水文地質中的潛水有哪些特徵
1. 水文地質特徵
15.3.1 井田水文地質特徵
開平煤田位於燕山沉降帶中段之南緣，為一北東向的北翼陡南翼緩的不對稱向斜構造。向斜盆地北依低山，南卧平原，絕大部分隱伏於第四紀沖積層之下。向斜北部基岩裸露地區，地面標高40～60m，南部為20m左右。區內地表水系不發育。分布於煤田東部的沙河及自西部進入煤田的陡河，均系季節性河流，平時主要起著排泄礦井水的作用。礦區內主要含水層為沖積層含水層、煤系地層砂岩裂隙承壓含水層、奧陶紀灰岩含水層，除第四紀潛水層外均為承壓含水層，含水豐富。煤系砂岩含水層富水性受構造發育控制，主要是裂隙含水層、奧陶紀灰岩含水層岩溶發育，含水豐富，對區域內礦井威脅較大，多座礦井發生奧灰水突水水害事故。區域內含水層的補給主要為大氣降水，同時由於導水構造的存在，也造成各含水層的越流補給。
在煤系地層中，對礦井直接充水的含水層是5煤層頂板砂岩裂隙承壓含水層、5～12煤層間砂岩裂隙承壓含水層和12～14煤層間砂岩裂隙承壓含水層。
5煤層頂板砂岩裂隙承壓含水層:該層在5煤層頂板以上，平均厚度約74.4m，岩性主要為中、細砂岩及粉砂岩。該層裂隙發育，含水較豐富。採掘過程中大都表現為淋滴水，局部表現為涌水現象。該含水層在井田東部、西南部隱伏露頭區與第四紀沖積層底部礫石含水層直接接觸，並接受其補給。在井田北部、西部分別與呂家坨礦、錢家營礦相連。整個含水層在井田范圍內具有典型的裂隙水特點，節理裂隙較為發育，充水及導水性較好，含水較為豐富，單位涌水量為0.328L/s·m，滲透系數為0.339m/d，水質類型為重碳酸－鈣鎂鈉型或重碳酸－鈉型，屬軟水。
5～12煤層間砂岩裂隙承壓含水層:該含水層由幾層互不聯系的含水亞層組成，主要有5～7煤層間砂岩裂隙承壓含水層、7～9煤層間砂岩裂隙承壓含水層、9～11煤層間砂岩裂隙承壓含水層、11～12煤層間砂岩裂隙承壓含水層。其中以5～7煤層間砂岩裂隙承壓含水層和9～11煤層間砂岩裂隙承壓含水層富水較強。該含水層在井田東部露頭區接受第四紀沖積層含水層的補給，煤層採掘過程中充水形式為頂板淋滴水和底板緩慢滲水，目前主要消耗其靜儲量。另外，7煤層采出後，通過回採冒落裂隙帶接受上部5煤層頂板砂岩裂隙承壓含水層的補給。據抽水試驗結果，單位涌水量為0.0022～0.845L/s·m，滲透系數為0.012～1.725m/d。水質類型變化較大，為重碳酸-鈉鈣鎂型，重碳酸－鈣型，重碳酸、硫酸-鈣鎂型，屬軟水，局部礦化度較高。
12～14煤層間砂岩裂隙承壓含水層:該段平均厚度約60m左右，岩性主要為中、粗砂岩，含礫粗砂岩。中部的一層含礫粗砂岩，裂隙發育、含水豐富，當開拓巷道通過該層時大多表現為裂隙出水。
該含水層在井田東部、西南部與第四紀沖積層底部卵礫石含水層直接接觸，並接受其補給;在井田北部、西部分別與呂家坨礦、錢家營礦相連。在井田范圍內，該含水層接受奧陶紀灰岩含水層的補給，其補給途徑大多是岩溶陷落柱、導水斷層及導水裂隙等。由於構造發育的不均一性，導致了該含水層在井田范圍內富水性的不均一。在井口區及北翼，由於岩溶陷落柱及導水構造較為發育，12～14煤層間砂岩組含水層與奧陶紀灰岩岩溶水聯系密切，含水較為豐富，不易疏干。
該含水層據范45孔抽水試驗結果單位涌水量為0.845L/s·m，滲透系數為1.725m/d。水質類型為重碳酸-鈣鎂型，局部為重碳酸-鈣鎂鈉型和重碳酸-鈉型，屬軟水。
煤系地層基底的奧陶紀灰岩強含水層和上覆的第四紀沖積層強含水層，煤系地層中的唐山灰岩含水層是礦井充水的間接補給水源。
第四紀沖積層含水層:第四紀沖積層厚度在井田北部為50m左右，到井田南部厚度已達400m以上。本層可分為4個含水帶，第一個含水帶為潛水層，其他3個含水帶為承壓含水層。
潛水層:本層主要由混合砂組成，分布於整個井田，為一層狀孔隙含水層，厚度平均12m左右。由於地勢平坦，主要接受大氣降水的補給，與地表水體為互補關系。雨季接受地表水補給，旱季向地表水體排泄。潛水的流動方向大致與沙河流向一致。潛水水位埋深與地形有關，受降雨影響水位動態季節性變化明顯。平水期滲透系數為1.925m/d，單位涌水量為0.364L/s·m;多雨期滲透系數為5.061m/d，單位涌水量為0.891L/s·m。水質類型為重碳酸-鈣鎂型，屬軟水。
上部砂岩含水層:該層埋藏深度23～36m，其厚度一般為13m，為承壓含水層。本層主要由粗砂和細砂組成，局部有粗砂含礫，含水層頂部有一厚達3m左右的砂質粘土或粘土層。
