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地下水按含水空间分类特征及地下水物化性质与国民经济的关系 （Groundwater according to water space
classification feature and groundwater chemical properties and
national economic relationship ）
班级:08级地质学4班 姓名：杜兰 Class: 08 level geology class 4 name: dulan
摘要：水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。本文即论述了地下水按含水空间分类特征及地下水物理、化学性质与国民经济的关系。
关键词：水文地质学 物理性质 化学成分 地下水分类
Abstract: hydrogeology refers to the nature of groundwater in all kinds of changes and exercise phenomenon. Hydrological geology is the scientific study of groundwater. It basically is to study the distribution of groundwater and the formation of pattern, groundwater of physical properties and chemical composition, groundwater resources and its reasonable use, groundwater on engineering construction and mining adverse effects and its prevention and control, etc. This essay discusses the groundwater according to water space classification feature and groundwater physical and chemical properties and national economic relationship.
Keywords: hydrogeology Physical properties Chemical composition
Chemical composition
地下水（groundwater）：赋存并运移于地下岩土空隙中的水。含水岩土分为两个带，上部是包气带 ，即非饱和带 ，在这里，除水以外，还有气体；下部为饱水带，即饱和带，饱水带岩土中的空隙充满水。狭义的地下水是指饱水带中的水。
地下水不是化学纯水，在漫长的地质年代里，地下水和周围介质相互作用不断溶解岩溶中的可溶物质而含有多种化学元素。地下水的物理性质和化学成分是
地下水形成过程中的产物，能真实的反应地下水的形成环境和形成过程，有助于阐明地下水的起源、形成和规律，重塑一个地区的水文地质历史。 （一）地下水的物理性质
地下水的物理性质主要包括温度、颜色、透明度、密度、气味、导电性、放射性和比重等。
质量优良的地下水应当是无色、透明、适口而无特殊的气味。地下水的温度在很大范围内变化。潜水的温度接近于当地的年平均气温，而某些地下热水的温度可超过150℃，并能用于发电。地下水一般是无色的，但含有Fe2O3时，则呈褐红色，含腐殖酸多的水，则呈暗红色。
地下水的导电性取决于地下水中的溶解的电解质的数量和性质，离子含量越多，价数越高，水的导电性越强。地下水的比重取决于水中溶解岩类的数量。放射性取决于水中的放射物质含量，利用放射性可以寻找放射性矿藏。 (二)地下水的化学成分
地下水是复杂的，溶解有多种化学成分。组成地下水的主要气体成分有氧、氮、二氧化碳、硫化氢。化学性质主要包括水中所含阴、阳离子数量及其比例、氢离子浓度、硬度和总矿化度等。
地下水中广泛存在的离子有7种，即阳离子有：钾〔K+〕、钠〔Na+〕、钙〔Ca2+〕、镁〔Mg2+〕；阴离子有：氯〔Cl-〕、硫酸根〔SO〕和重碳酸根〔HCO〕等。地下水的氢离子浓度，一般用PH值表示，多数地下水呈中性和微碱性。地下水的硬度是指水中Ca2+、Mg2+离子的含量，含量愈多，硬度愈大。
地下水中所含各种离子、分子和化合物的总量称为总矿化度，以克/升表示。当总矿化度小于1克/升时称为淡水，1～3克/升时称为微咸水，3～10克/升时称为咸水，10～50克/升时称为盐水，大于50克/升时称为卤水。淡水中的Ca2+、Mg2+和HCO离子一般相对含量较高，而咸水中常以Na+和CL-离子占优势。
地下水还含有其他的微量元素如Br、I、F、Ba、Zn等，还含有胶体化合物、有机物及细菌等。
地下水的理化性质不同，直接影响它的利用价值。 (三)地下水的分类方法
地下水的分类原则和方法很多：按起源不同,可将地下水分为渗入水、凝结水、初生水和埋藏水；按矿化程度不同，可分为淡水、微咸水、咸水、盐水、卤水；按含水层性质分类，可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水；地下水按pH值分类，可分为强酸性水、软酸性水、中性水、弱碱性水、强碱性水；按地下水的力学性质可分为结合水、毛细水和重力水；地下水按硬度不同可分为极软水、软水、微硬水、硬水、极硬水；按埋藏条件不同，可分为上层滞水、潜水、承压水。 （四）地下水按含水空间分类特征。
