带压开采防治水.doc

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1、第一章防治水基础知识第一节岩石的水理性质1、容水性指岩石容纳水的能力，指标为容水度。（一般≤孔隙度）2、含水性是岩石含有水的性能，用含水量表示。含水量是岩石空隙中所保留水分的多少。3、给水性是饱和岩土在重力作用下能自由排出水的能力，用给水度表示。贝尔认为：若使地下水面下降，则水位下降范围内饱和岩石及相应的支持毛细水带中的水将因重力作用而下移，并部分从原先赋存的空隙中释出。因此认为给水度是指地下水位下降一个单位深度，而从地下水位延伸到地表面的单位面积岩石柱体在重力作用下所释放出来的水的体积，常用小数表示。抽水试验（动储量、静储量）

2、，抽水降速过大时给水度偏小，降速很小时，给水度较稳定。4、持水性持水性是饱和岩土在重力排水后，岩土依靠分子力和毛细力在岩石空隙中能保持一定水分的能力，用持水度表示。5、透水性岩石的透水性是指岩石允许重力水透过的能力，用渗透系数表示。岩石的空隙直径对岩石的透水性影响较大。空隙直径越小，透水性越大；空隙直径越大，透水性越大。岩石的透水能力并不取决于平均孔隙直径，很大程度上取决于最小孔隙直径。第二节含水层、隔水层与弱透水层根据岩层渗透强弱和渗透能力的大小，岩层通常可划分为含水层、隔水层和弱透水层。含水层，指能够透过并给出相当数量水的岩

3、层，是饱含水的透水层。构成含水层的三个条件是：有储存水的空间（储水构造）；周围有隔水层；有水的来源（含有重力水为主）。隔水层，是指不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层，以含有结合水为主。含水层与隔水层无定量的指标，定义具有相对性，如何划分含水层和隔水层，要视具体条件而定。弱透水层是指透水性相当差，但在水头差作用下通过越流可交换较大水量的岩层。第三节承压水指充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中，具有承压性质的地下水。孔隙水裂隙水岩溶水承压水山间盆地及平原松散层深部的水构造盆地、向斜、单斜中裂隙岩层中的水构造盆

4、地、向斜、单斜中岩溶化岩层中的水充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中，具有承压性质的地下水。上部的隔水层称为隔水顶板，下部的隔水层称为隔水底板。隔水顶板、底板之间的距离称为承压含水层的厚度。由于承压含水层中的水承受大气压强以外的压强，当钻孔揭露含水层顶板时，钻孔中的水位将上升到含水层顶板以上一定高度才能静止下来。钻孔中的承压水位（静止水位）到承压含水层顶板之间的距离，即从静止水位到承压含水层顶面的垂直距离称为承压高度，亦是作用于隔水层顶板的以水柱高度表示的附加压强。井孔中静止水位的高程称为测压水位或测压水头。与潜水的给水度

5、类似，承压含水层以储水系数表征承压水的给水性。储水系数是指承压水测压水位下降或上升一个单位深度时单位水平面积含水层所释放或储存的水的体积。一般储水系数为0.005-0.00005，较潜水含水层的给水度小1-3个数量级。开采承压含水层水往往会导致测压水位大面积、大幅度下降。第四节重力水运动的基本规律1、达西定律表达式Q=KAI=KA(H1-H2)/LV=Q/A=KIQ-渗透流量（出口处流量）m3/dV-渗透流量m/dK-多孔介质渗透系数m/dA-过水断面面积㎡H1、H2-上下游过水断面水头mL-渗透途径mI-水力梯度I=（H1-H

6、2）/L达西定律主要适用于雷诺数Re较小层流，Re＜10，地下水流基本是雷诺数小于10的层流。Re为10-100，地下水流速增大，不适用，仍层流Re＞100，地下水流紊流2、水力梯度也称水力坡度，是指沿渗透途径水头损失与渗透长度的比值。3、渗透系数渗透系数K是水力梯度等于1时的渗透流速，是表征岩石透水能力的重要的水文地质参数。渗透系数与岩石空隙性质（含岩性）、水的某些物理性质（尤其是粘滞性）有关。利用渗透系数和透水率的大小，可划分岩土的渗透性。岩性亚粘土亚砂土粉砂Km/d0.01-0.10.1-0.50.5-1.0依据水电工程地

7、勘规范（GB50287-2006）分类内容项目渗透性分级渗透系数K(cm/s)透水率q/Lu岩体（完整岩石等价长度）土类极微透水1-10-6＜0.1＜0.025mm裂隙岩体粘土微透水10-6-10-50.1-10.025-0.05mm裂隙岩体粘土-粉土弱透水10-5-10-41-100.05-0.01mm粉土-细粒土质中等透水10-4-10-210-1000.01-0.5砂-砂砾强透水10-2-1≥1000.5-2.5mm砂砾-砾石、卵石极强透水≥1≥100＞2.5mm巨砾注：透水率q和钻孔q有区别，单位涌水量。第五节地下水理化

8、特征一、物理性质：1、温度地壳表层三带：变温、常温、增温潜水及埋藏不深的承压水温度10-20℃。水温℃<00-44-20＞2020-3737-4242-100＞100分类过冷水极冷水冷水温水低温水高温水高热水过热水2、颜色纯净水无色透明，水深时呈淡蓝色。水中含物