地下水的地质作用课件.ppt

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1、第六章地下水的地质作用第一节地下水的储存第二节地下水的运动的特点第三节地下水的潜蚀作用第四节地下水的搬运作用与沉积作用第五节地下水的其它地质作用第六章地下水的地质作用地下水（groundwater）是贮存于地面以下岩石空隙中的水，是地球水圈的重要组成部分，地下水分布十分广泛。它不仅发育在潮湿地区，在干旱的沙漠、高寒极地地区也同样存在地下水。据联合国教科文组织资料，全球地下水总量约为23716500km3，占地球浅部圈层水的1.723%。地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力和信息载体。第六章地下水的地质作用第一节地下水

2、的储存一、岩石中的空隙岩石中的空隙是地下水贮存场所和运动通道。空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。1.岩石空隙的类型松散岩石是由大小不等的颗粒组成的。在颗粒或颗粒集合体之间的空隙，称为孔隙.1)孔隙第六章地下水的地质作用第一节地下水的储存一、岩石中的空隙1.岩石空隙的类型岩石中孔隙体积的多少是影响其储容地下水能力大小的重要因素。孔隙体积的多少，可用孔隙度表示，它是指某一体积岩石（包括孔隙在内）中孔隙体积所占的比例。若以n表示孔隙度，V表示包括孔隙在内的岩石体积，Va表示孔隙体积，则：Van=V孔隙度

3、是一个比值，可用小数或百分数表示。1)孔隙第六章地下水的地质作用第一节地下水的储存一、岩石中的空隙1.岩石空隙的类型孔隙度的大小主要取决于颗粒的分选程度和排列情况，颗粒的形状及胶结充填情况也影响孔隙度。颗粒分选程度愈差，孔隙度愈小。颗粒排列方式对孔隙度亦有影响，可设想一种理想的情况，即构成松散岩石的颗粒均为等粒圆球：当其为立方体排列时（图6-2a），可算得孔隙度为47.64%；当为四面体排列时（图6-2b），孔隙度仅为25.95%。由几何学可知，当排列方式相同时，等粒圆球的直径不同，孔隙度完全相同。自然界中松散的岩石的孔隙度大约介于上述两种

4、排列方式之间。自然界中的岩石颗粒均是不规则的，而形状愈不规则，棱角愈明显，通常排列就愈松散，孔隙度愈大。岩石颗粒胶结充填程度越差，孔隙度越大，相反，孔隙度越小。1)孔隙第六章地下水的地质作用第一节地下水的储存一、岩石中的空隙1.岩石空隙的类型固结的坚硬岩石，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩，主要发育各种应力作用下岩石破裂产生的裂隙（图6-1b）。按裂隙的成因可分为成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙。裂隙的多少以裂隙率表示。裂隙率（Kr）是裂隙体积（Vr）与包括裂隙在内的岩石体积（V）的比值，即Kr=Vr/V或/Kr=（Vr/V）×100%2)裂隙第六章

5、地下水的地质作用第一节地下水的储存一、岩石中的空隙1.岩石空隙的类型可溶的沉积岩，如岩盐、石膏、石灰岩和白云岩等，在地下水溶蚀下会产生空洞，这种空隙称作溶穴或溶隙（图6-1c）。溶穴的体积（Vk）与包括溶穴在内的岩石体积（V）的比值称为岩溶率（Kk），即Kk=Vk/V或Kk=（Vk/V）×100%溶穴的大小十分悬殊，大的溶洞可宽达数十米，高数十乃至百余米，长达几至几十公里，而小的溶孔直径仅几毫米或更小。岩溶发育带内岩溶率可达百分之几十，而其附近的岩溶率几乎为零。3)溶穴第六章地下水的地质作用第一节地下水的储存一、岩石中的空隙2.岩石的透水性

6、岩石的透水性是指岩石允许水透过的能力。其好坏，主要取决于孔隙的大小，还与孔隙度及连通情况有关。对于未固结岩石的透水性主要取决于其组成颗粒的大小，如由粗大颗粒（直径大于2mm）组成的砾石层通常透水性良好，而由细小颗粒（直径小于0.001mm）组成的黏土层常很难透水。对于已固结或结晶的岩石，其透水性则主要取决于裂隙的张开程度或溶穴（隙）的直径大小，裂隙的张开宽度愈大或溶穴的直径愈粗，则岩石的透水性愈良好。另一方面，在岩石的空隙大小一定的条件下，岩石的空隙度愈大，透水性也就愈好。岩石的空隙之间相互连通，有利于透水。第六章地下水的地质作用第一节地下

7、水的储存一、岩石中的空隙2.岩石的透水性岩层按其透水性可分为透水层与不透水层。饱含水的透水层称作含水层。不透水层通常叫隔水层。实际上含水层是能够透过并给出相当数量水的岩层，而隔水层则是不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。第六章地下水的地质作用第一节地下水的储存二、地下水的存在形式地下水以多种形式存在于地表以下的岩石孔隙中，可分为结合水（强结合水与弱结合水）、液态水（重力水与毛细水），固态水和气态水。结合水是指受松散岩石颗粒表面及坚硬岩石孔隙壁面的静电引力大于水分子自身的重力的那部分水。此部分水束缚于固相表面，不能在自身重力

8、影响下运动。由于固相表面对水分子的吸引力自内向外逐渐减弱，结合水的物理性质也随之发生变化。1.结合水第六章地下水的地质作用第一节地下水的储存二、地下水的存在形式重力水是指距离固相