據鑽孔抽水試驗結果，該含水層滲透系數為1.95～5.06m/d，單位涌水量為0.232～0.865L/s·m，水質類型為重碳酸-鈣鎂型，屬淡水。
中部卵石層含水層:本層埋藏深度35～65m，含水豐富，分布較廣，為承壓含水層，主要由卵石組成。井田北部發育，厚度約13m，向南逐漸變薄，其含砂量亦愈來愈多，至范各庄鄉張庄戶村、大赤口村一帶變成粗砂層而尖滅。據F13鑽孔抽水試驗結果滲透系數為12.307m/d，單位涌水量為2.339L/s·m，水質類型為重碳酸-鈣鈉型，屬鹼性淡水。
底部卵礫石含水層:本層為沖積層最底部的含水層，井田北部范區埋藏在53～170m，南部畢區埋藏在230～424m。頂部多中細砂層，底部為含砂礫石層，分布廣呈多層透鏡狀。在井田中部約有9.33km2的底部卵石層直接與基岩接觸，其厚度3～10m;畢區較厚，厚度達15m以上。井田范圍內底部卵礫石層與基岩直接接觸面積累計約21.24km2，占整個井田面積的68.5%。據抽水試驗結果，單位涌水量為2.887L/s·m，滲透系數為35.46m/d。水質類型為重碳酸－鈣鎂鈉型，屬淡軟水。
井田范圍內有31.5%的面積為粘土層與基岩直接接觸，在井田北部其厚度為3～6m左右，局部達10m以上;在井田南部其厚度為6～8m，局部厚達10m以上。
奧陶紀灰岩岩溶含水層:奧陶紀灰岩在井田東部、北部埋藏較淺，在西部、南部埋藏較深;在井田外部為隱伏露頭，直接與第四紀沖積層接觸。整個井田奧陶紀灰岩中構造裂隙和岩溶發育，但不同區域發育程度有很大差異。在塔坨向斜至井口向斜區岩溶發育且有較大溶洞存在，並造成煤系地層陷落，已相繼發現了14個岩溶陷落柱;井田南翼單斜區，奧陶紀灰岩溶發育則較差，如南二、南三石門鑽孔只有小的構造裂隙和溶孔。根據抽水試驗和對該含水層動態長期觀測資料，奧陶紀灰岩是一個互相連通的岩溶含水整體，是煤系地層的主要補給水源，又可通過導水斷裂和岩溶陷落柱成為礦井的直接突水水源。
奧陶紀灰岩岩溶富水性是極不均一的，井田北部一些鑽孔單位涌水量可達6.593L/s·m，滲透系數為31.87m/d，而井田南部有的鑽孔單位涌水量不足0.01L/s·m;建井前該含水層原始水位可達+31～+33m，由於30年的疏降，現水位為+2.35～+4.88m之間。該含水層水位季節變化明顯，年變化范圍在2m左右。奧灰水水質類型為重碳酸－鈣鎂型，屬軟水。
奧陶紀灰岩距最下一個穩定可採煤層(12煤層)的間距一般為160～220m，在正常情況下對礦井無直接充水關系，但由於岩溶陷落柱及導水斷裂構造的存在，將奧灰水直接導入煤系地層，可成為礦井水的直接補給水源。
該含水層由14煤層底板砂岩和唐山灰岩組成，厚度為40m。該層節理裂隙發育。
北14煤層—唐山灰岩間砂岩、灰岩裂隙承壓含水層:該含水層在隱伏露頭區接受沖積層含水層滲透補給，在井田中部接受下伏奧陶紀灰岩含水層越流補給。由於其裂隙發育的不均一性，其含水性由北向南，由淺至深逐漸減弱。但由於隱伏導水構造影響，局部區域含水性強。根據抽水試驗結果，單位涌水量為0.036～0.665L/s·m，滲透系數為0.275～46.83m/d。水質類型為重碳酸-鈣鎂型，屬軟水。
該含水層由於處於奧陶紀灰岩強含水層與12～14煤層間砂岩含水層中間，其含水性強弱可間接反映出奧陶紀灰岩含水層對上部含水層的越流補給關系。因此，了解該含水層的含水性及水位、水溫情況有助於查明奧陶紀灰岩含水層對上部含水層的補給情況。
15.3.2 斷層導水性
斷層是突水的一個重要指標，是潛在的突水通道。對本礦區影響較大的斷層主要體現在兩大斷層帶:
(1)F5—F8斷層帶。
(2)F4—F10—F11—F12斷層帶。
15.3.3 礦井充水條件
15.3.3.1 礦井的充水水源
(1)大氣降水
礦區氣候屬大陸型季風氣候，降雨多集中在7～9月。由於煤層地層上覆蓋著巨厚的沖積層，礦井涌水量無季節性變化，不受大氣降雨的直接影響。大氣降雨後，大部分從地表流走，少部分滲入地下。首先形成潛水，然後再慢慢地向下滲透到底部卵礫石層，形成孔隙承壓水。通過基岩隱伏露頭補給煤系地層，然後經構造和裂隙滲入巷道和采空區，變成礦井涌水。
(2)地表水系
井田范圍內有沙河自井田北部流向西南，河面開闊，水力坡度較小，僅為1‰～2‰。在井田北部，沙河已與地面塌陷坑連為一體。地表水體與第四紀沖積層中的潛水層水量呈互補關系。雨季地表水補給潛水，旱季潛水補給地表水。地表水體和大氣降水一樣，在正常情況下，只是通過滲透補給沖積層底部卵礫石含水層，間接補給煤系地層。在特殊情況下，沙河洪水泛濫，可能威脅礦井安全。
