《水文地质学基础》ppt课件

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1、1.1水文地质学基础埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙中的水，称为地下水。地下水分布很广，与人们的生产、生活和工程活动的关系也很密切。它一方面是饮用、灌溉和工业供水的重要水源之一，是宝贵的天然资源。但另一方面，它与土石相互作用，会使土体和岩体的强度和稳定性降低，产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象，如滑坡、岩溶、潜蚀、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等，给工程的建筑和正常使用造成危害。因此，在工程的设计与施工中，当考虑隧道围岩的强度与稳定性、地下开采及矿井涌水等问题时，都必须研究地下水的问题，研究地下水的埋藏条件

2、，地下水的类型及其活动的规律性，以便采取相应措施，保证建筑物的稳定和正常使用。此外，如果在地下水的化学成分中，侵蚀性c02或s02—4、Cl4含量过多，地下水还会对工程上用的普通水泥混凝土产生侵蚀作用，使混凝土结构遭到破坏。所以工程上对地下水问题向来是很重视的，并常把与地下水有关的问题称为水文地质问题；把与地下水有关的地质条件称为水文地质条件。水文地质学基础一、含水层、隔水层特征二、主要含水层含水性的研究三、水文地质边界、补给、迳流、排泄特征及主要迳流带分布四、降水、地表水与地下水的联系及各含水层之间的联系特征五

3、、岩溶分布规律及陷落柱的调查研究六、各含水体水化学特征的研究七、地质构造特征及规律的调查研究一、含水层、隔水层特征㈠含水层（带）的特征贮存有可以自由流动的重力水的岩体，称为含水层（带）。它有两种主要形式，一种是岩石空隙主要受岩层等地质体所控制，并随岩层呈层状均匀分布的含水层，如砾岩和砂岩组成的碎屑岩层，裂隙岩溶发育的石灰岩和白云岩等岩层。另一川是岩石的空隙主要受地质构造或风化带所控制，而不受岩层界面限制的含水带，如风化含水带，断裂含水带岩浆岩中裂隙发育含水部位，侵入岩与石灰岩接触破碎带等。因此，一个含水带可以切穿

4、不同的岩层或岩体，或在同一个岩体、岩层中裂隙发育的部位含水，而裂隙不发育的部位不含水，所以含水带的形状各不相同，有层状、带状、脉状或管状带体。1．含水层的构造条件：构成含水层必备以下三个条件：⑴蓄水空间：构成含水层的岩石必须有一定的蓄水空间，储存一定量的水，蓄水空间应该连通，便于地下水的运动和补偿，蓄水空间地下水形成的先决条件。⑵储存地下水的地质结构：地下水活动受地质构造和隔水层的控制。隔水层可做为含水层的顶底板，对含水层起控制作用，也能起良好的封闭作用。⑶充足的补给水源。地下水补给量大小，决定含水层水量大小和保

5、证程度，若补给不足，排泄量过大，在一定条件下含水层由于水不断消耗而变为透水层。2．含水层分类自然界的含水层是相当复杂的，为了深入研究含水层的特征性，有必要从中找出一些共同特征，将其分类。每一类给予适当的术语，以便于人们更明显的了解它的特征。从不同角度可以把含水层划分为不同类型。⑴根据含水层空隙类型划分为：孔隙含水层：大多数为松散沉积物，如砂砾石含水层，各种砂粒含水层等。裂隙含水层：主要为各种坚硬岩石所构成的含水层，如砂岩裂隙含水层等。岩溶含水层：是指可溶岩层溶蚀发育而构成的含水层，以碳酸盐类岩石为主，如石灰岩含水

6、层。⑵根据含水层贮藏条件及水力状态划分为：承压含水层：是两个不透水层或弱透水层之间所夹的完全饱水的含水层，承压含水层中任一点的水压力都大于大气压。潜水含水层（又称无压含水层）：其岩性较单一。为散体粒状或块状结构，呈统一含水层体。含水层之上没有边疆稳定的隔水层复盖，具有自由水面可做为潜水含水层上界面。⑶据岩层含水性可分为：《矿井水文地质规程（试行）》表5-5含水层富水性的等级标准含水层富水性单位涌水量（q）L／s·m含水极丰富的含水层>=10含水丰富的含水层<10-2含水中等的含水层<2-0.1含水小的含水层<0.

7、1一般：富含水层：其钻孔平均单位涌水量q≥2L/s.m，泵水最大流量Q>30L/S，如砂砾石含水层，强岩溶化含水层等。弱含水层：如粉砂、细砂土和裂隙不发育的砂页岩等。⑷按岩层透水性在空间变化可分为：均质含水层：指透水性能与区域坐标位置无关，含水层中渗透系数变化不大的含水层。均质含水层中，同一点渗透系数在空间各方向上都是相同的，称之为各向同性含水层。反之，称为各向异性含水层。非均质含水层：含水层的透水性能随区域坐标而变化，即渗透系数在含水层不同空间位置数值不同。3．含水层水文地质特征的定量表示渗透系数（K）：表示含

8、水层过水能力的大小。导水系数（T）：即T=KM式中：M——含水层厚度。贮水系数（S）：承压含水层中，承压水头下降1米时从单位面积含水层中释放的弹性水量。给水度（u）：指疏干潜水含水层时，单位体积的岩石内流出的水量。㈡隔水层（带）的特征自然界中隔水界面有两种形式，即隔水层和隔水带。由不透水岩石组成的岩层，称为隔水层，如页岩、泥岩、泥灰岩以及裂隙不发育的基岩。它们具有阻隔地下