水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)概念

水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)概念1、 水文地質(zhì)學(xué)(Hydrogeology):研究地下水的形成和分布、物理及化學(xué)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)的科學(xué)。2、 地下水水文學(xué)(Groundwaterhydrogeology):是主要研究地下水的形成和運(yùn)動(dòng)、地下水與河流、湖泊的相互補(bǔ)給、地下水資源的評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)利用的科學(xué)。3、 水文地質(zhì)學(xué)原理(Principlesofhydrogeology):又稱為普通水文地質(zhì)學(xué)，研究水文地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本概念的學(xué)科。4、 地下水(Groundwater):廣義是指賦存于地面以下巖石空隙中的水，狹義是指賦存于地下水水面以下飽和含水層中的水。5、飽和水汽含量(符號(hào)為M或E)：是指某一溫度下空氣容納的最大水汽量.M或E。隨溫度T升高而增大。6、 水循環(huán)(Hydrologiccycle/Watercycle):是地球上或某一地區(qū)，內(nèi)在太陽(yáng)輻射和重力作用下，水分通過(guò)蒸發(fā)、水汽輸送、降水、入滲、徑流等過(guò)程不斷變化、遷移的現(xiàn)象。亦即地球上各個(gè)層圈系統(tǒng)內(nèi)的水相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。包括水文循環(huán)和地質(zhì)循環(huán)。7、水文循環(huán)(Hydrologiccycle)；是指發(fā)生于大氣水、地表水和地殼巖石空隙中地下水之間的水循環(huán)。大循環(huán)是指海洋和大陸之間的水分交換。小循環(huán)是指海洋內(nèi)部或大陸內(nèi)部的水分交換。8、 天氣(Weather)：是在一定地區(qū)一定時(shí)間內(nèi)各種氣象因素綜合影響所決定的大氣物理狀態(tài)。9、 氣候(Climate)：是某一區(qū)域天氣的平均狀態(tài)。10、 氣象(Meteorology)：是大氣中的冷、熱、干、濕、風(fēng)、云、雪、霜、霧、雷電、光等各種物理狀態(tài)和現(xiàn)象的統(tǒng)稱。11、 氣溫(Airtemperature):即大氣的溫度。通常指的是離地面1.5米左右、處于通風(fēng)防輻射條件下溫度表讀取的溫度。12、 氣壓(Airpressure)：是與大氣接觸的表面上，由于空氣分子的碰撞在單位面積上所受到的力，亦即大氣的質(zhì)量施加在地表或地表物體上的壓力。其值等于單位橫截面上所承受的垂直空氣柱的重量。氣壓的單位為毫巴或毫米汞柱。13、 濕度(Humidity/moisture):表示空氣中水汽含量或空氣干濕程度的物理量，是大氣中的水汽含量。有絕對(duì)溫度、相對(duì)濕度、飽和差和露點(diǎn)等多種表示方法。14、 絕對(duì)濕度(Absolutehumidity):表示某一地區(qū)某一時(shí)刻中的水汽含量，即單位體積空氣中所含水汽的質(zhì)量。用重量表示時(shí)，符號(hào)記為m，一般用一立方米空氣中所含水汽的克數(shù)表示，單位為g/m3;用壓力表示時(shí)，符號(hào)記為e，為空氣中所含水汽分壓，相當(dāng)于水銀柱高度的mm數(shù)或mba(1mba=102Pa)，表示空氣中水分的不飽和程度。15、 相對(duì)濕度(Relativehumidity)：大氣中實(shí)際水汽含量與飽和時(shí)水汽含量的比值，亦即絕對(duì)濕度與飽和水汽含量之比，數(shù)值上也等于實(shí)際水汽壓與同溫度下飽和水汽壓之比值，即r(%)=e/EX100%=m/MX100%式中，r為相對(duì)濕度，以百分?jǐn)?shù)表示，表示實(shí)際水汽壓，單位為毫米汞柱；E為飽和水汽壓(同一溫度下，水汽壓的最大值)。16、 飽和水汽含量(符號(hào)為M或E)(Saturatedvaporpessure)：是指某一溫度下空氣容納的最大水汽數(shù)量。