1、按含水层性质分类，可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。
（1）孔隙水：疏松岩石孔隙中的水。孔隙水是储存于第四系松散沉积物及第三系少数胶结不良的沉积物的孔隙中的地下水。沉积物形成时期的沉积环境对于沉积物的特征影响很大，使其空间几何形态、物质成分、粒度以及分选程度等均具有不同的特点。
（2）裂隙水：赋存于坚硬、半坚硬基岩裂隙中的重力水。裂隙水的埋藏和分
布具有不均一性和一定的方向性；含水层的形态多种多样；明显受地质构造的因素的控制；水动力条件比较复杂。
（3）岩溶水：赋存于岩溶空隙中的水。水量丰富而分布不均一，在不均一之中又有相对均一的地段；含水系统中多重含水介质并存，既有具统一水位面的含水网络，又具有相对孤立的管道流；既有向排泄区的运动，又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动；水质水量动态受岩溶发育程度的控制，在强烈发育区，动态变化大，对大气降水或地表水的补给响应快；岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其赋存环境的动力，不断促进含水空间的演化。
2、按矿化程度不同，可分为淡水、微咸水、咸水、盐水、卤水
地下水按矿物程度分类表 地下水类型 淡水 微咸水 咸水 盐水 卤水 总矿化度g／L ＜１ 1~3 3~10 10~50 >50 3、按起源不同,可将地下水分为渗入水、凝结水、初生水和埋藏水。 （1）渗入水：降水渗入地下形成渗入水。
（2）凝结水：水汽凝结形成的地下水称为凝结水。当地面的温度低于空气
的温度时，空气中的水汽便要进入土壤和岩石的空隙中，在颗粒和岩石表面凝结形成地下水。
(3)初生水：既不是降水渗入，也不是水汽凝结形成的，而是由岩浆中分离
出来的气体冷凝形成，这种水是岩浆作用的结果，成为初生水。
(4)埋藏水：与沉积物同时生成或海水渗入到原生沉积物的孔隙中而形成的
地下水成为埋藏水。
4．地下水按pH值分类，可分为强酸性水、软酸性水、中性水、弱碱性水、强碱性水。
地下水按pH值分类表 水的类型 强酸性水 弱酸性水 中性水 弱碱性水 强碱性水 pH值 ＜5 5~7 7 7~9 ＞9 5.按地下水的力学性质可分为结合水、毛细水和重力水。
6、按埋藏条件不同，可分为上层滞水、潜水、承压水。
（1）上层滞水：埋藏在离地表不深、包气带中局部隔水层之上的重力水。
一般分布不广，呈季节性变化，雨季出现，干旱季节消失，其动态变化与气候、水文因素的变化密切相关。直接受降水补给，补给区与分布区一致，一般只有当包气带厚度比较大时上层滞水才易出现。 （2）潜水：埋藏在地表以下、第一个稳定隔水层以上、具有自由水面的重
力水。潜水在自然界中分布很广，一般埋藏在第四纪松散沉积物的孔隙及坚硬基岩风化壳的裂隙、溶洞内。潜水的埋藏条件对于潜水的特征有着决定性的影响：潜水的分布区与补给区经常一致；潜水是不承受静水压力的无压水；潜水动态变化有明显的季节性；潜水在重力作用下始终是由高水位向低水位运动。
（3）承压水：埋藏并充满两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水。承压
水受静水压；补给区与分布区不一致；动态变化不显著；承压水不具有潜水那样的自由水面，所以它的运动方式不是在重力作用下的自由流动，而是在静水压力的作用下，以水交替的形式进行运动. 7、地下水按硬度不同可分为极软水、软水、微硬水、硬水、极硬水。
地下水按硬度分类表 硬 度 水的类别 meq/L H° 极软水 <1.5 <4.2 软水 1.5~3 4.2~8.4 微硬水 3~6 8.4~16.8 硬水 6~9 16.8~25.2 极硬水 >9 >25.2 （五）.地下水与国民经济的关系
地下水从日常生活、工农业生产到国防建设无一不需用水，从这一点
来说，水被称为资源。地下水分布广泛，便于就地开采使用；洁净、不易被污染，水质普遍较优；不占用地表空间；动态比较稳定；供水量受气候变化影响较小，具有较大到调蓄能力等。但是在一定条件下，地下水也可能对生活和生产造成灾害。
不合理的灌溉可造成次生盐碱化；过量开采，可造成：在沿海地区，海水入侵，水质恶化；地面沉降，使区内建筑物失去稳定；不同含水层之间诱发水力联系，产生水的混合作用，使水质恶化；岩溶区地面塌陷；矿坑涌水、基础及边坡的稳定问题等。
地下水在煤矿勘察、建设和生产中具有很重要的意义。我国煤炭资源丰富，但煤矿区水文地质条件异常复杂。因此在煤矿的建设和生产过程中或多或少会遇到地下水，大量地下水涌入矿井，会给建设和生产带来许多困难，通常使劳动条件恶化，采掘成本增加。一些矿区由于水文地质条件不清，在建井过程中发生多起水害，造成重大损失。
随着社会经济的快速发展和地下水开发技术的不断提高，我国地下水开发正在向“深”、“广”发展，开采层不断加深，开采范围不断扩大。全国660个城市中，开采地下水的城市400多个；地下水有效灌溉面积7.48亿