什么叫潜水自由面和承压含水层？什么叫地下水面为自由面？

潜水自由面

潜水是地表以下第一个稳定隔水层上面具有自由表面的重力水，它的水面就叫潜水自由面。它主要的补给来源是降水和地表水的渗入。

承压含水层

一个完全被水饱和的、夹在上下两个隔水层之间的含水层。承压含水层上部的隔水层称作隔水顶板,或叫限制层,下部的隔水层称作隔水底板,顶底板之间的距离为含水层厚度。通常井网的观测对象为不同岩性、不同埋藏深度的承压含水层,因为这样的含水层中的井孔水位对地壳应力应变信息具有放大作用。

地下水面为自由面

地下水面为自由面，说明这部分地下水是潜水。

潜水

地表以下第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。

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。自由水面即为潜水面，从整体看它不承受除大气压力以外的任何附加压力，如静水压力。

埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上，具有自由表面的重力水称为潜水。潜水的自由表面称为潜水面。潜水面的绝对标高称为潜水位。潜水面至地面的距离称为潜水埋藏深度。由潜水面向下至隔水层顶面间充满重力水的部分，称为含水层。自潜水面向下到隔水层顶面的距离，称为含水层的厚度。潜水的埋藏条件，决定了潜水具有以下特征：潜水面不承受静水压力；分布区与补给区一致；动态变化较不稳定，有明显的季节变化；潜水的补给条件较好，水量丰富；潜水的水质随气候有季节变化，且易受污染。潜水面的形状通常是具有一定倾斜的曲面。总的说来，潜水面的形状与地形大体一致，但比地形起伏要平缓得多。岩土的透水性增强，潜水面坡度趋于平缓；反之，变陡。隔水底板凹陷使含水层厚度增大的地段，潜水面的坡度趋于平缓；反之变陡。在隔水层凹盆中，潜水不外溢时，则潜水面呈水平状态，称为潜水湖。潜水面形状可用潜水剖面图和潜水等水位线图表示。潜水剖面图是在地质剖面图上，将已知各点的潜水位联接起来而成，它可以反映出潜水面形状与地形、隔水底板及含水层岩性的关系等。潜水等水位线图就是潜水面各点水位高程的等值线图。一般绘制在地形图上。它的绘制以潜水面上各点的水位标高为依据，然后分别将其中水位标高相同的各点相连而成。由于水位随时间不同而变，故应选用同一日期的资料，并应在图上注明测定该水位的日期。在同一地区，如有不同时期的潜水等水位线图，通过互相对比，便可以从中了解潜水面的变化情况。根据潜水等水位线图，可解决下列问题：确定潜水的流向：潜水是沿着潜水面坡度最大的方向流动的。因此，垂直于潜水等水位线从高水位指向低水位的方向，就是潜水的流向。确定潜水的水力坡度：确定了潜水流向之后，在流向方向上，任取两点的水位高差，除以该两点间的实际距离，即得潜水的水力坡度。确定潜水埋藏深度：将地形等高线和潜水等水位线绘于同一张图上时，则等水位线与地形等高线相交之点，二者高程之差，即为该点的潜水埋藏深度；若不在相交点的，可采用内插法求得。确定潜水与地表水的相互关系：在邻近地表水（河流）的地段编制潜水等水位线图，并测定地表水的水位标高，便可以确定潜水与地表水的相互补给关系。https://www.booso.com/filepic/20221202/m3i3bqsrvc1.html,即阳离子：钾(K+)、钠（Na+）、镁（Mg2+）和钙(Ca+)；阴离子:氯(Cl-)、硫酸根（SO娺-）和碳酸氢根（HCO婣）。地下水中所含各种离子、分子和化合物的总量称总矿化度，通常以水在105～110°C温度下烘干后留下的干涸残渣量来表示。一般，当总矿化度小于1克/升时称淡水，1～3克/升称微咸水，3～10克/升称咸水,10～50克/升为盐水，大于50克/升为卤水。淡水中Ca2+、Mg2+离子和HCO婣离子一般相对含量较高；而咸水中常以Na+和Cl-占优势。水的氢离子浓度用pH值表示,中性水的pH=7,碱性水的pH>7，酸性水的pH<7。地下水的硬度指水中钙、镁、铁、锰、锶、铝等溶解盐类(天然水中以钙盐和镁盐为主)的含量，含量高则硬度大，反之硬度小。硬度分总硬度、暂时硬度和永久硬度。水中所含钙、镁等离子的总量称为总硬度。把水加热煮沸后，钙、镁等的碳酸氢根盐分解为碳酸盐而沉淀，这部分钙、镁等盐类的含量称为暂时硬度。