(3)老空水
由於范各庄井田采、掘工作面均按方向線布設，受地質構造影響，工作面、巷道起伏不平，一旦工作面採掘過程中出現涌水，采後便在老塘、老巷低窪處形成積水。其積水量受其涌水量大小和老空、老巷起伏程度的制約，從幾十立方米至數萬立方米，對相鄰及下伏採掘工程構成水害威脅。如2027S老塘疏放積水25000m3，B2572老塘疏放積水超過900000m3。
老空水是長期積存起來的，多為酸性水，有較強的腐蝕性，對礦山設備危害甚大。老空區突水時，水勢猛，破壞性大，如與其他水源無聯系，則突水可急劇減弱。通過確定充水水源，可有利於有效地為防治水提供資料。
15.3.3.2 礦井充水通道
范各庄井田范圍內充水通道主要有以下3種方式:
(1)地質構造
范各庄井田煤系地層下部以奧陶紀石灰岩為基底，上部有巨厚沖積層覆蓋。井田南北兩翼均為向斜構造，中間為單斜構造，有良好的儲水條件，地下水極易沿岩層的孔隙、裂隙集中而達到飽和，其結果使所有含水層均為承壓狀態。突水與構造密切相關，斷裂構造規模和力學性質以及區域內斷裂構造的復雜程度是發生突水的重要因素，本區主要受3個地質構造單元的影響:北部塔坨向斜區、中部單斜區、南部畢各庄向斜區。
(2)岩溶陷落柱
岩溶陷落柱是范各庄井田煤系地層與奧紀灰岩強含水層之間的特殊導水通道，也是最難防治的充水因素。至今已經發現的14個岩溶陷落柱，分布在北二石門至南一石門的范圍內，在二水平井口區較為集中。
(3)封閉不良鑽孔
井田南翼畢各庄區的84－7孔(坐標:381542.21，93430.62)鑽進至634.83m時發生鑽桿折斷事故，鑽桿掉在377.69～634.83m位置，共丟失鑽桿257.14m，鑽孔在各煤層中的偏斜位置也不清楚。盡管採取了一些力所能及的措施，在377.69m以上封了黃土，但只是對沖積層進行了一些封堵(沖積層底面深度為368.29m)。該孔在煤系地層中仍起導水作用，屬於水害隱患，採掘工程接近該孔時應給予高度重視。此外，89－J3(391135.66，93941.63)孔、95－J1(385372.1，92549.97)等長期水文觀測孔已被村民破壞，地面無標志，需根據採掘工程安排，提前做好封孔工作。同時，井田內長期水文觀測孔受採掘波及影響，應及時封孔處理。
2. 水文地質基本知識
(一)地下水的形成和分類
1.地下水的形成
自然界中的水以氣態,液態和固態的形式存在於大氣圈、水圈和岩石圈中。大氣水、地表水和地下水並不是彼此孤立存在的,它們之間實際處於不斷運動,相互轉化的過程之中,這一過程稱為自然界中的水循環(圖1-12)。按其循環范圍和途徑的不同,分為大循環和小循環。
地下水的形成就是水的循環過程中水通過滲透和水汽的凝結作用而形成的。由大氣降水和地表水滲入地下形成的地下水稱為滲入水。其方式是大氣降水通過岩石的空隙向下滲入形成地下水,地表水是通過岩土空隙在地表水柱壓力和毛細力作用下滲入地下形成地下水。此外,在大氣中含有的水汽和岩石空隙中的水汽在溫度降低達到飽和時,就開始凝結成水滴,當水滴匯聚起來就成為地下水。我們把水汽凝結而形成的地下水稱為凝結水。而且我們還得出這樣的結論:地下水的來源主要來自大氣降水的滲入,地下水是水資源的重要組成部分,雖然能不斷得到補給,但它並非取之不盡用之不竭,如果不合理使用,水資源儲量將會減少乃至出現枯竭。
圖1-12 自然界中水的循環示意圖
①含水層;②隔水層;③大循環;④小循環
2.地下水的分類
地下水按含水層性質分為孔隙水、裂隙水和岩溶水三類。
(1)孔隙水
埋藏在孔隙岩層中的地下水稱為孔隙水。孔隙水廣泛分布於第四系鬆散沉積物中,如洪積、沖積、坡積、風積和海相沉積等岩層中。在堅硬和半堅硬的岩石中也有少量分布。孔隙水由於存在於岩土的孔隙中,因此孔隙的分布、大小、形狀、排列等,直接影響著孔隙水,這也就取決於鬆散沉積物的岩性、分布等特點。孔隙水具有如下特點:
1)孔隙水存在於岩土孔隙中,因此各種類型的具有孔隙的鬆散沉積物,都可以賦存孔隙潛水或孔隙承壓水。因此掌握沉積物的沉積規律、特徵,是尋找該含水層和初步評價含水層以及選擇供水施工工藝和供水結構設計的重要依據。
2)鬆散岩土孔隙發育,分布密集且均勻,相互連通,呈層狀分布,具有統一的水動力聯系,所以孔隙水一般呈層流運動。很少見到透水性突變等特徵。
3)由於鬆散沉積物具有不同的成因類型,它們所分布的地貌也不同,因此可形成不同類型的孔隙水,它們的均勻性也各有差異。
