地下水的分类方法及按含水空间分类特征

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地下水的分类方法及按含水空间分类特征

摘 要

地下水指赋存和运动与地表以下土层和岩石空隙中的水。地下水和地表水一样，是水资源的重要组成部分。地下水以其良好的水质和稳定的供水条件，成为工农业和城市供水的重要水源。作为水资源的一部分，地下水的不合理开发和利用，又造成了地下水资源的减少和地下水环境的、恶化。因此，研究地下水的形成和类型，研究地下水与地表水及大气降水之间的转换以及地下水的动态变化规律，对于城市供水和区域资源的可持续利用具有重要的意义。本文介绍了地下水，地下水的分类以及按含水空间分类特征。地下水的分类方法中，对地下水按埋藏条件分类和按含水空间分类的简要叙述；主要介绍了不同空隙性地下水的分布特征，包括孔隙水，裂隙水，溶岩水的特点和分布特征。 关键词：地下水； 孔隙； 裂隙； 溶隙

1地下水概述

地下水指赋存和运动与地表以下土层和岩石空隙中的水。地下水和地表水一样，是水资源的重要组成部分。存在于岩石空隙中的水体，与岩石圈、水圈、生物圈中的水分发生着各种形式的联系，参与着自然界的水循环过程。地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给，又以蒸发和蒸腾形式将

水分散发到空中，同时以地下径流的方式

注入海洋或陆地上的地表水体。地下水以

其良好的水质和稳定的供水条件，成为工

农业和城市供水的重要水源。作为水资源

的一部分，地下水的不合理开发和利用，

造成地下水位下降形成的地下水降落漏

斗、地面沉降、地下水污染等问题。因此，

研究地下水的形成和类型，研究地下水与

地表水及大气降水之间的转换以及地下

水的动态变化规律，对于城市供水和区域

资源的可持续利用具有重要的意义。

2地下水的分类方法

地下水埋藏和分布于地壳岩石中，因此岩石的成分和性质、岩石空隙的打消、形状

及其成因等必然会影响到地下水的物理性质、化学成分、循环条件以及动态变化。为了

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充分利用和研究地下水资源，有必要对地下水进行科学的分类。

地下水的分类原则是要反映出地下水

的赋存特征。埋藏条件和含水介质是最主

要的两个赋存特征，它们对地下水水量和

水质的时空分布有着重要意义。因而，一

般按埋藏条件和含水介质类型对地下水进

行分类。

地下水埋藏条件是指地下水存储在地

壳中的空间状态。按埋藏条件可划分为上

层滞水、潜水、承压水三类。

按含水介质类型可划分为孔隙水、裂

隙水和岩溶水三类。这三类水的性质、水量、特征都存在差别的，在生产实践中利用或管理地下水都有很大意义。如华北奥陶、石炭系石灰岩岩溶水水量很大，在开采时必须疏降这部分地下水，否则会造成淹井事故。所以研究孔隙水、裂隙水和岩溶水是十分必

3地下水按含水空间分类特征

有人形象的比喻：“地壳表层就好像是饱含着水的海绵”。地壳表层基本都存在着空隙，这为地下水的赋存提供了必要的空间条件。岩石空隙是地下水储存场所和运动通道，空隙的大小、多少形状、连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。

根据含水层的空隙性，把地下水分为三大类：孔隙水、裂隙水和岩溶水。

3.1孔隙水

孔隙水是赋存和运动于第四纪松散沉积物中和部分前第四纪未胶结松散岩层或半胶结岩层中的重力水，它是主要的供水水源。

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3.1.1河谷冲积层中的地下水

河谷冲积层是河谷地区地下水

的主要富水层位。地下水的补给来

源主要是大气降水和河水等，地下

水动态变化很大。由于河流的上游、

中游与下游的水动条件存在着差

异，所赋存的地下水特点也不同。

⑴河流上游山区河谷冲积层中

的地下水为潜水类型。冲积层厚度

不大，主要由粗砂、砾石组成，因

而其透水性好。

⑵河流中游河谷冲积层中的地下水。此段河谷变宽，发育有河漫滩和多阶级地。河漫滩沉积物在垂直方向上有双层结构的特点，即上层为亚粘土、亚沙土等，具有相对隔水性，下层为砂层或砾石层，透水性好。

⑶河流下游平原冲积层中的地下水。此段冲积物较厚，河流的低阶地与河漫滩分布面积也较宽广，岩性变化也较复杂，存在双层结构，且常出现粗粒与细粒岩层构成的互层，可构成多层含水层。