17、 降水(Precipitation)：是空氣中水汽含量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)超過(guò)飽和限度的水汽凝結(jié)并以液態(tài)或固態(tài)形式降落到地面的現(xiàn)象。主要指從云中下降的液態(tài)或固態(tài)水，如雨(rainfall)、雪(snow)、冰雹(hailstone)等。以鋒面雨最常見(jiàn)。常用雨量計(jì)觀測(cè)，單位mm。18、 降水量(Precipitation)：是一定時(shí)段內(nèi)，降落在平地上(假定無(wú)滲漏、蒸發(fā)、流失等)的降水所積成的水層厚度(如為固態(tài)降水則須折合成液態(tài)水計(jì)算)，以mm數(shù)表示。19、 蒸發(fā)(Evaporation)：是指常溫下水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)進(jìn)入大氣的過(guò)程，亦即溫度低于沸點(diǎn)時(shí)，水分子從液態(tài)或固態(tài)水的自由面逸出而變成氣態(tài)的過(guò)程或現(xiàn)象。通常用蒸發(fā)皿觀測(cè)，單位mm。20、 水面蒸發(fā)：發(fā)生于河流、湖泊、水庫(kù)等自由水面的蒸發(fā)。21、 陸地蒸發(fā)(Transpiration):發(fā)生于陸地表面的蒸發(fā)，包括土面蒸發(fā)和葉面蒸發(fā)。22、 蒸發(fā)量(Evaporation)：一定時(shí)段內(nèi)從一定的表面積的水面或冰雪面上可能逸出的水汽量。通常所指的蒸發(fā)量實(shí)際上是指水汽分子從蒸發(fā)而逸出的通量與水汽分子返回蒸發(fā)面的通量之差，即蒸發(fā)凈逸出的水汽通量。氣象上通常用所蒸發(fā)的水層厚度(mm)來(lái)表示蒸發(fā)量的大小。23、 徑流(Runoff)：是指降落地表的降水在重力作用下沿地表或地下流動(dòng)的水流。為水流的重要環(huán)節(jié)和水均衡的基本因素。分為地表徑流和地下徑流。24、 水系：是指匯流于某一干流的全部河流所構(gòu)成的地表徑流系統(tǒng)。25、 分水嶺(Divide)：分水線，是指相鄰兩個(gè)流域之間地形最高點(diǎn)的連線。26、 流域(Watershed/basin)：是一個(gè)水系的全部面積，亦即地表水、地下水的分水線所包圍的集水區(qū)域。27、流量（Q）（Discharge）:是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)河流（渠管）某一斷面的水量（水體積】常用單位為m3/s。計(jì)算公式Q=FV，F(xiàn)為過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，V為平均流速。28、 徑流總量（W）：是指某一時(shí)段T內(nèi)通過(guò)河渠某一斷面的總水量，常用單位為m3；計(jì)算公式W=QT，Q為通過(guò)過(guò)水?dāng)嗝娴牧髁?，T為時(shí)間段長(zhǎng)度。29、 徑流模數(shù)（M）（Runoffmodulus）:是單位流域面積F上平均產(chǎn)生的流量。常用單位為L(zhǎng)/s.km2。計(jì)算公式M=Q-103/F,F為流域面積，Q為平均流量。30、 徑流深度（Y）（Runoffdepth）：是計(jì)算時(shí)段內(nèi)的總徑流量均勻分布于測(cè)站以上整個(gè)流域面積上所得到的平均水層厚度。常用單位為mm。計(jì)算公式Y(jié)=W-10-3/F，F(xiàn)為過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，W為總徑流量。31、徑流系數(shù)（a）（Runoffcoefficient）：是同一時(shí)段內(nèi)流域面積上的徑流深度與降水量的比值。計(jì)算公式a=Y/X，Y為徑流深度（mm），X為降水量（mm）。32、 空隙（Voidspace）：是指巖石中沒(méi)有被固體顆粒占據(jù)的空間。巖石中孔隙、溶隙（洞）和裂隙的總稱。33、孔隙（Pore/Porespace）：是指組成松散巖石的物質(zhì)顆粒或其集合體之間的空隙。其多少可用孔隙度表示。34、 孔隙度（Porosity）：是指某一體積巖石（包括孔隙在內(nèi)）中孔隙體積所占的比例，可用百分?jǐn)?shù)和小數(shù)表示。n=Vn/V-100%，其中n為孔隙度，Vn為孔隙體積，V為巖石總體積。