4)孔隙水的補給來源主要是大氣降水,在特定條件下,地表水也可成為重要的補給來源之一,在條件適宜的地方,深部裂隙水或岩溶水也可補給孔隙水。
5)孔隙水一般常存在於地殼表層,多以潛水形式出現,這對水源地勘察和供水井施工帶來便利,同時對采礦帶來一定的影響。
(2)裂隙水
埋藏和運動於基岩裂隙中的地下水稱為裂隙水。基岩的裂隙是地下水的儲藏和運動的場所,裂隙的發育程度和聯通性直接影響著裂隙水的分布和富集。因此,研究基岩的裂隙具有重要而實際的意義。基岩裂隙按其成因可分為成岩裂隙、構造裂隙和風化裂隙三種類型。裂隙水的埋藏和分布很不均勻,主要受地質構造、岩性及地貌等因素的控制。按埋藏條件和含水層產狀,可將裂隙水分為三種類型;面狀裂隙水、層狀裂隙水和脈狀裂隙水。
1)面狀裂隙水:賦存於各種基岩表部的風化裂隙中,某些巨大的交叉斷裂帶也屬這一類。這種裂隙水上部一般沒有連續分布的隔水層,具有潛水的特徵。風化裂隙廣泛分布,均勻密集,彼此連通構成面狀分布的網狀裂隙體系,因而構成統一水動力系統,具有統一的水面,屬面狀裂隙水或似層狀裂隙水。
2)層狀裂隙水:是指聚集於成岩裂隙及區域構造裂隙中的水。其埋藏和分布常有一定的呈層性,這種水稱為層狀裂隙水。由於各種裂隙交織相通,構成了具有統一地下水水面的網狀系統,因此,其埋藏和分布常具成層性。
3)脈狀裂隙水(帶狀裂隙水):是指埋藏和運動於構造斷裂帶或岩漿侵入接觸帶的水,常呈帶狀或脈狀分布。這種水由於受斷裂影響,往往補給源較遠,循環深度大,水量、水位較穩定。一般具有統一的地下水力聯系,有些地段可具承壓性。是良好的供水水源。脈狀裂隙水對礦床的開采、鑽探及地下洞穴工程,常常造成巨大的困難和威脅,有時可突然造成涌水事故。
(3)岩溶水
貯存和運動於岩溶中的地下水稱為岩溶水。岩溶水的分布較孔隙水和裂隙水有更大的不均勻性。它主要發育在石灰岩地區。由於水流對可溶性岩石(石灰岩、白雲岩、石膏、鉀鹽、石鹽等)以化學溶蝕為主,機械破碎為輔的一種特殊的地質作用,產生了特殊的地質現象(如石芽、溶溝、溶洞、石林、峰林、地下暗河等),將這種作用稱為岩溶作用,將這種現象稱為岩溶現象或岩溶形態,將這種地表岩溶現象,稱為地表岩溶。由此可見,地下岩溶是岩溶水貯存和運動的場所。因而它與孔隙水、裂隙水相比,具有獨特的埋藏、分布和運動條件。岩溶含水層水量往往比較豐富,常可作大型供水水源。
在岩溶地區采礦和勘探時,要仔細研究岩溶的發育規律,以防造成損失。
地下水也可按埋藏條件,分為上層滯水、潛水和承壓水三類。
1)上層滯水。存在於包氣帶中局部隔水層上面的重力水叫作上層滯水(圖1-13)。一般分布不廣,是降水或地表水下滲時,被局部隔水層或弱透水層所阻而存積起來的地下水。這種水與季節和氣候有直接聯系。濕潤季節或雨後出現,乾旱季節或雨後不久即消失。補給區與分布區相一致。上層滯水一般只能作小型或暫時性供水水源。由於它距地表近,易被污染,如作飲用時要加以注意。防範水質污染。
圖1-13 上層滯水和潛水示意圖
aa'—地面;bb'—潛水面;cc'—隔水層面;OO'—基準面;h1—潛水埋藏深度;h—含水層高度;H—潛水位
2)潛水。埋藏在地表以下第一個穩定的隔水層以上,具有自由水面的重力水。潛水的自由水現稱為潛水面如圖1-13所示;潛水面至地表的距離稱為潛水的埋藏深度(h1);潛水面上任一點的標高(H)稱為潛水位;潛水面至隔水板頂面的距離稱為含水厚度(h)。潛水的基本特點是:潛水面上部,一般無穩定隔水層存在,因此潛水具有自由的水面,不承受靜水壓力屬無壓水。在重力作用下,潛水由較高處向低處流動;通常大氣降水、地表水經過包氣帶直接滲入而補給潛水,所以大多數情況下,潛水的分布區就是補給區,二者完全一致;潛水動態(水位、水質、水量等)受氣候影響隨季節性變化。如雨季,降水充沛,潛水獲得補給量較多,致使潛水面上升,埋藏深度變小。因而呈現季節性變化;由於潛水埋藏較淺,易污染,易於取用。常為民用水源及工農業供水水源。
3)承壓水。充滿於兩個隔水層之間的地下水叫作承壓水(圖1-14)。當這種含水層未被水充滿時,其性質與潛水相似,稱為無壓層間水。由於承壓水具有隔水頂板,因而它具有與潛水不同的特點,承壓水的特點是:承壓水具有承壓性能,當鑽孔揭穿到含水層後,在靜水壓力作用下,初見水位與穩定水位不一致,穩定水位高於初見水位。當水能溢出地表時,可形成自流,這種水頭稱正水頭。如果承壓水頭不能流出地表,這種水頭稱負水頭;承壓水分布區與補給區不一致,且往往補給區小於承壓區,因承壓水具有隔水頂板,使承壓含水層不能自隔水頂板上部的地表直接接受補給。補給區往往處於承壓區一側,位於地形較高的含水層出露的位置。排泄區位於地形較補給區低的位置;承壓水自補給區流入承壓區再向低處排泄,故承壓水的水量、水質、水溫等受氣候影響較小,隨季節變化不大,且顯得穩定;承壓水受地表污染少,它是最具戰略價值的水源地。
