冲积层中的地下水 工程地质与水文地质 地下水有哪些类型?

作者&投稿:祖陈 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

冲积层中的地下水,虽然有一些共同的特征,由于在河流的上中游河谷及下游平原,冲积层的岩性结构、厚度等都不相同,因此冲积层中地下水的埋藏分布和水质、水量也有较大的差别。

1. 河流上、中游河谷冲积层中的地下水

河流上游的河谷呈 “V”型,比较狭窄,阶地和河漫滩不发育,往往在凸岸沉积有卵砾石层,透水性强、水质好,与河水关系密切,但厚度不大,分布范围小,水位季节变化大。

河流中游的河谷呈 “U”型,相对比较宽阔,河漫滩和阶地都比较发育。具有二元结构的河漫滩属最新堆积的冲积层,上部的细砂及黏性土相对为弱透水层; 下部是中粗砂和砾石组成较强的透水层,埋藏有丰富的地下水,且潜水和河水往往连成一个统一体。阶地中埋藏的潜水,其补给、径流条件较好,水量也大,它除接受大气降水补给外,还经常接受地表水补给。

阶地中潜水的埋藏深度受地形的控制。地下水的水力坡度自分水岭向河谷变缓,埋藏深度逐渐变浅。在不同的地貌部位因地质结构不同,故富水性也有所差异。一级阶地富水性最好,且多为重碳酸盐型水。高阶地的冲积物因形成的时间早,常已开始固结或被坡洪积物所覆盖,因此透水性差,又因为宽度、厚度较小,汇水条件不如低阶地,故富水性不如低阶地好,且水质变化大。例如黄河在兰州附近形成了六级阶地,一级阶地沿黄河不连续分布,宽度小于 500m,组成物质下部为砂砾卵石层,上部为粉细砂; 潜水埋深 1 ~3m,含水层最厚处达 340m,透水性良好,渗透系数为 40 ~100m/d,主要接受黄河水补给,水质为 HCO3- Ca - Mg 型水,矿化度在 0. 3g / L 左右,兰州市供水开采的地下水即取自该阶地与河漫滩的含水层。二级阶地出露较广,阶面平坦,最宽可达 4km 多,兰州市区即位于其上。该阶地含水层厚度变化大,由几米至二十多米; 渗透系数平均为 14m/d,潜水埋深在 1 ~15m 左右,不仅富水性远比一级阶地差,水质也不如一级阶地,矿化度已达1g / L。在四级阶地以上水量已很小,水质极差,带苦涩味,已不能饮用。

2. 河流下游平原冲积层中的地下水

下游平原区沉积物厚度很大,不同时代和不同成因的沉积物往往叠置在一起,使岩性结构和富水性的变化都很复杂。

例如黄河下游冲积平原地区,在平面垂直河流方向上,近期古河道与现代河道地势最高,沉积颗粒较粗的砂,向河道两侧,随着地势变低依次堆积粉土、黏性土。显示着良好的微地貌 - 岩性 - 地下水分带性。

现代河道与近期古河道地势高、岩性粗、渗透性好,利于接受地表水与降水的入渗补给,地下水埋藏深度大,蒸发较弱,以溶滤作用为主,水质良好。河道两侧向河间洼地,地势逐渐变低,岩性变细,渗透性变差,地下水位变浅,蒸发增加,矿化度增大。

在平面沿河流方向,从近山到滨海,地势趋于平缓,岩性变细,渗透性变差,补给量减少,蒸发为主,矿化度增大。

由河道向河间洼地,地下水水质的变化还与本区普遍存在的咸水层以及咸水层在地下水流动系统的驱动下的运移有关。

现代河道与近期古河道由于占据高位形成地下水的势汇,与相邻低地间形成局部性地下水流动系统,与河间洼地间形成较大的流动系统。因此,河道处地下水做下降运动形成淡水透镜体,并驱动咸水层下移; 河间洼地处地下水做上升运动,推动咸水层整体上移,咸水层顶界往往在此达到地下水面。在河道两侧低地以及河间洼地中心的势汇地带,由于蒸发而造成土壤盐渍化 ( 图 9 -10) 。

图9-10 黄河冲积平原水文地质示意图

冲积平原中流速较大的河床堆积砂,河床以外则淤积黏性土为主。因此,构成冲积平原主要含水层的砂沿河道呈条带状分布。随着河流决口改道,形成不同时期的古河道。除了决口处前后期古河道的砂层连通外,后期的河道砂带也可能在某些地方直接叠置在原有河道砂带之上。因此,剖面上看来似乎是孤立透镜体的砂,在三维空间实际上是相互联系的网络状砂带 ( 图 9 -11) 。含水砂层正是通过这种砂层相连的 “天窗”以及通过黏性土弱透水层的越流相互发生水力联系的。

