工程地质-地下水

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1、第5章地下水水的循环——大气水、地表水和地下水之间不间断的运动和相互转化的过程。第一节地下水概述•一、岩石的空隙特征和地下水储存（一）岩石的空隙性所有的岩石都有空隙，没有空隙的岩石是不存在的，岩石的空隙是地下水储存场所和运动的通道。空隙性：是指由于岩石的性质和受力作用的不同，空隙的形状、多少、连通性与分布等方面的性质分类：孔隙、裂隙、溶隙1.孔隙•主要存在于松散岩石中，为颗粒或颗粒集合体之间的空隙空隙的体积重要概念：孔隙度：孔隙度(n)100%松散岩石的总体积它反映了岩石储存地下水的能力影响因素：a、岩石的密实程度：越密实，孔隙度

2、越小b、颗粒的均匀性：越不均匀（分选性差），孔隙度越小（主要因素）c、颗粒的形状：颗粒越浑圆，孔隙度越小d、颗粒的胶结程度：胶结程度越好，孔隙度越小2.裂隙坚硬的岩石在内外地质应力的作用下因岩石破裂而产生的空隙。它反映了岩石储存地下水的能力裂隙一般呈现裂缝状，具有明显的不均匀性和方向性只有当不同方向的裂隙相互连通，构成裂隙网络时，裂隙才能成为地下水储存场所和运动通道。裂隙的连通性比孔隙的连通性差。裂隙的体积衡量指标：裂隙率裂隙率(Kr)100%岩石的总体积3.溶隙可溶性的岩石在水流的溶蚀作用下形成的空隙。反映岩石储存地下水的能力的

3、指标。可溶性的岩石：石灰岩、白云岩、石膏、硬石膏、盐层等。溶隙：溶洞、地下暗河、竖井、落水洞溶隙的体积衡量指标：岩溶率岩溶率(K)100%K岩石的总体积特点：•连通性好，岩溶率变化大（二）地下水的存在形式岩石空隙中的水：结合水（吸着水、薄膜水）、重力水、毛细水、固态水和气态水。1.气态水：水蒸气状态。不能直接被利用，也不能被作物吸收，但通过自身的迁移和蒸发凝结可以改变地下水的分布。2.结合水：由于静电引力作用，吸附在岩石颗粒表面的水。根据结合的紧密程度的不同，结合水可分为吸着水和薄膜水吸着水（强结合水）：吸附在岩石颗粒的表面较近处

4、。特点：a、水在岩石颗粒表面结合非常紧密，吸附力达10000个大气压，近似于固态，不同于一般的液态水。b、很难用机械的方法把它与颗粒分开，只有当空气中的饱和差很大或105℃才能将他们分开c、不受重力支配，不能溶解盐类，不能导电、不能传递静水压力d、密度大，2.0g/㎝3e、水量小，不能被植物吸收f、具有极大的粘滞性和弹性薄膜水（弱结合水）：吸附在岩石颗粒的表面较远处。特点：a、水分子离岩石颗粒表面越远，结合力越小。b、当空气相对湿度达到饱和时，能将他们分开c、不受重力支配，不能导电、不能传递静水压力d、密度和普通水差不多，但具有极大的

5、粘滞性e、有较低的溶解盐能力结合水的含量取决于岩石颗粒的表面积，岩石颗粒越细，颗粒的表面越大，结合水含量约大；反之，越小。3.毛细水（半自由水）：存在于细小的裂隙和孔隙中的水，不受颗粒表面的静电应力影响，但受表面张力和重力影响4.重力水：（研究的主要对象）在重力作用下能自由活动的地下水5.固态水（冰）透水性指岩石透过水的能力（由于有相互连通的空隙）透水性取决于：岩石空隙的大小；孔隙的多少及形状；颗粒的分选程度。颗粒越大，分选性越好，透水性越强；反之，越差。衡量指标：渗透系数K（重要的水文地质参数）透水岩石----砂、砾石、卵石、裂隙和

6、溶隙发育的坚硬岩石半透水岩石----粉质粘土、粉土、黄土、裂隙和溶隙不太发育的坚硬岩石不透水岩石----粘土、淤泥、裂隙和溶隙不发育的坚硬岩石•（三）含水层和隔水层分类：含水层和隔水层含水层：贮存有地下水的透水层。隔水层：孔隙和裂隙少而小，相对不透水的岩层。含水层的基本条件a、岩层具有容纳重力水的空隙（先决条件）b、有储存和聚集地下水的地质条件空隙岩层下有隔水层，使水不能下漏水平方向有隔水阻挡，以免水全部流空地下水的来源渗凝埋原透结藏生水水水水地史时期大气降水岩浆中析水蒸气沉积物空冰雪溶水出的结晶凝结后隙中被封地表水水和水汽渗入地下闭

7、保存下渗入地下又称的水来的水，聚集的水岩浆水又称古水第二节、地下水的基本类型（一）地下水按埋藏条件分类（二）地下水按含水层性质分类•（一）地下水按埋藏条件分类及其特征包气带水潜水承压水114-15包气带水•是指存在于地面以下包气带中的水。包气带水包括土壤水和上层滞水主要特征：(1)水量不大，但季节性变化强烈。(2)补给区和分布区是一致的。(3)一般矿化度低，但水质最易受污染。(4)所含的上层滞水水量不大，但其常常是引起土质边坡滑坍，地基、路基沉陷、冻胀等病害的重要因素。潜水指埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层之上具有自由水面的饱水带中的

8、重力水。•潜水面的特征⑴潜水面一般呈倾斜的各种形态的曲面。⑵潜水面的起伏经常与地形一致，只是比地形起伏平缓一些；潜水面与地表面的形态具有相似性。⑶当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓；⑷当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。⑴