圖1-14 承壓盆地構造圖
a—補給區;b—承壓區;c—排泄區1—隔水層;2—含水層;3—噴水鑽孔;4—不自噴鑽孔;5—地下水流向;6—靜止水位;7—泉;H—承壓水頭厚度(m);M—含水層厚度(m)
(二)含水層及水文地質單元
1.含水層
地殼中的岩層有的含水,有的不含水,有的雖然含水(結合水、毛細水)但不能透水。我們把不透水且不含水的岩土層稱為隔水層。透水的而又飽含重力水的岩土層稱為含水層。
作為含水層必須是具備下列基本條件。
(1)岩層要有儲存地下水的空間
岩土層要能含水,首先是在岩土層中必須要有儲存地下水的空間(空隙),外部的水才能進入岩土層把水儲存起來,並能在其中運動,才有可能成為含水層。由此可知,岩層具有空隙是含水層形成的先決條件,也是確定含水層存在的重要標志。
(2)要有儲存地下水的地質條件
岩層有了空隙,雖然是含水層形成的首要條件,但它不是唯一的條件。同時,必須是具備一定的有利於地下水聚集和儲存的地質條件,才能構成含水層。
(3)要有一定的補給水量
有了容水的空隙岩土層和有利蓄水的地質條件,並不一定有豐富的地下水,還必須具備充足的補給水量,才能使具有一定地質條件的空隙岩土層有水而構成含水層。有一定的補給水量不僅是形成含水層的一個重要條件,更重要的是關繫到含水層水量的多少及其保證程度的一個主要因素。
2.水文地質單元
由水文地質要素(補給區、排泄區、含水層、隔水層等)組一個統一而完整的水文地質結構(單位),稱為水文地質單元。一個水文地質單元可包括若干個蓄水構造,或者只有一個蓄水構造。研究水文地質單元才能揭示地下水的產生和發展變化規律,才能確切地認識、保護和合理地開發利用地下水資源。
補給區是指地下水接受水源補給的地區。它一般位於地形的相對高處或相對於排泄區的高處。
排泄區是指排泄地下水的地段,它一般處於地形的相對低處。河流、泉、某些斷層都可以成為地下水的排泄通道。
3. 地理中的潛水指什麼
潛水
英文：phreatic water
學科：水文地質學
釋文：地表以下，第一個穩定隔水層專以上具有自由水面的地屬下水。潛水主要賦存於第四系鬆散堆積物、基岩表層裂隙帶或灰岩溶洞中。[1]潛水的自由水面稱潛水面，地表至潛水面間的距離為潛水埋藏深度，潛水面到隔水底板的距離為潛水含水層的厚度。潛水層以上沒有連續的隔水層，不承壓或僅局部承壓。補給來源主要有大氣降水、地表水、其他地下水。降水和地表水通過包氣帶下滲補給，其他含水層通過徑流補給。潛水是重要的供水水源，通常埋藏較淺，分布較廣，開采方便。但易受污染，應注意保護。
參考資料：http://ke..com/subview/3480/9904075.htm?fromId=3480&from=rdtself
4. 潛水同承壓水特徵相比有哪些不同之處
潛水是地下水中第一個具有自由表面的重力水
承壓水是充滿於兩個隔水層之間的水
潛水的特徵：
1、潛水與包氣帶直接想通
2、潛水的補給為大氣降水和地表水，排泄以泉、泄流、蒸發等、
3、潛水的動態受季節影響大、
4、潛水的水質取決於地形、岩性和氣候
5、潛水資源易補充恢復
6、潛水易受污染、
承壓水的特徵：
1、承壓水有上下兩個隔水板，
2、補給主要來源於大氣降水和地表水入滲，也有越流補給，排泄是以泉和其它徑流方式向地表水體或地表排出，也可以通過上下部的含水層進行越流排泄。
3、動態比較穩定，氣候、水文因素的變化影響較小。
4、水質取決於埋藏條件及其與外界聯系的程度。
5、承壓水的資源不容易補充恢復，資源具有多年調節性
6、受污染時難治理
5. 水文地質鑽探的特點
鑽探是利用機械設備和工具鑽取地層岩石，以採得的岩心進行分析鑒定，為掌握鑽孔的地質和水文地質情況的一種手段。它具有效率高、勘探深度大等優點。是水文地質勘探中廣泛使用的手段。水文地質鑽探與一般的礦產地質鑽探比較，有其不同的自身特點：
（1）孔深較淺：在鑽孔結構上，一般的水文地質鑽孔深度較淺，多在200～500m之間，在鬆散層中一般不超過100m。