图9-11 冲积平原中的河道变迁及砂层的几何形态( 据王大纯等,1995)



河谷冲积层中的地下水一般不具有哪些特征~

河谷冲积层中的地下水一般不具有哪些特征()A 、含水层沿整个河谷呈带状分布B 、含水层水质均匀、水质较好、水质埋深浅C 、主要靠大气降水、河水和两岸的基岩裂隙水供给 、具有承压水的特点参考答案:A


关于地下水按含水层介质类型的分类,目前存在着如下两种分类方案。
  第一种分类方案是以俄罗斯和中国为主的一些国家,承袭了原苏联水文地质学者的地下水分类的基本观点,即以含水介质的空隙类型作为划分地下水类型的基本依据。该种分类的基本观点是岩石的基本类型和岩石中的空隙类型之间有着完全的对应关系;而一定类型的空隙(包括粒间孔隙、裂隙和溶蚀孔洞)则赋存一定类型的地下水。按照这一观点,可把地下水划分为孔隙地下水(松散未胶结岩石)、裂隙水(非可溶性坚硬岩石)和岩溶水(石灰岩、白云岩等可溶性岩石)三种。由于这种分类能直接反应出岩石类型、贮水空隙类型和地下水类型三者之间的相互依存关系。因此这个分类便成为寻找、勘探、评价与开发地下水资源的理论基础;也被广泛用于水文地质教科书及各种地下水勘查规程和水文地质科研、生产中。
  地下水按含水介质分类的第二种方案,可以欧美国家为代表,即直接以岩石的类型作为划分地下水类型的依据。例如笔者从美国Davis和Dewiest所著“水文地质学”(1966年)、加拿大、R.A.Freeze和J.A.Cherry出版的“地下水”(1979年)、以色列J.贝尔所著“多孔介质流体动力学”(1979年)、日本山本藏毅所著“地下水水文学”(1992年)等专著中均可见到。书中虽然没有专门的地下水分类的章节,但这些学者均按照岩浆岩和变质岩、火山熔岩、沉积岩(或进一步分为砂质岩石和碳酸盐岩)、冲积层、永冻层等岩石类型来描述其中的地下水特征,或者按岩石类型来命名含水层(如火成岩变质岩含水层,碳酸盐岩含水层和碎屑岩含水层等等)。这种分类方案的优点是比较直观,且易于掌握。但是岩石类型繁多,这种地下水分类就未免五花八门,缺少科学的系统性。同时,这种分类也不能反应出地下水贮、导水性质等重要特征。
  比较以上两种地下水按介质条件的分类方案,显然按岩石空隙类型的分类更具科学性。但是,近年来,随着地下水勘探和开发工作的深入,发现这种单一按含水介质孔隙类型的地下水分类方案仍然不够完善,主要存在以下几方面的问题。
  (1)岩石类型、空隙类型和地下水类型之间并无绝对的对应关系。例如裂隙空隙并非非可溶性的坚硬岩石所独有,松散岩石中的黄土和某些粘土也存在大量的裂隙空隙;尺寸较大的孔洞空隙也并非可溶性的碳酸盐岩石所独有,某些含有可溶质成分的碎屑岩石(如胶结物或角砾为可溶性的角砾岩),甚至于火山熔岩中也存在各种孔洞及管道空间。
  (2)在三大基本岩石类型(松散岩石、非可溶性坚硬岩石、可溶性岩石)之间存在一些过渡类型的岩石;它们常具有两种类型的贮水空隙系统(即双重孔隙介质)。如我国中生代和新生代第三系地层中的许多半胶结(半坚硬)的碎屑岩,既有粒间孔隙又有成岩和构造裂隙的存在。亦即,既含有孔隙地下水又赋存有裂隙地下水。前已提出的某些含可溶质成分的碎屑岩,也可能同时具有成岩、构造裂隙和溶蚀裂隙、孔洞以至管道空间,即既含裂隙水又赋存岩溶水。我国西北地区的黄土亦是如此,既是孔隙含水、也是裂隙(垂直裂隙)含水的双重孔隙介质。在目前以含水层介质类型为基础的地下水分类中,并未明确这部分过度类型岩石、双重性质空隙类型地下水的位置。
  (3)近年来在地下水勘探、开发中,发现了一些新的贮水空隙类型。如具有十分重大含水意义的基性熔岩中的大尺寸熔岩隧道、坚井和孔室空间,以及某些玄武岩中的大孔洞层(可能为埋藏的火山灰碴),这些空隙和地下水类型在目前通用的地下水介质分类中也没有位置。以上问题说明,简单的按照岩石类型和空隙特征来划分地下水类型,既不完全符合地下水赋存形式的客观实际状况;也不能概括自然界存在的所有地下水类型。因此,对目前广泛使用的这个地下水分类仍有必要进一步完善和改进;对三大类地下水的概念,特别是裂隙水的概念也需重新进行定义。

