地下水的理化性质及其形成作用

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1、水文地质学Hydrogeology开课：地下水科学与工程教研室主讲：姜纪沂助教：廖欣联系：图405，jiangjiyi@fzxy.edu.cn电话：151336378984.1地下水的物理性质一、基本指标地下水的物理性质是地下水的比重、温度、透明度、颜色、味、嗅味、导电性、放射性等物理特性的总和。l水温变化是影响水化学成分、水化学作用的重要因素。l悬浮固体（悬浮物）是指水中悬浮的泥砂、硅土、有机物和微生物等难溶于水的胶体或固体微粒。l比重取决于水中溶解盐数量。溶解盐越多，地下水比重越大。一般地下水的比重接近1。据此可判别盐湖中盐类沉积层位，便于分层位开采。4.1

2、地下水的物理性质l导电性取决于水中溶解的电解质，即各种离子含量和价态。离子含量越多，价数越高，则导电性越强。此外，温度也影响导电性。l放射性取决于水中放射性物质含量。放射性矿床与酸性火成岩地区的地下水具有较高的放射性。利用水中放射性突然增强可以寻找放射性矿藏。l电导率(比电导)是指电阻率的倒数，是度量水中离子含量的指标之一。淡水的电阻率为10-1~10-3Ω，咸水的电阻率比淡水的电阻率小，可根据电阻率确定滨海地区咸水和淡水分界面。4.1地下水的物理性质6.1.1地下水中的物质及颜色6.1.1地下水中的物质及颜色地下水中的物质及颜色：表6-1水中的物质及颜色表6-

3、1水中的物质及颜色水中含有物质硬水低价铁高价铁硫化氢硫细菌锰腐殖酸水中含有物质硬水低价铁高价铁硫化氢硫细菌锰腐殖酸水水的的颜颜色色浅浅兰兰灰灰兰兰黄褐黄褐翠绿翠绿红色红色暗红暗红暗黄、暗灰黄黄、灰黄66..11..22地地下下水水中中的的物物质质及及味味道道表6-2水中的物质及味道地下水中的物质及味道：表6-2水中的物质及味道CO2及水中含有MgCl大量H2SCO及NaClNa2SO4铁盐腐殖质Ca(HCO3)2水物中质含有MgMSOgC4l有大机量质碳酸气H2SNaClNa2SO4铁盐腐殖质Mg(HCCaO(H3)2CO3)2物质MgSO4有机质碳酸气水的口味

4、咸涩苦甜涩沼泽酸可M口g(HCO3)26水.1的.3口地味下水咸透明度的涩野外分级苦甜涩沼泽酸可口6.1.3地下水透明度的野外表分6-3级地下水的透明度分级透明度分级特征表6-3地下水的透明度分级透明的无悬浮物及胶体，60cm水深可见3mm的粗线透明度分级特征微浊的有少量的悬浮物，大于30cm水深可见3mm的粗线混透浊明的的有无较悬多浮的物悬及浮胶物体，，半6透0明cm状水深可见3mm的粗线极微浊浊的的有有大少量量的的悬悬浮浮物物或，胶大体于，似30乳c状m，水水深深可很见小3也m不m能的清粗楚线看见3mm的粗线混浊的有较多的悬浮物，半透明状极浊的有大量的悬浮物

5、或胶体，似乳状，水深很小也不能清楚看见3mm的粗线CO2及水中含有MgCl大量H2SNaClNa2SO4铁盐腐殖质Ca(HCO3)2物质MgSO4有机质碳酸气Mg(HCO3)2水的口味咸涩苦甜涩沼泽酸可口4.1地下水的物理性质6.1.3地下水透明度的野外分级地下水的透明度分级：表6-3地下水的透明度分级透明度分级特征透明的无悬浮物及胶体，60cm水深可见3mm的粗线微浊的有少量的悬浮物，大于30cm水深可见3mm的粗线混浊的有较多的悬浮物，半透明状极浊的有大量的悬浮物或胶体，似乳状，水深很小也不能清楚看见3mm的粗线地下水的温度分级：oo名称水温（C）名称水温（

6、C）过冷水<0热水37~42(37~50)极冷水0~4高热水42~100(50~100)冷水4~20过热水>100温水20~374.1地下水的物理性质二、地下水温度的控制因素1.地壳的热力状态分层2.地壳热力状态表征指标o地热梯度r：在增温带，深度每增加100m，所增高的温度值。单位为oC/100m。o地热增温级G：温度每升高1℃所需增加的深度（m）称为地热增温级（单位：m/oC）。例：已知年平均气温（t）、年常温带深度（h）、地温梯度（r）时，可估算某一深度（H）的地下水水温（T）：T=t+(H-h).r。4.1地下水的物理性质3.地下水的温度受其赋存与循环所

7、处的地温控制。（1）变温带的浅埋地下水显示微小的水温季节变化。（2）常温带中的地下水水温与当地年平均气温接近。（3）增温带中的地下水，其水温随其赋存与循环深度的加大而升高，可成为热水乃至蒸汽。例：利用地下水水温，可以估算其循环深度H？TtHhr4.2地下水的化学成分与特征4.2地下水的化学成分与特征4.2地下水的化学成分与特征4.2地下水的化学成分与特征4.2地下水的化学成分与特征1.氧（O2）、氮（N2）（1）来源：O2主要来源于大气；N2三个来源：大气、生物成因、变质成因。（2）判别：O2与N2共存---来源于大气并处于氧化环境N2单独存在---来源于

8、大气并处于还原环境大气中