水文地质学部分1.pptVIP

水文地质与工程地质 绪 论 水文地质学与工程地质学的学科性质 水文地质学 水文地质学是研究地下水的学科 矿床水文地质条件 矿床水文地质条件是指影响矿床正常生产和建设的水文地质因素，包括地下水或地表水的分布及补给、径流和排泄条件。此外，还可包括水的化学成分等。 工程地质学 工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用，特别是工程建设的工程地质条件和工程地质问题的学科。 其研究方向和分支学科如下： 2005年广东兴宁“8.7”矿难透水事故 造成123名矿工死亡。 杭州仇山磁土矿突水事故 2008年6月18日14时20分许，由于矿井二中段采空区发生突水事故，致使在挂钩房等候的15名矿工被下泄的积水和泥石所困，事故最终造成吴根水等6名矿工死亡，其余矿工受伤的重大伤亡事故。事故发生的直接原因是由于矿井二中段采空区与地表裂缝沟通，由于连续大降雨，大量地表水经裂缝渗入采空区，同时因积水区产生冒顶，使采空区挡水墙上部无法承受积水压力，挡墙上部被冲垮，积水冲毁斜井底板并携带泥石淹没挂钩房，泥石堵住通道，造成在挂钩房等待下班的15名矿工被困。 Company Logo 5.3.3 承压水 水压面特征： 概念：承压水位即承压水的水压面，非实际存在，只是一个势面。不能反映承压水的埋藏深度，水压面形状在剖面上是倾斜直线或曲线。 表示方法：根据相近时间测定的各井孔的测压水位标高资料绘制的等水压线图（测压水位标高相同点的连线）。 （见图5-12） 等水压线形状与地形等高线形状无关，利用等水压线可以确定承压水流向、水力坡度，根据等水压线和地形等高线及隔水顶板等高线时，可以确定承压水的埋藏深度和承压水头。 埋藏深度=地形高程-隔水顶板高程 承压水头=承压水位-隔水顶板高程 Company Logo 5.3.4 孔隙水 定义：赋存于松散沉积物颗粒构成的孔隙网格中的水。 特定沉积环境会形成类型不同的松散沉积物，受到的水动力条件也不相同，岩性和地貌的变化规律都决定了赋存于其中的地下水的特征。 因此，松散沉积物按照成因类型可分为：洪积、冲积、坡积 1）洪积扇中的地下水 2）冲积平原中的地下水 3）湖积物中的地下水 4）黄土高原的地下水 Company Logo 5.3.4 孔隙水 1）洪积扇中的地下水 典型的洪积扇形成于干旱半干旱地区的山前地带。 暴雨形成流速极大的洪流，山区洪流沿河槽流出，进入平原或盆地，地势转为平坦，集中的洪流转变成辫状散流，水的流速顿减，搬运能力急剧降低，洪流所携带的物质以山口为中心堆积成扇形，称为洪积扇。 Company Logo 5.3.4 孔隙水 洪积扇的结构 山区 平原 扇顶 扇缘（前） 5.3.4 孔隙水 洪积扇上部（盐分溶滤带/潜水深埋带）：粗大的颗粒直接出露地表或覆盖薄土层，有利于吸收降水及山区汇流的地表水，是主要补给区。 洪积扇中部（盐分过路带/溢出带）：地形变缓，颗粒变细，透水性变差，地下径流受阻，排泄（泉或蒸发）加强。 洪积扇下部（盐分堆积带/潜水下沉带）：地势平缓，岩性变细，潜水埋深略有增大。 岩性变化 渗透性变化 蒸发程度变化 矿化度变化 Company Logo 5.3.4 孔隙水 2）冲积平原中的地下水 冲积物是常年有水河流形成的松散堆积，主要分布于河流的两侧，及其摆动地带。 河流沉积物与洪积物相比： ① 经常性（常年）水流作用的结果 ② 河流是线状或带状分布的，横向与纵向差异大；在冲积平原区往往发育有多条河流，呈交织状、发生改道且长期作用 Company Logo 冲积平原中的河道变迁及砂层的几何形态 A-A，B-B横切剖面砂层多为小透镜体 C-C，D-D纵向剖面砂层可以延伸很长 发育有多条河流，呈交织状、发生改道 Company Logo 黄河中下游水文地质剖面 在冲积平原上，古河道与现代河道，地势最高，沉积颗粒较粗的砂，向外，随着地势变低依次堆积亚砂土、亚粘土，在河间洼地的中心部位则堆积粘土。 由地势较高（堆积粗粒沉积）的现代与近代古河道，到地势低洼（堆积粘性土）的河间洼地，显示着良好的地下水分带。 古河道 河 间 洼 地 黄河中下游水文地质剖面 古现代河道 —? 河间洼地 地形、岩性、渗透性、补给、排泄变化规律？ 现代河道 河间洼地 古河道 Company Logo 5.3.4 孔隙水 3）湖积物中的地下水 湖积物属于静水沉积，颗粒分选性良好，层理细密，岸边浅水处沉积砂砾等粗粒物质，湖心则多为粘土。 波浪力是颗粒分选的动力，波浪力影响的范围内，波浪反复淘洗沉积物，粗粒留在岸边，细粒落于远岸，波浪力影响不到的湖心，则沉积细小的粘粒。 随着气候和构造运动发生变化。