工程地质学第五章节地下水.ppt

第五章 地下水;第一节 地下水的基本概念;(a) 分选良好排列疏松的砂 (b) 分选良好排列紧密的砂 (c) 分选不良含泥砂的砾石 (d) 部分胶结的砂岩 (e) 具有裂隙的岩石 (f) 具有溶隙的可溶岩;二、含水层、隔水层与透水层 透水层：允许水透过的岩层。 隔水层：不能给出并透过水的岩层。 含水层：饱水的透水层。 ;三、地下水的物理化学性质 1、地下水的物理性质;2、地下水的化学成分;3、常用指标（ 对工程建设中水质评价有重要意义） ★ 酸碱度(pH值) 地下水的酸碱度指的是氢离子浓度，常以pH值表示。 地下水按pH值分类 pH＜6的水能侵蚀铁。 ; ★硬度：水中Ｃa2+和Mg2+ 的含量。 可分为总硬度、暂时硬度和永久硬度。 总硬度＝暂时硬度＋永久硬度 极软水(＜4.2度） 软水(4.2-8.4度) 微硬水(8.4-16.8度) 硬水(16.8-25.2度) 极硬水(＞25.2度) ;;第二节 地下水的类型;一、按埋藏条件分类;2、潜水 ——埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具自由水面的重力水。 ;(1) 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。;(2)当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓；;(3)当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。;潜水的特征： 潜水与大气相通，具自由水面，为无压水； 潜水的补给区、分布区与排泄区一致，直接接受大气降水补 给。旱季时，常以蒸发形式排泄； 潜水的水位、水量随季节不同而有明显变化； 潜水水质易受地面污染的影响。;潜水等水位线图——就是潜水面上高程相等各点的连线 从潜水等水位线图可获得如下信息：;??????????????????????????????????????;3、承压水 ——是充满两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水。;H1——初见水位， H2——承压水位， H——承压水头 h——承压水位埋深，M——承压含水层厚度， OO‘——基准面 ;1——承压含水层， 2—— 隔水层，3——自流井， 4——非自流井，5——干井 6——承压水位， 7——潜水位， 8——地下水流向， 9——上升泉 A——补给区， B——承压区，C——排泄区，D——自流区;承压水的分布 ——自流斜地;承压水具的特征： 无自由水面，并承受一定的静水压力。 承压含水层的分布区、补给与区排泄区分布不一致。 承压水的水位、水量比较稳定，受气候影响小。 承压水不易受地面污染。 ;承压水等水位线图 ——是承压水面上高程相等点的连线图。等水位线图上必须附有地形等高线和顶板等高线。 从承压水等水位线图可获得如下信息： 确定承压水流向：垂直于等水压线的方向为承压水流向，箭头由高水位线指向低水位线。 确定水力坡度：顺流向取两点，两点间的高差与其水平距离之比为该段的 水力坡度。 等水位线密，水力坡度大； 等水位疏，水力坡度小。 确定初见水位、承压水位埋深及承压水头大小。;二、按地下水的含水层性质分： —— 孔隙水、裂隙水、岩溶水;★ 裂隙水 埋藏于基岩裂隙中的地下水。 由于岩石中裂隙大小悬殊，分布不均匀，所以裂隙水的埋藏、分布和水动力性质都不均匀。根据裂隙成因不同，可分为风化裂隙水、成岩裂隙水与构造裂隙水。 ★ 岩溶水 埋藏在可溶岩裂隙、溶洞及暗河中的地下水，又称喀斯特水。 岩溶水空间分布极不均匀，动态变化强烈，流动迅速，排泄集中。;第三节 地下水的补给、径流与排泄;;潜水的补给 ——大气降水;承压水的补给 ——大气降水;河流补给潜水;　　当补给区位于河床地带时，地表水才可以成为补给来源。;⑴蒸发; ⑵泉的排泄； ⑶向地表水排泄； ⑷含水层之间的排泄； (5)人工排泄。;潜水的排泄 ——泉;　　当侵蚀面下切达到承压含水层时，就以泉水形式排泄。;　　导水断层切断含水层时，沿断层带，承压水也可以泉的形式排泄。;潜水补给河流;　　河谷下切至含水层，则承压水向地表水排泄。;Q: 流量 (m3/d) A: 过水断面的面积 (m2) L: 渗径 I: 水力坡度 K: 渗透系数(m/d) I : 表示单位渗径的水头