工程地質(zhì)學(xué)第五章地下水

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1、第五章地下水第一節(jié)地下水的基本概念第二節(jié)地下水的類型第三節(jié)地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄第一節(jié)地下水的基本概念地下水是指存在于地表以下巖石空隙(孔隙、裂隙和溶隙)中的水。一、巖石的空隙★孔隙——松散介質(zhì)中顆?；蝾w粒集合體之間呈小孔狀分布的空隙。★裂隙——巖石受地殼運(yùn)動(dòng)及其它內(nèi)外地質(zhì)營(yíng)力作用影響產(chǎn)生的空隙?！锶芟丁扇軒r(石灰?guī)r、白云巖等)中的裂隙經(jīng)地下水流長(zhǎng)期溶蝕而形成的空隙。(a)分選良好排列疏松的砂(b)分選良好排列緊密的砂(c)分選不良含泥砂的礫石(d)部分膠結(jié)的砂巖(e)具有裂隙的巖石(f)具有溶隙的可溶巖二、含水層、隔水層與透水層透水層：允許水透

2、過的巖層。隔水層：不能給出并透過水的巖層。含水層：飽水的透水層。三、地下水的物理化學(xué)性質(zhì)1、地下水的物理性質(zhì)溫度顏色透明度氣味味道比重導(dǎo)電性放射性等2、地下水的化學(xué)成分地下水的化學(xué)成分可呈離子、分子、化合物和氣體狀態(tài)，而以離子狀態(tài)為最多。氣體有：Ｏ2、Ｎ2、CO2、Ｈ2Ｓ等；常見的離子有：Clˉ、SO42ˉ、HCO3ˉ、K+、Na+、Ca2+、Mg2+等七種;化合物有：Fe2Ｏ3、Al2Ｏ3、SiO2等；還含有有機(jī)質(zhì)和細(xì)菌成分。3、常用指標(biāo)（對(duì)工程建設(shè)中水質(zhì)評(píng)價(jià)有重要意義）★酸堿度(pH值)地下水的酸堿度指的是氫離子濃度，常以pH值表示。地下水按pH值

3、分類pH＜6的水能侵蝕鐵。分類強(qiáng)酸性水弱酸性水中性水弱堿性水強(qiáng)堿性水pH值<5.05.0~777~9>9★硬度：水中Ｃa2+和Mg2+的含量?？煞譃榭傆捕取簳r(shí)硬度和永久硬度?？傆捕龋綍簳r(shí)硬度＋永久硬度極軟水(＜4.2度）軟水(4.2-8.4度)微硬水(8.4-16.8度)硬水(16.8-25.2度)極硬水(＞25.2度)我國(guó)硬度的表示常用德國(guó)度：1度＝10mg（CaO）/L或7.2mg（MgO）/L★礦化度(M)地下水中各種離子、分子與化合物的總量稱礦化度，以g/l或mg/l為單位。淡水(總礦化度＜1g/L)微咸水(1～3g/L)堿水(3～10g/L

4、)鹽水(10～50g/L)鹵水(＞50g/L)第二節(jié)地下水的類型按地下水的埋藏條件分：上層滯水、潛水、承壓水按地下水的含水層性質(zhì)分：孔隙水、裂隙水、巖溶水一、按埋藏條件分類1、上層滯水存在于包氣帶中局部隔水層之上的地下水。2、潛水——埋藏在地面以下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上具自由水面的重力水?！餄撍妗餄撍弧餄撍穆癫厣疃取餄撍畬拥暮穸?1)潛水面的起伏經(jīng)常與地形一致，只是比地形起伏平緩一些；潛水面與地表面的形態(tài)具有相似性。地表地形的影響(2)當(dāng)含水層厚度變大時(shí)，潛水面坡度變緩；含水層厚度的影響(3)當(dāng)巖層透水性變好，潛水面坡度變緩。巖層透水性的影響潛

5、水的特征：潛水與大氣相通，具自由水面，為無壓水；潛水的補(bǔ)給區(qū)、分布區(qū)與排泄區(qū)一致，直接接受大氣降水補(bǔ)給。旱季時(shí)，常以蒸發(fā)形式排泄；潛水的水位、水量隨季節(jié)不同而有明顯變化；潛水水質(zhì)易受地面污染的影響。潛水等水位線圖——就是潛水面上高程相等各點(diǎn)的連線從潛水等水位線圖可獲得如下信息：確定潛水流向；確定水力坡度；確定潛水埋深，判斷泉水、沼澤出露點(diǎn)；確定潛水與地表水之間的關(guān)系；確定引排水工程的位置。例題：下圖為某地兩條河流兩側(cè)的潛水位等值線示意圖，可反映河流與潛水補(bǔ)給關(guān)系的一般情況。圖中數(shù)字表示潛水位（單位：米）。讀圖判斷（）A.a圖河流和b圖河流均自南向北流B

6、.a圖河流自北向南流，b圖河流自南向北流C.a圖潛水補(bǔ)給河流，b圖河流補(bǔ)給潛水D.a圖河流補(bǔ)給潛水，b圖潛水補(bǔ)給河流3、承壓水——是充滿兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的重力水。H1——初見水位，H2——承壓水位，H——承壓水頭h——承壓水位埋深，M——承壓含水層厚度，OO‘——基準(zhǔn)面o’o1——承壓含水層，2——隔水層，3——自流井，4——非自流井，5——干井6——承壓水位，7——潛水位，8——地下水流向，9——上升泉A——補(bǔ)給區(qū)，B——承壓區(qū)，C——排泄區(qū)，D——自流區(qū)承壓水的分布——自流盆地承壓水的分布——自流斜地承壓水具的特征：無自由水面，并承受一

7、定的靜水壓力。承壓含水層的分布區(qū)、補(bǔ)給與區(qū)排泄區(qū)分布不一致。承壓水的水位、水量比較穩(wěn)定，受氣候影響小。承壓水不易受地面污染。承壓水等水位線圖——是承壓水面上高程相等點(diǎn)的連線圖。等水位線圖上必須附有地形等高線和頂板等高線。從承壓水等水位線圖可獲得如下信息：確定承壓水流向：垂直于等水壓線的方向?yàn)槌袎核飨?，箭頭由高水位線指向低水位線。確定水力坡度：順流向取兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間的高差與其水平距離之比為該段的水力坡度。等水位線密，水力坡度大；等水位疏，水力坡度小。確定初見水位、承壓水位埋深及承壓水頭大小。二、按地下水的含水層性質(zhì)分：——孔隙水、裂隙水、巖溶水孔隙水廣泛

8、分布于第四紀(jì)松散沉積物中，其分布規(guī)律主要受沉積物的成因類型控制?？紫端钪饕奶攸c(diǎn)是其水量在空