3.1.2洪积扇中的地下水

大规模洪积物形成于山前地带。暴雨形成流速极大的洪流，当洪流携带着大小不等的物质流出山口，进入平原或盆地，水流不再受到约束，出山口后水流成散射状散流，水流的厚度、流速减小，搬运能力迅速减弱。于是，洪流搬运的大量物质在山麓地带堆积，形成洪积层。这种堆积物以山口为中心向平原呈放射状展开，故称洪积扇。

⑴洪积扇上部径流带。此带主要由厚层砂、砾石组成，沙砾石中地下水是埋藏较深的潜水，直接接受降水和河水渗入补给；含水层透水性强、厚度大、地形坡度较大，径流条件良好。所以上部是地下水的强径流带，水质好，一般矿化度＜0.5～1g/L的重碳酸钙型水。

⑵洪积扇中部溢出带。洪积扇中部由粗、细沉积物交错组成，含水厚度变小，富水性降低，径流变弱，水位埋藏也变浅，当潜水运移过程中受到前方黏性沉积物阻挡，水流被顶托上抬，水面逐步贴近地面，形成沼泽或溢出成泉。因在干旱地区，潜水蒸发，矿化度增大，一般是1～2g/L的硫酸﹣重碳酸盐型或重碳酸﹣硫酸型水。

⑶洪积扇下部垂直交替带。此带主要由细粒沉积亚粘土、黄土状土、亚沙土与细粉砂的互层组成，地下水因受到蒸发和河流下切影响，埋藏加深，径流缓慢，一般是矿化度＞3g/L的硫酸﹣氯化物型或氯化物﹣硫酸型水。

3.1.3黄土层中的地下水

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黄土主要分布于我国西北及华北干旱地区。黄土含有大量的碳酸盐类物质，并具有垂直发育的节理和肉眼可见的大孔隙及植物根孔、虫孔等，是以风力搬运沉积的第四纪堆积物。

黄土地区地下水的主要补给来源是大气降水的下渗和洪水、河水的入渗补给。黄土层中的地下水主要赋存于宽缓的沟谷、塬面的洼地及丘间盆地。黄土塬位置较高，面积较大，切割较弱，有利于降水入渗而不利于迅速排泄，故赋存地下水丰富。

黄土地区降水较稀少，故黄土中可溶盐含量普遍较高，因而地下水矿化度也较高，一般为3～19g/L，属硫酸盐﹣氯化物水；相对于潮湿的地区，地下水的矿化度＜1 g/L，属重碳酸盐水。

3.1.4滨海沉积层中的地下水

滨海沉积是大陆与海水交互作用的结果。滨海沉积物的岩性主要为细砂、粉细砂、粉质粘土及含有较多有机质的淤泥。滨海沉积层中地下水的化学成分，具有大陆淡水和海洋咸水混合过渡的特征。由内陆向海洋，地下水的矿化度依次递增，地下水化学类型也呈现有规律的变化，咸水层厚度逐渐增厚。

3.1.5湖积物中的地下水

湖泊是大的集水盆地，它是由河流、融冰、泉水、降水等水源汇集而成。湖积物的分布通常呈环带状，滨岸较粗以砂、砾为主，中心为细砂的粉砂、粘土和淤泥，分选良好，层理细密。

湖积物分布比较广泛，其中大多赋存有水头较高的承压水，但水量不大，特别是在巨厚沉积湖盆内的中心，补给、径流比较困难，水的矿化度也高；河口三角洲沉积物较粗，补给、径流都较好，通常是富水部位。

3.1.6冰碛物及冰川沉积物中的地下水

第四纪以来，我国大部分地区都有冰川活动，不少地区分布有冰川沉积物，其中主要是冰碛物和冰水沉积物。

冰碛物的特点是颗粒大小混杂，分选极差，粗粒物质棱角分明。且其分选不良，含有大量粘土，一般不能构成含水层。

冰川消融后，融冰水以各种方式将冰碛物重新搬运分选形成冰水沉积物。融冰水汇成洪流、河流或湖泊，冰川物质相应地形成了洪积物、冲积物及湖积物，形成含水层。

3.2裂隙水

坚硬岩石在应力作用下产生各种裂隙，储存并运移与裂隙中的地下水，与孔隙水相比有一系列不同的特点。裂隙水的埋藏和分布非常不均匀。裂隙水一般并不形成具有统

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一水力联系、水量分布均匀的含水层，它并不完全受地层层位的控制，而受地质构造的控制非常明显。基岩地区寻找地下水，主要寻找蓄水构造。

