具体目的而编制的为专门性水文地质图。如地下水开采条件图、供水水 文地质图、土壤改良水文地质图等。这类图的内容以水文地质规律为基础，同时又考虑应用目的的经济技术条件。专门性水文地质图多?用大于1 : 10万的比例尺。

　　(3) 水文地质要素图。

　　表示某一方面水文地质要素的为水文地质图。例如，水文地质柱状图、地下水 等水位线图、地下水水化学类型图、地下水污染程度图等。

　　①水文地质柱状图是指将水文钻孔揭示的地层按其时代顺序、接触关系及各层 位的厚度大小编制的图件。编制水文地质柱状图所需的资料是在野外地质工作中取得的，并附有简要说明。图中标明有钻孔口径、深度、套管位置、地层时代、地层 名称、地层代号、厚度、岩性和接触关系等信息，它含有含水层位置、厚度、岩性、 渗透性，隔水层的位置、岩性和厚度等水文地质信息。

　　②地下水等水位线图就是潜水水位或承压水水头标高相等的各点的连线图。 在专业水文地质图中，等水位线图既含有地下水人工露头(钻孔、探井、水井)和 天然露头(泉、沼泽)信息，还可能含有地层岩性、含水层富水性、地面标志物等信息。等水位线图主要有以下用途：

　　♦确定地下水流向：在等水位线图上，垂直于等水位线的方向，即为地下水

　　的流向。

　　♦计算地下水的水力坡度。

　　♦确定潜水与地表水之间的关系：如果潜水流向指向河流，则潜水补给河水; 如果潜水流向背向河流，则潜水接受河水补给。

　　♦确定潜水的埋藏深度：某一点的地形等高线标高与潜水等水位线标高之差 即为该点潜水的埋藏深度。

　　♦确定泉或沼泽的位置：在潜水等水位线与地形等高线高程相等处，潜水出 露，即是泉或沼泽的位置。

　　♦推断给水层的岩性或厚度的变化：在地形坡度变化不大的情况下，若等水 位线由密变疏，表明含水层透水性变好或含水层变厚;相反，则说明含水层透水性变差或厚度变小。

　　♦确定富水带位置：在含水层厚度大、渗透性好、地下水流汇集的地方即为 地下水富集区。

　　14.常用的水文地质参数

　　(1)孔隙度与有效孔隙度。

　　松散岩石是由大小不等的颗粒组成的。颗粒或颗粒集合体之间的空隙，称为孔 隙。岩石中孔隙体积的多少是影响其储容地下水能力大小的重要因素。孔隙体积的多少可用孔隙度表示。孔隙度是指某一体积岩石(包括孔隙在内)中孔隙体积所占 的比例。

　　若以〃表示岩石的孔隙度，F表示包括孔隙在内的岩石体积，表示岩石中孔 隙的体积，贝IJ:

　　n = &xlOO% (3-24)

　　V

　　孔隙度是一个比值，可用小数或百分数表示。

　　孔隙度的大小主要取决于分选程度及颗粒排列情况，另外颗粒形状及胶结充填 情况也影响孔隙度。对于黏性土，结构及次生孔隙常是影响孔隙度的重要因素。岩石孔隙是地下水储存场所和运动通道。孔隙的多少、大小、形状、连通情况和分布 规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。

　　表3-16列出自然界中主要松散岩石孔隙度的参考数值。

　　表3-16主要松散岩石孔隙度的参考数值

　　由于多孔介质中并非所有的孔隙都是连通的，于是人们提出了有效孔隙度的概

　　念。有效孔隙度为重力水流动的孔隙体积(不包括结合水占据的空间)与岩石体积之比。显然，有效孔隙度小于孔隙度。

　　(2)给水度与贮水系数。

　　若使潜水地下水面下降，则下降范围内饱水岩石及相应的支持毛细水带中的 水，将因重力作用而下移并部分地从原先赋存的空隙中释出。我们把地下水位下降 一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积，称为给水度，用//表示。

　　对于均质的松散岩石，给水度的大小与岩性、初始地下水位埋藏深度以及地下水位下降速率等因素有关。表3-17给出了常见松散岩石的给水度。

　　表3-17常见松散岩石的给水度

　　对于承压含水层，我们可以比照潜水含水层给水度定义其贮水系数。

　　承压含水层的贮水系数(S)是指其测压水位下降(或上升)一个单位深度， 单位水平面积含水层释出(或储存)的水的体积。

　　我们可以看出，在形式上，潜水含水层的给水度与承压含水层的贮水系数非常 相似，但是在释出(或储存)水的机理方面是很不相同的。水位下降时潜水含水层所释出的水来自部分空隙的排水。而测压水位下降时承压含水层所释出的水来自含 水层体积的膨胀及含水介质的压密(从而与承压含水层厚度有关)。显然，测压水 位下降时承压含水层以此种形式释出的水，远较潜水含水层水位下降时释出的为 小。承压含水层的贮水系数一般为0.005?0.000 05 (Freez and Cherry, 1979)，常 较潜水含水层小1?3个数量级。由此不难理解，开采承压含水层往往会形成大面积测压水位大幅度下降。

　　(3)渗透系数。

　　岩石的透水性是指岩石允许水透过的能力。表征岩石透水性的定量指标是渗透

　　系数，一般?用m/d或cm/s为单位。

　　渗透系数又称水力传导系数。在各向同性介质中，它定义为单位水力梯度下的 单位流量，表示流体通过孔隙骨架的难易程度。在各向异性介质中，渗透系数以张量形式表示。渗透系数愈大，岩石透水性愈强。

　　渗透系数尤是综合反映岩石渗透能力的一个指标。影响渗透系数大小的因素很多，主要取决于介质颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的黏滞性等。不过，在 实际工作中，由于不同地区地下水的黏性差别并不大，在研究地下水流动规律时， 常常可以忽略地下水的黏性，即认为渗透系数只与含水层介质的性质有关，使得问题简单化。要建立计算渗透系数欠的精确理论公式比较困难，通常可通过试验方法 (包括实验室测定法和现场测定法)或经验估算法来确定尤值。表3-18给出了松散 岩石渗透系数的参考值。

　　表3-18松散岩石渗透系数的参考值

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