总硬度与暂时硬度之差称永久硬度。运动按流线形态地下水���运动一般分为层流与紊流。当水在岩土空隙中渗流时，水的质点有秩序地，互不混杂地流动，称为层流运动。绝大多数天然地下水的运动都属层流运动。水的质点无秩序地、互相混杂的流动，称为紊流运动。在宽大的空隙（大的溶洞、宽大裂隙和卵砾石的大空隙）中，如水的流速较高，则易呈紊流运动。按运动要素（水位、流速等）是否随时间变化，地下水运动分为稳定流和非稳定流。当运动要素不随时间变化时称为稳定流，否则为非稳定流。天然地下水流多数为非稳定流。在大多数情况下，地下水运动可用达西定律描述。补给地下水的补给主要有降水入渗补给、灌溉水入渗补给、地表水补给、越流补给和人工补给等，在特定地区还有侧向补给。降水入渗补给是地下水的主要补给来源，确定降水入渗补给量的方法有：①地下水动态分析法，是利用地下水长期观测资料，通过降水入渗所引起的地下水位上升幅度，来确定降水入渗补给量。②入渗系数法，是用降水入渗补给系数乘以某一时段降水量求得该时段的降水入渗补给量。③水量平衡法，是根据质量守恒定律，建立研究区的水量平衡方程，借以确定降水入渗补给量。④实测法，是用地中渗透仪等直接测定。⑤相关分析法，是把降水入渗补给量与降水量（或增加其他因素）建立相关关系，推求降水入渗补给量。灌溉水入渗补给指灌溉后灌溉水入渗对地下水的补给，常用的确定方法是利用试验田块，观测灌溉水入渗引起的地下水位上升幅度，推求灌溉水入渗补给量。地表水补给是指地表水通过垂向入渗或侧向渗漏对地下水的补给。常用的方法为实测法和地下水动力学法。实测法是从地表水体损失量中扣去蒸发量、润湿包气带岩土的水量和滞留在包气带中的水量，其值便是地表水体对地下水的补给量。地下水动力学法是按地下水运动的稳定流或非稳定流理论，加以计算。侧向补给指外区的地下水从侧向流入本区。越流补给是当相邻含水层的地下水水头高于本层的地下水水头时，水流通过两个含水层之间的弱透水层而进入本层。人工补给指地表水或外区地下水通过坑、塘、水沟、水井等注入地下以补给本区地下水。排泄主要包括泉、潜水蒸发、排向地表水体、越流排泄和各种人工排泄等。泉是地下水天然排泄的重要方式。尤其在山区或山前地区，许多地下水泄出地表成泉。潜水蒸发是平原地区地下水排泄的重要途径。当河流、湖泊等地表水体的水位低于地下水水位时，地下水排向地表水体，转变成地表水。当两个含水层之间为弱透水层所隔开并且存在足以克服其间阻力的水头差时，高水头含水层中的地下水通过弱透水层向低水头含水层排泄，称为越流排泄。地下水人工排泄的方式有水井抽水、矿山疏干、基坑排水等。在大量开采地下水的地区，如中国的华北平原，人工排泄量是地下水排泄量的主要成分。水情地下水水情指水位、水量、水质和水温等要素随时间有规律的变化。又称地下水动态。浅层地下水水情变化较大。大气降水入渗补给地下水，使地下水水位上升，地下径流加强；同时，改变原有地下水的温度和水质。靠近地表水体的地下水，常受地表水体各要素变化的影响而发生相应的变化。如果地表水体水位高于地下水位，则地表水补给地下水,使地下水位升高,水温和水质也随之而变。若地表水体水位低于地下水位，则地下水补给地表水体，使地下水位降低。大量开采利用地下水，会大大改变地下水的状况。如果补给不足，地下水位便不断下降，造成地下水的区域降落漏斗，这种漏斗不断加深和扩大，便会造成恶果，如地面沉降、海水入侵和局部地区地下水枯竭等。地下水水情观测，主要是通过长期观测井网，用自记仪器或定期观测方法取得资料。中国的许多城市,如北京、太原、西安、济南等,大都依靠地下水供水，北方的广大农田，也主要依靠地下水灌溉。70年代中期，世界一些国家地下水在总用水量中占很大的百分比：法国33％,日本20％，美国20％,苏联24％，英国25％，联邦德国72％，荷兰66％，塞浦路斯83％，圭亚那90％。因此，地下水是一种宝贵的天然资源。参考书目王大纯、张人权、史毅虹编著:《水文地质学基础》，地质出版社，北京，1980。R.A.Freeze，J.A.Cherry，Groundwater，Prentice-Hall，EnglewoodCliffs，NewJersey，1979.https://www.booso.com/filepic/20221202/rlr1vlfewmg.html

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