冲积层中的地下水
答:冲积层中的地下水,虽然有一些共同的特征,由于在河流的上中游河谷及下游平原,冲积层的岩性结构、厚度等都不相同,因此冲积层中地下水的埋藏分布和水质、水量也有较大的差别。1. 河流上、中游河谷冲积层中的地下水 河流上游的河谷呈 “V”型,比较狭窄,阶地和河漫滩不发育,往往在凸岸沉积有卵砾石...

河谷冲积层中的地下水一般不具有哪些特征
答:河谷冲积层中的地下水一般不具有哪些特征()A 、含水层沿整个河谷呈带状分布B 、含水层水质均匀、水质较好、水质埋深浅C 、主要靠大气降水、河水和两岸的基岩裂隙水供给 、具有承压水的特点参考答案:A

湖积物中的地下水
答:不同条件下湖积物中的地下水情况如下。1)滨岸砂砾带:在湖岸被波浪冲刷作用地带,常有狭窄带状的砂或砂砾沉积,近代湖泊的湖岸常形成沙堤。如黑龙江兴凯湖滨沙堤,砂层厚1~10m,宽1~3km,下部有黏性土层隔水。潜水埋藏深度在沙堤顶部深,边缘较浅。一般水量不大,矿化度常在0.5~1.0g/L,为...

冲积层中地下水埋藏分布特征
答:冲积层中地下水埋藏分布特征:冲积平原地下水的形成和分布除受到岩性和地形条件的控制外,还受水文,气候等因素的影响。平原河流冲积物的岩性特点是颗粒小,即使靠近河槽部位也多为中、细砂或粉砂,再加地形坡度平缓,因此,地下水埋藏浅,径流缓慢,而垂直交替在数量上占相当大的比重,在我国北方干旱和半...

地下水是怎样形成的?地下水的埋藏类型有哪些?各有什么特点?
答:(1)上层滞水是指存在于地面以下局部隔水层上面的滞水。上层滞水分布范围有限,只有在大量降水或融雪后才能聚集较多的水量,具有明显的季节性。(2)潜水是指埋藏于地面以下第一个隔水层以上具有自由水面的地下水。潜水面的标高称为地下水位。潜水主要存在于第四纪松软沉积层和基岩的风化层中。潜水直接因大气...

复杂沉积系统地下水化学成分的形成和演变
答:在复杂沉积系统的地下水含水层中,可能是已胶结成岩的各种岩石,诸如砂岩、粉砂岩、灰岩、白云岩、石膏层等,也可能是未胶结的松散沉积物,诸如砂砾(卵)石、砂、粘性土等。这些沉积物包含着各种矿物或矿物集合体。关于此类沉积物地下水化学成分形成的问题是十分复杂的,影响因素很多,其中最重要的是:...

地下水赋存规律和蓄水构造类型
答:(一)平原区松散岩类孔隙水 平原区松散岩类孔隙水按分布位置的差异可进一步分为河流平原区和山前倾斜平原区两类。前者主要分布于伊洛河两岸和黄河南岸,地势平坦,松散层厚度大,岩性主要为砂性土、砂砾石等,赋存的地下水为松散岩类孔隙水,冲洪积形成的砂砾石可作为良好的含水层,大气降水的直接入渗或地下水侧向径流...

冲积平原地下水
答:在平原地区深部的冲积物中常存在层状或透镜体状的砂层含水层,赋存有较为丰富的地下水。地下水呈承压状态,有时钻井揭露后能自流出地表。地下水主要是获得来自上游的侧向径流补给,向下游侧向径流排泄,或向上部浅部含水层越流排泄。地下水位动态变化相对比较稳定。由于地下水补给区距离远,地下水不易...

洪积扇中的地下水
答:此带的沉积厚度较大,在深部常有中、上部延伸下来的砂层,形成深部承压水。承压水在水头作用下,经上覆弱透水层越流补给潜水,在一定程度上加强了潜水的蒸发作用。综上所述,洪积扇中的地下水由山口向平原 ( 盆地) 方向总的分布规律是: 由于水动力条件控制着沉积作用,洪积扇显示良好的地貌、岩性分...