工程地质4 地下水课件.ppt

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1、4地下水Groundwater4.1地下水的基本概念4.2地下水的类型4.3地下水与工程地下水地下水4.1基本概念BasicConcepts埋藏在地表以下岩土体空隙中的水气态水、结合水、重力水、固态水及矿物水（石膏CaSO42H2O)水是人类赖以生存的宝贵资源生活用水农业用水工业用水环境用水水是生态环境的敏感因子水是生命的源泉水是农业的命脉水是工业的血液水的开发利用给人类带来的危害土壤次生盐渍化、荒漠化、沙漠化、地面沉降、海水入侵、水质恶化等地下水地下水一、岩石的空隙松散沉积物中的孔隙pore坚硬岩石中的裂隙fissure可溶性岩石中的溶隙连通性好分布不均匀连通性差岩土的水理性质H

2、ydraulicPropertiesofRocksandSoils容水性：岩土体能容纳一定水量的性能。用容水度来衡量，即岩土体中所容纳水的体积与岩土体总体积之比。持水性：指岩土在重力作用下仍能保持一定水量的性能，用持水度衡量，即受重力影响时岩土仍能保持的水的体积与岩土总体积之比，有时也用重量比表示。地下水给水性：饱和岩土体在重力作用下，能自由排出一定水量的性能，用给水度表示，在数值上等于容水度减去持水度。透水性：岩土体可透过水的性能称为透水性，用渗透系数表示。地下水岩土的水理性质HydraulicPropertiesofRocksandSoils二、含水层与隔水层Aquiferan

3、dAquiclude含水层：是指能够给出并透过相当数量重力水的岩层构成含水层的条件：岩石中有空隙存在，并充满足够的地下水这些重力水能够在岩石空隙中自由流动隔水层：是指不能给出并透过水的岩层，或者给出或透过水的数量微不足道的岩层。地下水地下水三、地下水的物理化学性质1、物理性质：温度、颜色、透明度、气味、导电性及放射性等。2、化学性质：地下水在岩石空隙中渗流，能溶解岩石中的可溶物质，而且有复杂的化学成分。主要气体成分：N2、O2、CO2、H2Sn毫克/升主要离子成分：阳离子：H+、Na+、K+、NH4+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、和Fe2+阴离子：OH-、Cl-、SO42-、NO

4、2-、NO3-、HCO3-、CO32-、SiO22-PO43-3）胶体成分与有机质：未离解的化合物构成的胶体主要有：Fe(OH)3、Al(OH)3、H2SiO4地下水地下水4.2地下水的类型ClassificationsofGroundwater1、上层滞水包气带中局部隔水层之上的重力水。分布不广，埋藏接近地表，大气降水补给、蒸发排泄。属季节性水，动态变化很不稳定。可作小型供水水源分布较大的上层滞水对施工有影响，应考虑排水的措施。埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水，主要分布在第四纪松散沉积层中。2、潜水潜水面：潜水的自由面潜水位：潜水面上任一点的标高H潜水埋深h

5、：潜水面到地表的铅直距离含水量厚度M：潜水面到隔水底板的铅直距离潜水面含水层hHM地面基准面隔水层地下水特征—Characteristic与大气相通，自由无压水面，承受一个大气压。补给区与分布区一致，大气降水补给；潜水动态（流量、水温、成分）受水文气象影响，具有明显的季节性变化特征。易污染；在重力作用下，由高水位向低水位渗流，服从达西定律；对建筑物的稳定性和施工均有影响。等水位线watertable：潜水面上标高相等各点的连线。地下水确定潜水流向：垂直等水位线的方向为流向计算潜水的水力坡度确定潜水与地表水之间的关系流向指向河流，潜水补给河水，反之，河水补给潜水确定潜水埋藏深度地形等

6、高线标高-等水位标高=潜水埋藏深度确定泉水或沼泽的位置潜水等水位线与地形等高线高程相等处。地下水等水位线的用途3、承压水—Confinedaquifer埋藏并充满上下两个稳定隔水层之间，具有承压性质的地下水称为承压水，相应的含水层为承压含水水层。可分为补给区、承压区、排泄区。地下水初见水位H1—见水高程；承压水位或测压水位H2；承压水头H；承压水位埋深h;承压含水层厚度M。地下水单斜构造（自流水斜地）含水层发生相变，含水层的上部出露地表，下部在某一深度处尖灭，补给区与排泄区一致。地下水特征—Characteristic有稳定的隔水顶板，无自由表面；承受静水压力及上覆地层压力；分布区

7、与补给区不一致；动态稳定，受气候水文影响小；含水层厚度稳定，不易污染；可引起基坑突涌，破坏坑底稳定性。地下水等水压线—PiezometricSurface测压水位（承压水位）相同点的连线。承压水等水压线图：某一承压含水层测压水位相等点的连线图。根据等压水位线图可以判断承压水的流向及计算水力坡度，确定初见水位、承压水位的埋深及承压水头的大小等。等水压线-顶板等高线=承压水头地形等高线-等水压线=承压水埋藏深度地下水二、孔隙水、裂隙水和岩溶水1、孔隙水：存在于松散岩层的孔