（2）孔徑較大：由於水文地質鑽孔大多要安裝抽水設備和過濾器，因而鑽孔的口徑較大，多在150mm以上。
（3）鑽孔結構復雜：為滿足在一個鑽孔通過抽水試驗分別取得不同含水層為基本數據，要求必須分層止水以隔離彼此之間的水力聯系，常需變換孔徑，使得鑽孔結構復雜化。
（4）常用清水鑽進：在鑽進工藝上，為了在穿過流砂層、礫卵石層、風化破碎帶、構造破碎帶等特殊部位時，不影響數據資料的真實性，往往要求用清水沖洗液鑽進。
（5）多採用回轉鑽進：在鑽進方法上，多採用轉盤式鑽機進行回轉鑽進。遇到礫卵石層則常用機械沖擊式鑽機進行沖擊鑽進。
（6）要進行簡易水文地質觀測：為了有助於判斷鑽進過程中水文地質條件的變化，除了對岩心進行詳細描述外，還要作簡易水文地質觀測，即測定孔內水位、水溫、沖洗液消耗量及涌水量等項目。
6. 我國山區水文地質基本特徵
1.5.1我國山區地下水類型及其分布特徵
按地下水賦存狀態和含水岩層結構的不同，我國山區地下水可分為以下四大類型：鬆散沉積孔隙水、岩溶裂隙溶洞水、基岩裂隙孔隙水、多年凍土孔隙裂隙水。
這些地下水類型的形成和分布受氣候、水文、地形地貌、地層、岩性的控制，各地條件不同，因此，它們的水文地質特徵也不同。
1.5.1.1鬆散沉積孔隙水
這一類型地下水在山區主要分布在鬆散土孔隙和黃土層裂隙孔隙中。在這些地層中地下水有孔隙潛水和孔隙承壓水。由於各地條件不同，含水層厚度、富水性、地下水動態也各異。
1.5.1.2岩溶裂隙溶洞水
碳酸鹽岩溶是我國最主要的岩溶類型，它們主要分布在我國的西南、華南以及山西高原等地。這類地下水主要分布在堅硬層狀的碳酸鹽岩岩組、堅硬層狀碳酸鹽岩夾碎屑岩岩組及堅硬層狀碎屑岩夾碳酸鹽岩岩組中。縱觀我國岩溶水不難看出如下基本特徵：
（1）岩溶水類型和分布具有南北向顯著差異。南方岩溶（主要分布在雲貴高原、川東、鄂南、湘西山地、廣西盆地等地）以暗河管道型岩溶水為主；岩溶發育，岩溶地貌類型十分齊全。北方岩溶（主要分布在山西高原上）以半裸露型岩溶為主，岩溶化程度較低，以溶隙水為主。北方岩溶主要發育於寒武、奧陶系地層中。網狀發育的溶隙和開闊的匯水盆地使得其中的溶隙水水量較為豐富，多為岩溶大泉（如娘子關泉群、晉祠泉和龍子祠泉等），且水量較穩定。奧陶系灰岩岩溶水常造成礦床充水等工程地質問題。南方岩溶水大都賦存於上古生代和下古生代碳酸鹽岩類中，時代較新，質純層厚，多地下暗河、溶洞，易產生岩溶塌陷。
（2）岩溶水水量豐富，但分布極不均勻。一般地說質純層厚的碳酸鹽岩岩層，岩溶發育，岩溶水較豐富。如粵北地壺天群灰岩、白雲岩和角礫狀白雲岩，鑽孔單位涌水量為0.804～6.06L/s·m，而其下部的天子嶺組花斑狀、含泥質條帶的灰岩鑽孔涌水量僅為0.22～0.89L/s·m，即使同一層位，由於所處水文地質單元不同，其富水性也可能有很大差異。如滇東下二疊系灰岩最大鑽孔單位涌水量為49.7L/s·m，而最小者僅為0.0002L/s·m。
（3）水質變化小，礦化度較低。岩溶水的水化類型主要為HCO3-Ca型，礦化度一般小於0.5～1g/L。白雲岩分布區因岩層中Mg O含量增高，水質類型一般為HC03-Ca·Mg型。
1.5.1.3基岩裂隙孔隙水
這類地下水主要分布在岩漿岩建造、變質岩建造及碎屑岩建造的工程地質岩組中。碳酸鹽岩夾碎屑岩岩組及碎屑岩夾碳酸鹽岩岩組中的碎屑岩中也含有此類地下水。除碎屑岩中有孔隙水外，其餘皆為裂隙水。按含水岩組類型及水動力特徵，其可分為3種類型：
（1）岩漿岩裂隙水：以花崗岩基岩裂隙水分布最廣，幾乎各大山地均有分布。花崗岩風化裂隙較發育，但發育深度各地不一。同一地區裂隙發育深度一般是山頂較淺，山麓較深。在裂隙發育深度內，裂隙成網狀組合，蓄存條件和滲透性能良好。加之地形起伏較大，地下水流失嚴重，因此，泉水眾多，但流量較小。一般泉水流量小於5t/h，鑽孔單位涌水量小於1t/h·m，屬缺水地區。但是，構造破碎帶與接觸帶卻往往極為富水，泉流量較大，可達90t/h，是最主要的找水方向。
（2）變質岩裂隙潛水：其主要分布區有天山、陰山、遼東山地、昆侖山、秦嶺、太行山、山東半島、藏南、滇西及武夷山等地。地下水類型屬構造—風化裂隙潛水，主要受大氣降水補給，以地下徑流及泉的形式排泄。裂隙的發育受構造的控制，發育深度一般為20～50m，且不均勻。裂隙發育的這種不均勻性在地形地貌的影響下使得裂隙潛水也表現出不均勻性。例如，地勢低緩的丘陵地區，多為殘坡積物覆蓋，裂隙常被充填，故透水性較差、富水程度低；而地勢相對陡峻的中高山區，覆蓋較少，溝谷切割劇烈，滲入的降水很快以下降泉的形式排泄。所以在當地侵蝕基準面上只是透水，而不含水，只有在有利於水匯集的低窪地含水。因此，區內泉水眾多，但流量小，一般不足5t/h，鑽孔單位涌水量小於1t/h·m。變質岩系中的大理岩往往是富水的，如：安徽合肥的龍泉寺泉水，其流量達27t/h；湖北黃陵背斜大理岩分布的斷裂帶某鑽孔單位涌水量為29.45t/h。
