第八节---地下水.ppt

第八节地下水地下水，就是指埋藏在地面以下，土壤、岩石空隙中的各种状态的水。可分为气态、固态、液态三种形态。而液态地下水又可分为润湿状态、薄膜状态、毛细管状态和自由重力状态等。各种状态的地下水是彼此互相联系的，并在一定条件下可以互相转化。地下水是河流补给来源之一；也积极参与水循环；也是人类一项宝贵的自然资源，它可直接作为都市给水、灌溉用水、工矿业用水的来源；在某些地区，深层地下水含有较高的矿物质成分，如食盐、芒硝、钾盐、碘等，也可以提炼作为化学工业的原料；有些矿泉具有医疗的作用；地下热水又可利用来发电；地下水对农作物生长也有很大影响，如地下水水位过高易产生盐渍化，不利于农作物生长；地下水还往往能导致局部的动力地质地貌现象，如山崩、滑塌、溶洞等，对厂房建筑、水利、交通建设等都有极大的影响，若过量的开采和不合理利用地下水，则会造成地面沉降，地下水源遭受污染等。一、地下水概述（一）地下水的蓄水构造与岩石的水理性质1、地下水的蓄水构造2、岩石的水理性质（二）、地下水的来源1、渗透水2、凝结水3、岩石逸出水1、地下水的蓄水构造地下水的蓄水构造，是指由透水岩层与隔水层相互结合而构成的能够富集和贮存地下水的地质构造体。一个蓄水构造体需具备以下3个基本条件：第一，要有透水的岩层或岩体所构成的蓄水空间；第二，有相对的隔水岩层或岩体构成的隔水边界；第三，具有透水边界，补给水源和排泄出路。不同的蓄水构造，对含水层的埋藏及地下水的补给水量、水质均有很大的影响。尤其在坚硬岩层分布区，首先要查明蓄水构造，才能找到比较理想的地下水源。2、岩石的水理性质

（1）容水性（2）持水性（3）给水性（4）透水性（1）容水性指在常压下岩土空隙能够容纳一定水量的性能。衡量和表示岩石容水性的大小，常用容水度来表示。容水度是指在常温、常压下单位体积的空隙岩石中所能容纳的水分的最大含量。也即是岩土容纳水的最大体积与岩土总体积之比。容水度数值的大小取决于岩土空隙的多少和连通程度。当岩石的空隙完全被水所充满时，水的体积即等于岩石空隙的体积。容水度在数值上与孔隙度、裂隙率或岩溶率相等。但对于具有膨胀性的黏土来说，充水后体积扩大，容水度可以大于孔隙度。（2）持水性是指在重力作用下，岩石依靠分子力和毛管力在其空隙中保持一定水量的性质，称为持水性，它是在附着力和毛细管力超过了重力作用的结果。这种水是非重力水，也就是吸着水、薄膜水和毛管水。持水性在数量上用持水度表示。岩土在重力水排出后所保持的水体积与岩土总体积之比我们称为持水度。其中，岩石所能保持的最大薄膜水体积与岩石体积之比，叫分子持水度；毛管空隙被水充满时，岩石中所保持的水体积与岩石体积之比，则称毛管持水度。持水度的大小取决于岩土颗粒的大小和裂隙面接近的程度。可以说，持水度与岩土颗粒大小成反比，而与裂隙面接近程度成正比。（泥炭、粘土、亚粘土等持水度较高，泥灰岩、疏松砂岩、粘土质砂和细砂持水度小，块状火成岩和块状沉积岩、砾石和砂，几乎完全不持水。）（3）给水性是指在重力作用下，饱水岩土能够自由流出一定水量的性能。它是在重力作用超过了分子力和毛细管力的作用的结果，流出的水就是重力水。当岩土孔隙完全被水充满时，称为饱水岩土。岩土给水性能的大小，可用给水度来衡量。给水度是从饱水岩土中流出水体积同岩土体积之比。给水性的大小的决定因素与持水性相同，但它们的数值是互为相反的，即给水性与岩土颗粒大小成正比，而与裂隙面接近程度成反比。（颗粒较粗的岩石给水度较大，细粒岩石给水度则很小。）（4）透水性是指在一定条件下，岩土本身能使水透过的性能。透水性主要取决于岩土孔隙的大小和连通性，其次是孔隙的多少。例如，粘土的孔隙直径很小，故透水性差；砂土的孔隙大，故透水性良好。同一岩石在不同方向上的透水性能也不一样。根据透水性可以把岩石分为三类：a.透水岩石包括砾石、砂、裂隙和岩溶发育的岩石。b.半透水岩石包括粘土质砂、黄土、泥炭，各种疏松砂岩等。c.不透水岩石包括块状结晶岩、粘土和裂隙很不发育的沉积岩。透水性的好坏只是相对而言。透水性的好坏，决定着水的运动速度。一般透水性好，给水性也好,持水性就差。（二）地下水的来源地下水的来源有三方面1、渗透水大气降水和地表水下渗土壤岩石的孔隙中而成为地下水，这是最主要的一个方面。2、凝结水大气中的水汽，在空中水汽压大于地下水汽压时，水汽流入地下，在土壤、岩石的孔隙中直接凝结而成地下水。这种水在沙漠地区可较为明显地看出，有的地方凝结量居然可达到当地的地下水水量地20%。3、岩石逸出水岩浆中分离出来的气体化合而成的地下水。当然，这种水的水量是很少的。二、地下水的理化性质

（一）地下水的物理性质（二）地下水的化学性质