35、 裂隙（Fissure）：是指固結(jié)的堅(jiān)硬巖石（沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖）在各種應(yīng)力作用下巖石破裂變形而產(chǎn)生的空隙，以裂隙率表示。36、 裂隙率（Kr）（Fissureratio）:是指巖石中裂隙體積（Vr）與包含裂隙體積在內(nèi)的巖石體積（V）的比值，即Kr=Vr/V或Kr=Vr/VX100%。也可用面裂隙率、線裂隙率表示。37、 成巖裂隙（Diageneticfissure）：是巖石在成巖過(guò)程中由于冷凝收縮（巖漿巖）或固結(jié)干縮（沉積巖）而產(chǎn)生的裂隙，如玄武巖中的柱狀節(jié)理。38、 構(gòu)造裂隙（Structuredfissure）：指巖石在構(gòu)造變動(dòng)中受力而產(chǎn)生的裂隙。其特點(diǎn)是具有方向性，大小懸殊，分布不均勻。39、 風(fēng)化裂隙（Weatheringfissure）:是指巖石在風(fēng)化營(yíng)力作用下發(fā)生破壞而產(chǎn)生的裂隙，主要分布地表附近。40、 溶穴（溶隙）（Karst/solutioncave）：是指可溶的沉積巖（如鹽巖、石膏、石灰?guī)r、白云巖等）在地下水溶蝕作用下所產(chǎn)生的空隙（空洞）。41、 巖溶率（Kk）（Karstrate）:是指溶穴的體積（Vk）與包含溶穴在內(nèi)的巖石體積（V）的比值，即即Kk=Vk/V或Kk=Vk/VX100%o42、 結(jié)合水(Boundwater)：是指巖石空隙中受固相表面的引力大于分子自身重力的那部分水，具有抗剪強(qiáng)度。最接近固相表面的結(jié)合水為強(qiáng)結(jié)合水；其外層為弱結(jié)合水，又稱薄膜水，可被植被吸收。43、 重力水(Gravitywater)：是指巖石空隙中距離固體表面更遠(yuǎn)、重力對(duì)其影響大于固體表面對(duì)其吸引力、能在自身重力影響下運(yùn)動(dòng)的那部分水。重力水是水文地質(zhì)研究的主要對(duì)象。44、 毛細(xì)水(Capillarywater)：由于毛管力作用而保存于包氣帶內(nèi)巖層空隙中的地下水。包括支持毛細(xì)水、懸掛毛細(xì)水、孔角毛細(xì)水。45、 結(jié)構(gòu)水(化合水)(Constitutionalwater，Chemicalwater):稱為化學(xué)結(jié)合水，以H+和OH-離子的形式存在于礦物結(jié)晶格架某一位置上的水。46、 結(jié)晶水(Crystallizationwater):是礦物結(jié)晶構(gòu)造中的水，以H2O分子形式存在于礦物結(jié)晶格架固定位置上的水。47、 容水性：是指巖石容納水的能力，衡量指標(biāo)為容水度。48、 容水度(Watercapacity)：是指巖石完全飽和時(shí)所能容納的最大的水體積與巖石總體積的比值。用小數(shù)或％表示，一般小于或等于孔隙度。49、 含水量(Watercontent/moisture)：是巖石空隙中所保留的水分的多少。重量含水量(Wg)與體積含水量(Wv)的關(guān)系：Wv=?d?Wg，其中??d為巖石的干容重。50、 重量含水量(Wg)：是松散巖石孔隙中所含水的重量(Gw)與干燥巖石重量(Gs)的比值，Wg=Gw/Gs或Wg=Gw/GsX100%。51、 體積含水量(Wv)：是巖石中所含水的體積(Vw)與包含孔隙在內(nèi)的巖石體積(Vs)的比值，Wv=Vw/Vs或Wv=Vw/VsX100%。52、 飽和含水量(Saturatedwatercontent):是巖石孔隙充分飽水時(shí)的含水量。53、 飽和差(土壤飽和差(saturationdeficit,soilmoisturedeficiency):是土層或巖層的飽和含水量與實(shí)際含水量之差，亦即巖石的容水度與天然濕度之差。54、 飽和度(Saturationdegree):是實(shí)際含水量與飽和含水量之比，亦即巖石孔隙中水的體積與孔隙體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。反映巖石中孔隙的充水程度。55、 給水性：是飽和巖土在重力作用下能自由排出水的能力。用給水度表示。56、給水度(m)(Specificyield):(1)是指地下水位下降一個(gè)單位深度、從地下水位延伸到地表面的單位面積巖石柱體在重力作用下所釋放出來(lái)的水的體積。常用小數(shù)表示，無(wú)量綱。其大小與巖性、地層結(jié)構(gòu)、空隙大小與性質(zhì)、水位埋深(在毛細(xì)帶內(nèi))及水位降速有關(guān)。m+Sr=n。