潜水

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TUhjnbcbe - 2022/7/19 17:06:00

(六)地下水

地下水因而不同体例蓄存于地表下列岩石中的水的统称,是地球水体的一部份。地下水紧要原因于大气降水和地表水的下渗,其活动是果然界水轮回的紧急步骤,在果然地舆处境的孕育与演变进程中起重视要影响。地下水做为水资本的紧急构成部份,与人类社会的进展有着亲近干系。

济南·趵突泉(图源:百度图片)

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含水介质

含有地下水的岩石称为地下水的含水介质,地下水的赋存空间是岩石的悠闲。岩石存在有悠闲是岩石具备赋存地下水机能的根本前提。

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含水层和隔水层

在重力影响下,也许透过并给出相当数目水的岩层称为含水层,最为罕见的含水层有砂岩、砂砾岩等,一些石灰岩、破裂水平较高的火山岩和结晶岩也可孕育含水层。

即使含水但险些不透水或许透水性很弱的岩层称为隔水层,最为罕见的隔水层有粘土、页岩等,一些质量精细的岩浆岩和蜕变岩也可孕育隔水层。

含水层与隔水层示企图(制图:岳鹏程)

含水层与隔水层的区分是相对的,两者之间没有严酷的界定准则,在确定前提下也许彼此变化。岩性、浸透性完整雷同的岩层,在地下水相对充分的地域也许被当成含水层,而在地下水相对不足的地域则也许被当成隔水层。正常觉得,浸透系数小于0.01m/d的岩石属于隔水层,大于或即是此值的岩石属于含水层。

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地下水的典型

地下水的分类办法有不少种,比如:

遵照成因可将地下水份为入渗水、凝聚水、堆积水、原生水和复活水。

遵照力学性质量下水可分为贯串水、毛管水和重力水。

遵照储备空间的性质可分为孔隙水、裂隙水和喀斯特水(岩溶水)。

运用最为遍及的是遵照地下水的储备和埋没前提举办的分类。这类分类紧要囊括一下三类:

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包气带水

地表下列确定深度上,岩石的悠闲被重力水所满盈,孕育地下水面。地下水面以上的岩层被称为包气带,下列的岩层被称为饱水带。包气带中所包罗的百般体例的水称为包气带水。紧要有毛管水、泥土水、表层滞水、池沼水等。

包气带与饱水带示企图(制图:岳鹏程)

包气带水易受外部处境的影响,希奇是大气降水、气温等成分的影响。多雨节令,雨水大批入渗,包气带含水率显著补充;雨后,浅层的包气带水以挥发和植物的蒸腾体例向大气圈分泌,而确定深度下列的包气带水则继承向下渗补给饱水带。干旱节令,泥土挥发剧烈,包气带含水量敏捷缩小,包气带含水量展现剧烈的节令性改变。

潜水

潜水是指饱水带中第一个稳固隔水层以上具备自如表面的重力水。潜水紧要原因于大气降水和地表水的入渗,紧要散布于松弛岩石的孔隙及坚实岩石的裂隙和溶洞当中,没有隔水顶板或惟独部分的隔水顶板。

潜水井:保守的水井(图源:百度图片)

潜水的表面为自如表面,称做潜水面;从潜水面到隔水底板的间隔为潜水含水层的厚度;潜水面到大地的间隔为潜水埋没深度。潜水含水层厚度与潜水埋没深度随潜水面的起落而产生响应的改变。

潜水示企图(制图:岳鹏程)

关系学识:潜水与地表水的干系

潜水与地表水之间存在亲近的互相补付与分泌干系。在靠拢江河、湖库等地表水体的地域,潜水常以潜水流的体例向这些水体汇合,成为地表径流的紧急补给水源。希奇在枯水节令,降水珍稀,很多河道倚赖潜水补给。但在大水期,江河水位高于潜水水位时,河水向两岸松弛堆积物中浸透,补给潜水。汛期一过,江河水位颓落,储备在河床两岸的地下水重又回归河道。

潜水与河水的互相补给示企图(制图:范国雄)

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承压水

满盈于两个稳固隔水层之间的含水层中具备承压水头的地下水称为承压水。承压含水层上部的隔水层称为隔水顶板,下部的隔水层称做隔水底板,隔水顶板底面与底板顶面之间的笔直间隔称为承压含水层的厚度。

当钻孔揭发含水层顶板时,便可在钻孔中顶板底面见到水面,该水面的高程称为初见水位。遭到静水压力的影响,钻孔中的初见水位会一直回升,直至升到水柱重力与静水压力相均衡,水位才会趋于稳固,此时的停止水位称为承压水位。顶板底面高程与承压水位之间的间隔称为压力水头或承压高度。承压水位高于大地高程时称为正水头,低于大地高程时称负水头。具备正水头的承压水可自溢流出地表,称为自流水或全自流水;具备负水头的承压水只可回升到大地下列某一高度,称为半自流水。偶尔承压含水层因压力小而未被水完整充足,含水层中的水不具备压力水头而存在自如水面,这类地下水称为无压层间水,是潜水和承压水的过渡体例。

潜水示企图(制图:岳鹏程)

自流井(图源:百度图片)

END

参考材料:《水文学》(管华主编)

图文编纂:岳鹏程

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