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自考大专《水文地质学》(01542)复习资料(9)

第11章   孔隙水

11.1孔隙水的特征

孔隙水是赋存于松散沉积物中的地下水。

孔隙水呈层状分布,空间上连续均匀,含水系统内部水力联系良好,因此,在孔隙水系统中打井取水,成功率很高。

残积物是基岩就地风化产物,坡积物是斜坡片流及重力搬运所成,多不构成含水层,或者仅为农户供水之用的零星含水层。

分布最广,最有水文地质意义的是水流沉积物,包括洪积物,冲积物,湖积物,滨海三角洲沉积物,以及冰水沉积物等。

水流搬运与堆积颗粒的能力取决于流速。

11.2洪积物中的孔隙水

典型的洪积扇形成于干旱半干旱地区的山前地带。

⑴干旱半干旱气候下,洪积扇中地下水水量水质均呈明显分带性。

⑵洪积扇前缘,属潜水下沉带或盐分积聚带。

⑶由洪积扇顶部到盆地中心,显示良好的地貌-岩性-地下水分带。

在不同自然地理,地质背景下,洪积扇以及赋存其中呢孔隙水发育各不相同。

⑴干旱气候下,山前为暂时性水流堆积形成的洪积扇。⑵湿润半湿润地区,常年性水流形成的冲积物增多,形成冲洪积扇。⑶湿润气候下,水化学作用以溶滤为主,水化学分带不明显。

11.3冲积物中呢孔隙水

常年性河流堆积形成冲积物,上,中,下流特点不同。

河流上游多为切割强烈的峡谷,仅局部遗留阶地,沉积物分布范围小,厚度不大,但岩性多为砾石粗砂,赋存其中的地下水,可供居民点小规模用水。

河流中游,发育多个二元结构阶地,阶地下部粗粒物质是河流沉积,上部细粒物质为洪水期泛滥沉积。

河流下游的冲积物,以黄河下游泛滥冲积平原为典型。

黄河中游是广袤的黄土高原,粉土质为主,质地疏松的黄土,易于侵蚀带入黄河,黄河含砂量之高属世界之冠。

冲积平原中流速较大的河床堆积砂层,河床以外则以粘性土为主。

11.4湖积物中的孔隙水

湖积物的岩性呈不规则同心圆状分布,岸边浅水处沉积砂砾等粗粒物质,向湖心逐渐过渡为粘土。特点是单层厚度大,延伸广,颗粒分选良好。

湖积物的特点与其沉积动力环境有关。

气候与构造运动是改变湖盆沉积条件的两个主要因素。

11.5  干旱内陆盆地孔隙水系统:石羊河流域

盆地上部堆积全新世一中更新砂砾夹粘性土含水岩系,下部为渗透性较差的下更新世一中新世砂砾岩泥岩互层。受构造控制,两个盆地的上含水层,自南而北,厚度变薄,颗粒变细,渗透性变差。

地下水显示有规律的水化学分带。

石羊河流域地表水开发利用率高达89%,地下水开发利用率高达121%,在西北内陆河流域中高居榜首,绿洲呈现“土壤荒化,水质矿化,植被退化,生态恶化”的危机。

在人口压力下,掠夺性的水资源过量开发,破坏自然规律的水盐调度,是石羊流域水资源危机及生态危机的根源。

调整产生结构,压缩灌注面积,大力推进节水,将流域用水量降低到水资源承载力允许范围,上下游统一合理调配水源,是解决问题的方向。

11.6干旱半干旱黄土高原空隙水系统

 黄土中存在几类空隙:直径小于0.01mm的原生空隙;成壤过程形成的直径大于0.01mm的次生空隙;生物作用造成的根孔和虫孔,直径0.2~20mm(大者0.5~50mm),垂向为主,延伸数厘米至数米;延伸良好、等间距发育的、垂向为主的裂隙,一般认为是成岩裂隙。

黄土的垂向渗透性高于水平渗透性。

每个黄土地貌单元构成一个独立的地下水流系统,地下水由中心向四周辐射式流动,最终以泉的形式排泄于沟谷。

地貌是控制黄土高原地下水演变的中观_微观因素。

黄土塬切割较弱,平台宽广,含水层厚度大,有利于降水入渗而不利于迅速排泄,地下水比较丰富。地下水田塬的中心向四周辐射状散流,以泉的形式排泄于沟谷底部或相对含水层的顶部。

黄土梁、茆切割强烈,不利于降水入渗,地下水不丰富。

气候是控制黄土高原地下水水量水质演变的宏观因素。

11.7干旱半干旱空隙水系统:河北平原

平原普遍存在地下咸水,底洼处多盐碱地。河北平原分为三部分:山前冲洪积倾斜平原,中部冲积湖积平原,东部滨海平原。

山前平原,以砂砾层为主,间夹粘性土层,由山口向四周以及自深部向浅部,颗粒由粗变细,整体水力联系良好。

中部平原,自深而浅,由湖积物转为冲积物。

在沉积环境、微地貌、气候等综合影响下,中部平原地下水的形成、分布与循环,十分复杂。

根据水化学及环境同位素信息分析,山前冲洪积倾斜平原发育局部地下水流系统,在冲洪积扇前缘转为上升水流,使咸水抬什接近地表,在山前平原与中部平原交界处形成浅层咸水及大范围盐碱地。

中部平原,高位河道及古河道构成条状势源,局部水流系统在咸水层之上形成条带状浅层淡水。中间水流系统则由高位河道、古河道出发,穿越咸水层,终结于河间洼地。

目前,河北平原成为我国水资源开发强度最大、水资源供需矛盾最为突出、地下水位下降最强烈、地面沉降范围最大的地区。

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