(2)是飽和介質(zhì)在重力排水作用下可以給出的水體積與多孔介質(zhì)體積之比。57、 持水性：是飽和巖土在重力排水后，巖土依靠分子力和毛管力而在巖石空隙中能保持一定水分的能力。58、 持水度(Sr)(Specificretention)：是指地下水位下降一個(gè)單位深度、單位水平面積巖石柱體中反抗重力而保持于巖石空隙中的水的體積。常用小數(shù)表示，無(wú)量綱。59、 殘留含水量(W0)：包氣帶充分重力釋水而又未受到蒸發(fā)蒸騰消耗時(shí)的含水量，數(shù)值上相當(dāng)于最大持水度，是巖石充分釋水的結(jié)果。60、 巖石的透水性(Permeability)：是指巖石允許水透過(guò)的能力。用滲透系數(shù)表征。61、 巖石的毛細(xì)性(Capillarity)：(1)是指水通過(guò)巖土的毛細(xì)管受毛細(xì)作用向各方向運(yùn)動(dòng)的性能。(2)是水在土壤空隙和巖石裂隙中受毛細(xì)管力的作用下而作垂直運(yùn)動(dòng)的性能。用毛細(xì)上升高度表示。62有效應(yīng)力(Effectivestress)：實(shí)際作用于砂層骨架上的應(yīng)力，等于總應(yīng)力減去孔隙水壓力，Pz=P-u。63、 孔隙水(Porewater)：賦存并運(yùn)移于松散巖層孔隙中的地下水。64、 裂隙水(Fissurewater)：賦存并運(yùn)移于堅(jiān)硬巖石裂隙中的地下水。65、 巖溶水(Karstwater)：又稱喀斯特水，是指賦存并運(yùn)移于巖溶化巖層中的水。巖溶水系統(tǒng)是一個(gè)能夠通過(guò)水與介質(zhì)相互作用不斷自我演化的動(dòng)力系統(tǒng)。66、 空隙網(wǎng)絡(luò)(Voidnetwork)：是由巖石中的空隙按一定方式連接起來(lái)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。67、 包氣帶(Aerationzone/Unsaturatedzone)：是指地下水面以上至地表面之間與大氣相通的含有氣體的地帶。68、 毛細(xì)帶(Capillaryzone/fringe):是由于巖層毛細(xì)管力的作用在潛水面以上形成的一個(gè)與飽水帶有直接水力聯(lián)系的接近飽和的地帶。69、飽水帶(Saturatedzone)：是地下水面以下巖土空間全部或幾乎全部被水充滿的地帶。S70、含水層(Aquifer)：是指能夠透過(guò)并給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層，是飽含水的透水層。71、 隔水層(Aquifuge/aquiclude):是指不能透過(guò)與給出水、或者透過(guò)與給出的水量微不足道的巖層，具有相對(duì)性。72、弱透水層(Aquitard)：是指透水性相當(dāng)差、但在水頭差作用下通過(guò)越流可交換較大水量的巖層。73、地下水的埋藏條件(Buriedconditionsofgroundwater):是指含水層在地質(zhì)剖面中所處的部位及受隔水層(弱透水層)限制的情況。74潛水(Phreaticwater/Unconfinedwater):是指飽水帶中第一個(gè)具有自由表面的含水層中的水。潛水含水層厚度是指從潛水面到隔水底板的距離。75、 潛水面(Watertable):是指潛水的表面，為自由水面。76、 潛水位：潛水面上任意一點(diǎn)的高程。77、 潛水埋藏深度(水位埋深)(Depthtowatertable):是指潛水面到地面的距離。78、 上層滯水(Perchedwater)：是指包氣帶中存在的局部具有自由水面的重力水。性質(zhì)基本同潛水。79、 孔隙裂隙水(Pore-fissurewater)：是存在于孔隙、裂隙并存的巖層(石)中的地下水。一般指半膠結(jié)的碎屑巖。80、 風(fēng)化裂隙水(Weathering-fissurewater)：是巖石風(fēng)化裂隙帶中的地下水。81、 原生裂隙水(Original-fissurewater):是存在于巖石原生裂隙中的地下水。82、 構(gòu)造裂隙水(Structure-fissurewater):是存在于巖石構(gòu)造裂隙中的地下水。83、 脈狀裂隙水(Veinedfissurewater):是存在于斷裂破碎帶和各種裂隙密集帶中的地下水。84、 裂隙巖溶水(Fissurekarstwater)：是存在于可溶性巖層的裂隙、溶孔(洞)中的地下水。85、 潛水含水層厚度(Thicknessofwater-tableaquifer):是指