裂隙水按介质空隙的成因可分为成岩裂隙水、风化裂隙水、构造裂隙水。

3.2.1成岩裂隙水

沉积岩、岩浆岩和变质岩中均

发育有成岩裂隙。若成岩裂隙发

育的岩层出露地表时，接受降水

补给或地表水的补给，形成裂隙

潜水；若夹于两隔水层之间，可

以形成承压水。成岩裂隙中水量

的大小，决定于岩石的性质、成

岩裂隙发育程度和补给条件。

岩脉蓄水构造是指进入体的

产状为岩脉时，它与围岩接触带

中的裂隙系统所构成的蓄水构

造。因此，在岩脉储水构造区寻找地下水，岩脉被看作是一个标志，具有特殊的意义。

3.2.2风化裂隙水

风化裂隙往往是在成岩裂隙和构造裂隙的基础上发育并不发展的，它分布较密集、均匀延伸、无定向，构成网状裂隙系，其数量、发育程度随深度的增加而减少。风化裂隙水是以风化裂隙带为含水层，其下未风化的岩石为隔水层，地下水的类型为潜水。

风化裂隙水一般水量不大，但水质较好，矿化度较小，多为重碳酸型水。因其埋藏浅，分布广，故可作为用水量不大的分散供水水源地。

3.2.3构造裂隙水

构造裂隙常成组有规律地出现，且与褶皱、断层等有一定的组合关系和成因联系，所以构造裂隙水广泛分布于褶皱和断层构造中。构造裂隙的张开宽度、延伸长度、密集程度以及导水性在很大程度上受岩层性质影响。

在坚硬的脆性岩层中，构造裂隙尤其发育，水量丰富，是裂隙水的主要研究对象。在脆性岩石如石灰岩、砂岩、片麻岩等，其张开性好、延伸性、导水性好；塑性岩石如页岩、泥岩、千枚岩等，虽然岩石的构造裂隙密度大，但张开性差，延伸不远，导水性差，常构成相对隔水层。

同一裂隙含水层中，通常背斜轴部较两翼富水，倾斜岩层较平缓岩层富水，断层带附近往往格外富水。

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3.3岩溶水

岩溶又称喀斯特，它流动的侵蚀性水流与可溶性岩石之间相互作用过程和由此产生的结果。其作用包括化学溶解作用为主、机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用及与指相伴的堆积作用等。

岩溶水是赋存并运动于可溶岩的溶蚀裂隙和溶洞中的地下水，也称之为喀斯特水。岩溶水地下水资源丰富，是理想的供水水源。

3.3.1岩溶发育的基本条件

岩溶发育两个缺一不可的条件是：①具有溶蚀岩能力并能在岩石空隙中不断循环的水，它是岩溶形成的动力条件；②具有裂隙发育且能够透水的可溶岩，它是岩溶形成的物质基础。

3.3.2岩溶水的特征

岩溶的发育特点决定了岩溶水有如下特征：富水性在水平和垂直方向具有分带性，岩溶性赋存的极不均一性和水力联系的各向异性，径流、排泄条件十分复杂。从区域来看，岩溶水具有明显的水平和垂直分带规律。岩溶水通常以渗流和管流两种运动形式分布和埋藏于可溶性岩层中。

岩溶水的水位、水量有明显季节性变化，而且变化幅度较大；一般矿化度较低，多在0.5g/L以下，属HCO3﹣Ca型，但易受污染，以岩溶潜水为供水开采层时应注意水源地的保护。

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参考文献

【1】 杨维，张戈，张平.水文学与水文地质学.北京：机械工业出版社，2008.5

【2】 章至洁，韩宝平，张月华.水文地质学基础.徐州：中国矿业大学出版，1995

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Groundwater classification method and by water cut space classification feature

Abstract

Groundwater occurrence and movement and to below the surface of the soil and rock gap water. Groundwater and surface water, is an important part of water resources.

Groundwater with its good water quality and stable supply of water conditions, become the important agricultural, industrial and urban water supply water. As part of the water and groundwater exploitation and utilization, and caused the reduction of groundwater resources of the groundwater environment and getting worse. Therefore, the study of the formation and types of groundwater, the groundwater and the surface and the atmosphere between the precipitation of conversion and groundwater dynamic change regulation, to the urban water supply and sustainable use of regional resources is of great significance. This paper introduces the groundwater, the classification of groundwater and in water cut space classification feature. The classified method of groundwater, according to the conditions of groundwater buried classification and according to the classification of the water space are briefly described; Mainly introduces the different space the distribution characteristics of

groundwater sex, including pore water, fracture water, water and the characteristics of lava distribution characteristics.

Key words： Groundwater; The pore; Fracture; Dissolve gap

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7lwi.html