6. 包气带与饱水带在线视频

同学们好

前面我们学习了岩土中的空隙、水分

以及与水有关的岩土性质

本节我们将学习地下水是如何赋存的

首先我们学习知识点六

包气带与饱水带

主要从包气带与饱水带的划分

包气带、饱水带以及地下水的分类

4个方面来学习

首先我们来学习包气带

与饱水带的划分

地下一定深度的岩土中的空隙

被重力水所充满

形成一个自由水面

我们称之为地下水面

包气带与饱水带的界面

就是地下水面

地下水面以上

地表以下为包气带

岩土中的空隙未被水充满

地下水面以下

为饱水带岩土中的空隙被水充满

接下来我们学习一下包气带

包气带的特点是

岩土空隙未被水充满

是固、液、气三相介质并存的

因此包气带中水的存在形式

是多样的

它包括孔隙壁面吸附的结合水

细小孔隙中的各种毛细水

未被液态水占据的

孔隙中所包含的气态水

以及向下运动的过路重力水

包气带从上而下可以分为土壤水带

中间带和毛细水带三带

土壤水带接近于地表

植物根系发育

微生物活动较频繁

由于空气和水界面上的

表面张力的作用

水可沿地下水面上升

并形成支持毛细水

称为毛细水带

当包气带厚度较大时

在土壤水带和毛细带之间

存在中间带

包气带水补给来源

包括大气降水补给

地表水渗漏补给

地下水饱水带

通过毛细上升输送的水

以及地下水蒸发形成的气态水

包气带的赋存受毛细力

和重力的共同影响

毛细力将水分输向孔隙

更细小的部位在蒸发影响下

毛细力将水分由包气带下部向上部输运

重力使水分向下运移

降雨以后一定深度以下的

包气带水下渗补给饱水带

影响包气带厚度

含水量及其水盐运移的因素

主要有气象与水文因素

岩性、植被以及人类活动

气象与水文因素

包括气温、降水、蒸发等

包气带的含水量及水、盐运移

受其影响极为显着

岩性主要是控制毛细

上升的高度与速度

从而影响潜水蒸发

植被的存在可滞留地表坡流

有利于降水入渗

并通过蒸发消耗包气带水

灌溉、水利工程

人工开采地下水

以及人工注水等人类活动

对包气带的影响

也越来越强烈

传统水文地质学

对包气带的研究相对较少

近年来，包气带越来越受到关注

认识到包气带的重要意义

包气带是饱水带中地下水

参与水文循环的重要通道

饱水带通过包气带获得降水

地表水的入渗补给

部分水通过包气带水分传输

蒸发排泄出去

研究包气带

对阐明饱水带的形成

农作物需水、环境地质问题

等有重要的意义

接下来我们再一起学习饱水带

饱水带是地下水面以下部分

岩土孔隙被水完全充满

只有固、液两相介质

因此空气中水的存在形式

只有重力水和结合水两种形式

岩土中的空隙

彼此连通的情况下

饱水带中的水

也是连续分布的

能够传递静水压力

在水头差的作用下

空隙中的水，即地下水

可以连续运动

饱水带岩层

按其透过和给出水的能力

可以分为含水层、隔水层和弱透水层

在岩层划分时

如果仅考虑渗透性

岩层可以简单的分为

透水层、弱透水层及不透水层

而透水层中

位于地下水位以下

为地下水所饱和的部分为含水层

不透水层则可以认为是隔水层

在对包气带及饱水带

有一个初步的认识后

下面我们来一起学习一下

地下水的分类

地下水这一名词

有广义与狭义之分

广义的地下水

是指赋存于地面以下

岩土空隙中的水

包括包气带水

与饱水带中的水

狭义的地下水

是指仅赋存于饱水带岩土空气中的水

传统水文地质学

是从供水角度

主要研究的是

饱水带中的地下水

目前地下水的分类原则和方法有许多种

考虑到地下水的埋藏条件

和含水介质的类型

对地下水水量

水质、时空分布有着决定意义

所以在这里介绍的地下水分类

主要是根据埋藏条件

和含水介质类型的不同而划分的

所谓地下水的埋藏条件

是指含水岩层

在地质剖面上所处的位置

及所受隔水层或弱透水层限制的情况

由此可将地下水分为包气带水、潜水和承压水

按含水介质或空隙类型可将地下水分为

孔隙水、裂隙水及岩溶水

根据上述两种分类可组合成

表6.1所列的九种复合类型的地下水

包气带的孔隙水

为松散沉积物中的土壤水

局部粘性土隔水层上

季节性存在的重力水

上层滞水、过路重力水

以及悬挂毛细水

包气带的裂隙水

为裂隙岩层浅部

季节性存在的

重力水即毛细水

包气带的岩溶水

为裸露岩溶化岩层上部岩溶通道中的

季节性存在的重力水

孔隙型潜水

为各类松散沉积物浅部的水

裂隙型潜水

为裸露于地表的各类裂隙岩层中的水

岩溶型的潜水

为裸露于地表的

岩溶化岩层中的水

孔隙型的承压水为松散沉积物

构成的山间盆地

以及平原松散沉积物深部的水

裂隙型承压水为构造盆地

向斜构造或单斜断块的

被淹没的各类裂隙岩层中的水

岩层中的水

岩溶型承压水为

构造盆地向斜构造

或单斜断块的被淹没的

岩溶化岩层中的水

如图所示

按地下水的埋藏条件

分类的上层滞水、潜水及承压水

当包气带存在局部隔水层

或弱透水层时

局部隔水层或弱透水层上

会聚集着自由水面的重力水

这便是上层滞水

在饱水带中

第一个具有自由表面的

稳定含水层中的水

称作为潜水

潜水的表面为自由水面

称作为潜水面

在这里充满于两个隔水层

或弱透水层之间的

含水层中的水

叫做承压水

这是承压水的测压水位

下面我们来一起认识

和比较一下包气带水、潜水

及承压水的一些主要特征

从埋藏特征来讲

包气带水存在于地下水面以上

是地表水与地下水转换的过渡带

而潜水和承压水则位于地下水面以下

潜水是具有自由表面的重力水

而承压水则是具有承压性质的重力水

从水力特征来讲

包气带水的水压力小于大气压力

受分子力和负的静水压力的作用

而潜水和承压水的水压力

大于大气压力

受重力和正的静水压力的作用

从水头特征上来讲

包气带水的毛管上升

水头与孔隙直径成反比

而潜水属于无压水头

承压水则具有承压顶板

属承压水头

从水面特征来讲，包气带水

没有连续的水面

对于上层滞水来讲

其水面受局部的隔水层

和弱透水层起伏支配

潜水具有自由水面

形状受多种因素的影响

承压水为假想的压力水面

其形状与补给区

和排泄区的相对位置有关

从补给区与排泄区的关系来讲

包气带水和潜水

因其与地表大气相通

其补给区与域排泄区分布一致

而承压水一般不一致

从动态特征来讲

包气带水

受气候变化的影响

其动态具有季节性和暂时性

潜水的动态特征

受当地气候和水文条件控制

而承压水的水位变化

则取决于水的压力传导作用，相对比较稳定

本节的内容就讲到这里

感谢大家的观看

我们下次再见