（3）碎屑岩孔隙裂隙潛水及承壓水：碎屑岩類在我國分布極為廣泛，含水層的岩性成因復雜，地層發育程度不一，同時經歷了強烈的地殼運動，使岩層的裂隙、褶皺與斷裂較為發育，為含水層隨大氣降水等滲透補給創造了良好的條件。我國東西向構造帶與碎屑岩的地層成因、岩相變化、裂隙發育程度、富水性及水文地質構造特徵等，均有極為密切的關系。因此，從南到北碎屑岩類裂隙水具有一定的分布規律。與此同時，含水層岩性的差異引起的富水性等特徵的差異也是相當明顯的。相對來說，砂層、砂礫岩、礫岩為較為富水的岩層，而頁岩、泥岩、泥頁岩類等則為富水性弱或極弱的岩層。除此之外，氣候、地形、地貌、水文等因素的變化，對碎屑岩含水層富水性的影響也是相當大的。所以，碎屑岩孔隙裂隙水的富水性、水質、水位、水文地質結構等的變化是相當復雜的。
1.5.1.4多年凍土孔隙裂隙水
我國凍土地下水主要分為高緯度低海拔類型和低緯度高海拔類型兩類。高緯度低海拔類型主要分布在大、小興安嶺北部及阿爾泰山地。地下水主要受雨水和融雪水補給，溶濾作用較強烈，水化學類型多為重碳酸鈣型，呼倫貝爾平原以碳酸—硫酸、氯化物—硫酸鹽型為主。低緯度高海拔類型多處在海拔4000m以上的青藏高原上，融雪水是其最主要的補給來源。補給豐沛、徑流條件良好，水化學類型以重碳酸鹽型為主。但藏北高原各湖區水質較差，多為硫酸鹽型水，構成了眾多鹽湖。多年凍土區多凍丘、冰錐，常給工程設施帶來不利影響。
1.5.2山區地下水位及變化特點
基岩裂隙水水位變化十分復雜，隨地形而變化，大致與地形起伏相吻合。一般山區埋深較大，山前地帶埋深較淺。如太行山區埋深一般為20m，山前一般小於10m，大、小興安嶺山區一般小於10m，山前地區一般小於2m。
由於岩溶化作用向縱深發展，岩溶水的埋深一般較大，可達數十米，甚至於數百米。相對來說，南方岩溶化程度較北方高，其水位埋深也應比北方岩溶區的埋深大。西北黃土孔隙水，因黃土厚度大，氣候乾旱，因此，其水位埋深也很大，一般約達數十米至數百米。
潛水天然動態特徵
潛水天然動態曲線南方以多峰為主，北方以雙峰和單峰為主，高峰期逐漸由南向北朝後推移。這是由於秦嶺—淮河以南地區降雨季節來臨較早且持續時間長；以北地區雨季較短且多集中於秋季造成的。西北高山區，受氣候垂直變化控制，動態特徵亦隨高度而變化。
1.5.3山區淺層地下水水化學特徵及其侵蝕性
1.5.3.1淺層地下水的主要水化學特徵
淺層地下水主要受氣候、地形因素的控制，表示了自東南向西北，地下水礦化度逐漸增高的地帶性變化。即由溶濾作用低礦化重碳酸鹽為主的淡水過渡為溶濾鹽化作用有成因成分復雜的以硫酸鹽或氯化物為主的鹹水帶，甚至最後過渡為濃縮作用成因的氯化物鹽鹵水帶。並且每個盆地還呈現了由山前到盆地中心或至濱海的水化學水平分帶規律。
華南、華中廣大地區，廣泛分布溶濾作用成因的礦化度小於0.2g/L或0.2～0.5g/L的重碳酸型淡水。向西對廣西、雲貴高原碳酸鹽岩分布區，潛水礦化度增至0.2～0.5g/L，水化學類型以重碳酸—鈣，重碳酸—鈣鎂型為主。再向西對橫斷山脈北段和青藏高原東部邊緣地帶，礦化度則增至0.5～1.0g/L，水化學類型以重碳酸—鈣鎂型為主。
秦嶺—淮河以北的華北平原的周邊山地，淺層水皆為礦化度小於0.5g/L的重碳酸—鈣、鈣鈉型溶濾水。在平原區變化較復雜，一般由山前到盆地中心，而黃淮海平原則由山前至濱海都由低礦化（礦化度小於1g/L）的重碳酸鹽水逐漸過渡到礦化度1～3g/L（個別1～5g/L）的重碳酸氯化物、硫酸氯化物或氯化物硫酸型微鹹水。最後發展為5～10g/L或大於10g/L的氯化物鹽水。
大興安嶺山地分布的島狀及多年凍土地下水，不利於鹽分的積累，因此為礦化度小於0.2g/L的重碳酸—鈣型溶濾淡水。松遼平原淺層水為礦化度約0.5～1 g/L的重碳酸—鈉鈣型溶濾淡水。中部低窪地區，礦化度可增至1～3g/L，成為重碳酸氯化物—鈉鈣類型的溶濾—鹽化作用的鹹水。華北平原以西的黃土高原，水化學成分自東南向西北逐漸變化。高原東南部及中部地區，一般礦化度小於1g/L，為重碳酸—鈣鈉型水；向北至長城以北地區，礦化度增至1～5g/L，水化學類型以硫酸氯化物—鈉及氯化物硫酸—鈉型為主。
