水文地质学基础PPT电子教案-第六讲 地下水类型.ppt

第六讲 地下水类型 11 地下水类型--裂隙水 11.1 裂隙水的特点 坚硬基岩受各种应力作用，产生不同类型的裂隙 成岩裂隙 （original fracture 如玄武岩的柱状节理） 构造裂隙 （tectonic fracture 断层裂带） 风化裂隙（weathering fracture ） 分布较广的构造裂隙水的特点： 分布不均匀 ——有的地方打井有水，有的地方无水 水力联系不统一性 ——裂水含水系统的迭置与独立 渗透的各向异性 ——KX≠KY 裂隙水的分类 脉状裂隙水（veiny water） 层状裂隙水（stratiform water ） 成岩裂隙发育的，风化裂隙层 裂隙水的特点、裂隙水含水系统 分布不均匀 ——有的地方打井有水，有的地方无水 水力联系不统一性 ——裂水含水系统的迭置与独立 渗透的各向异性 ——KX≠KY 风化裂隙水示意图——层状裂隙水（局部性） 风化裂隙深度有限 局部形成层状裂隙含水层 动态变化大 11.2 构造裂隙水 11.2.1 裂隙发育规律的控制因素 岩石（层）力学性质 受力后的破坏（脆，塑） 结构（厚层，互层等） 构造应力 大小， 应力频率， 性质（张，拉） 构造部位 11.2.1 层状夹层脆性岩层裂隙发育特征 11.2.1 层状岩层构造裂隙示意图 1-横裂隙; 2-斜裂隙; 3-纵裂隙; 4-层面裂隙; 5-顺层裂隙 11.2.2 裂隙含水系统 是指一定范围内相互连通的不同级次的裂隙所构成的空隙网络 裂隙级次： 微小裂隙（原生和次生的） 几十~十几条/m 隙宽小 中裂隙（顺层的） 几条/m 隙宽达 几 mm 大裂隙（巨裂隙） 空间一定延伸，宽度大， 正断层，1条 / 几米 11.2.3 不同级次裂隙的作用 作用 微裂隙→储水，裂隙率较大 中裂隙→连通作用，储水导水作用 大裂隙→传输地下水中起控制作用 应用： 矿坑\基坑排水、洞室开挖\文物保护、供水 11.2.4 裂隙渗流场与孔隙渗流场的比较 裂隙渗流场：——等效多孔介质 裂隙水运动平面图 裂隙水运动剖面图 裂隙水流动系统与孔隙水流动系统 裂隙介质小结： (1)空隙网络是复合的树状结构(脉、枝、干构成) (2)打在脉上只能抽取或排出有限的水 (3)打在干上才能抽取或排出大量的水 裂隙渗流场等效多孔介质 (a)-(c) 平面 等效 (b)-(d) 剖面 等效 裂隙水流系统与孔隙水流系统的比较 裂隙水流系统 孔隙水流系统 12 地下水类型--岩溶水 第十一章 岩溶水（Karst water） 岩溶对大多数人来说都不陌生，岩溶现象对许多人来说是很神密的（含部分专业人员），岩溶现象的壮观奇特，岩溶水的神出鬼末，有着积极的一面： 济南泉城—世界著名：蕴育滋养了该城文明与发展 山西自北向南沿太行山脉的名泉：晋祠泉，娘子关泉，洪山泉，郭庄泉，广胜寺胜泉，龙子祠泉，是山西盆地的工农业发展的主要支柱 广西桂林山水甲天下，奇特岩溶景观 云南的路南石林，壮观与气势，让游人流涟忘返 山水甲天下的桂林 岩溶水的奇特又使人无可耐何——消积不利 华北的大多数煤层，下伏O2灰岩水承压水头之高，带来开采风险巨大 云南、广西、贵州省岩溶山区，缺水严重，阻碍发展，生活赤贫现象 岩溶区的库水渗漏，处理困难 在基本建设中，地下施工，燧道施工困难重重 12.1 岩溶发育的基本条件 岩溶：是水与可溶岩发生化学作用和岩土机械破坏的结果 （思考：与溶滤作用的不同与区别？？） 发育的基本条件 （水与岩土两大类） 1、可溶岩层的存在： 碳酸盐岩：灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、白云岩； 结构：豹皮灰岩，生物碎屑灰岩，厚层状，薄层状 2、可溶岩必须透水 ——裂隙发育（初始裂隙）→岩溶系统 断层发育决定了→溶洞形成 3、水具侵蚀性——？ ？ 从开放体系中的平衡（碳酸）过程来分析 开放体系中的方解石溶解的基本物理化学模式 水中碳酸平衡：H2CO3, HCO3- CO32- 12.1 岩溶发育的基本条件 在上述模式中： 第一条途径（水与气） 增加 H+ 第二条途径则产生 CO32- 结果：增加 Ca2+ HCO3- CO2的参与是岩溶发育的另一重要前提，也是影响因素之 [CO2来源：浅层大气与土壤层，深部来源尚无定论] 4. 水的流动性→ 地下水的循环交替是岩溶发育的充分必要条件 其作用：不断更替补充具侵蚀性的水；将溶解与侵蚀的物质带走----留下空洞（岩溶） 二、影响因素（略） 自学 P126--127 12.2.1 地下水流对介质的改造 过