我國西北乾旱區地下水化學成分的變化復雜多樣，但總體上看仍以由東向西變化的重碳酸鹽水為主，西部則以氯化物水居優勢，體現了總的區域差異。此外該區地下水化學的另一特點是，有時缺失硫酸鹽水帶，由重碳酸鹽水帶可直接過渡到氯化物水帶。
青藏高原中部及西北部，多年凍土廣布，凍結層上水因直接受降水和冰雪融水補給，水質良好，多為重碳酸鹽水，礦化度一般小於1g/L，有時為1～3g/L。凍結層下水多為自流水或深層基岩構造—裂隙水。
在濱海地區的狹長地帶，地下水受海水成分的混合作用，分布有不同礦化度的氯化物—鈉水及重碳酸氯化物—鈉型水。在長江以北渤海灣區礦化度多大於10g/L，有時高達50g/L，水型為氯化物硫酸鹽或氯化物—鈉類型。在東南沿海地帶。因氣候潮濕，地下水受沖淡作用，礦化度一般在1～5g/L之間，很少超過10g/L，水化學類型以氯化物—鈉或重碳酸氯化物—鈉的混合類型為主。
1.5.3.2淺層地下水對混凝土的侵蝕性
一般當地下水中p H<6.0（或侵蝕C02>15mg/L）時，地下水對混凝土具有分解型侵蝕；而當水中的
（1）分解型侵蝕：氣候濕潤，地形起伏，地下水交替較強烈，地層中含有煤層、硫化礦體淤泥等或有酸性工業廢水滲入等。
（2）結晶型侵蝕及結晶—分解型侵蝕：氣候乾燥，地形平坦或封閉，地下水交替緩慢，且埋藏淺，蒸發濃縮作用強烈或地層中含有石膏、芒硝、各種鹽類、硫化礦體等，或有大量硫酸鹽、鎂鹽及銨鹽的工業水滲入等。
侵蝕性地下水的上述形成條件控制了其分布，因此，分解型地下水主要分布在東南沿海地區、長白山地、滇西山原地帶、秦巴山地等。除此以外，在一些煤層區、城市區、有機土分布區亦有零星分布。結晶型侵蝕地下水主要分布在華北平原及長江三角洲平原和下遼河平源的濱海地帶、黃土高原北部地下水淺埋帶、內蒙古高原、西北各大內陸盆地之中。此外，在四川、南昌、滇中等紅層分布區以及各大型石膏、硫化礦、鹽礦、芒硝等礦體附近亦有分布。據現有資料來看，結晶—分解復合型侵蝕只在寧夏的同心、新疆的阿克蘇、內蒙古的滿洲里等地有零星分布。
7. 根據潛水等水位線圖，可以得到哪些水文地質信息
潛水的概念復：飽水帶中制第一個具有自由表面的含水層的水稱為潛水。
潛水的埋藏條件，決定了潛水具有以下特徵：
（1）由於潛水面之上一般無穩定的隔水層存在，因此具有自由表面。（2）潛水在重力作用下，由潛水位較高處向潛水位較低處流動，其流動的快慢取決於含水層的滲透性能和水力坡度。潛水向排泄處流動時，其水位逐漸下降，形成曲線形表面。(3)
潛水通過包氣帶與地表相連通，大氣降水、凝結水、地表水通過包氣帶的空隙通道直接滲入補給潛水，所以在一般情況下，潛水的分布區與補給區是一致的。(4)
潛水的水位、流量和化學成分都隨著地區和時間的不同而變化。
潛水等水位線圖可以解決以下問題：
(1)
確定潛水方向(2)
求潛水的水力坡度(3)
確定潛水的埋藏深度（4）提供合理的取水位置（5）推斷含水層岩性或厚度的變化（6）確定地下水與地表水的相互補給關系（7）確定泉水出露點和沼澤化的范圍
8. 潛水有哪些特徵
潛水是具有自由水面的地下水，不承受靜水壓力；水位受降水等因素影響而升降；它在重力作用下，由潛水位較高的地方滲流向較低的地方處，是地下徑流的主要源泉。
9. 潛水與承壓水的不同水文地質特徵
潛水是地下抄水中第一個具有自襲由表面的重力水
承壓水是充滿於兩個隔水層之間的水
潛水的特徵：
1、潛水與包氣帶直接想通
2、潛水的補給為大氣降水和地表水，排泄以泉、泄流、蒸發等、
3、潛水的動態受季節影響大、
4、潛水的水質取決於地形、岩性和氣候
5、潛水資源易補充恢復
6、潛水易受污染、
承壓水的特徵：
1、承壓水有上下兩個隔水板，
2、補給主要來源於大氣降水和地表水入滲，也有越流補給，排泄是以泉和其它徑流方式向地表水體或地表排出，也可以通過上下部的含水層進行越流排泄。
3、動態比較穩定，氣候、水文因素的變化影響較小。
4、水質取決於埋藏條件及其與外界聯系的程度。
5、承壓水的資源不容易補充恢復，資源具有多年調節性
6、受污染時難治理
10. 潛水的特點有哪些
攀岩、蹦極等極限運動都不如自由潛水富有挑戰性和危險性，事實上，這項運專動有古老的歷史，屬很早以前，就有人潛入海底去尋找食物和寶貝。義大利潛水員馬貝托·皮利茲里說：「自由潛水是進入另一個世界，沒有重力，沒有顏色，沒有聲音，是一次進入靈魂的跳遠。」