清华大学工程地质-地下水概论.

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工程地质 课件 第五章 地下水

工程地质 课件 第五章 地下水

承压水等水压线图用途: a承压水位埋深 b承压水头大小 c含水层埋深
二、孔隙水、裂隙水、岩溶水
1、孔隙水
多存在于松散岩层的孔隙中,呈均匀连续的层状分布,颗粒 大而均匀、孔隙大、透水性好、地下水量大,运动快、水质 好.
按不同埋藏条件可形成:
孔隙-上层滞水 孔隙-潜水 孔隙-承压水
2、裂隙水-坚硬岩石裂隙中的地下水 裂隙按成因分:风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙
第五章 地下水
本章提要
赋予地壳岩石层空隙中各种形式的水系统 为地下水,其中可在重力作用下运动的地下水 又称重力水。本章着重阐述了岩石(层)的水 理性质,重力水的类型及其特征、循环与运动; 扼要介绍了地下水引发的工程和环境问题及其 防治措施。
第五章
地下水
§5~1 地下水的基本概念 §5~2 地下水的类型 §5~3 地下水的补给、径流与排泄
地下水对建筑材料的腐蚀性
溶出侵蚀:混凝土中Ca(OH)2成分被水溶解。
碳酸侵蚀:含侵蚀性co2的水溶解混凝土中的钙质而 使混凝土崩解。 硫酸盐侵蚀:水中SO4-2与混凝土作用生成新的化合 物,由于体积膨胀而胀裂。 酸性侵蚀:PH值低的酸性水对混凝土具腐蚀性。 镁盐侵蚀:水中镁盐与混凝土作用后生成化合物溶
§5~1 地下水的基本概念
一、岩石的空隙
地表10km以上范围,有空隙; 浅部1~2km范围,空隙普遍。 岩石空隙是地下水储存场所,也是渗透通道 空隙的多少、大小 及其分布规律
决定
地下水分布与渗 透特点
1.松散沉积物中的孔隙
按成因空隙分
2.坚硬岩石中的裂隙
3.可溶性岩石中的溶隙
1、孔隙 松散岩石(粘土、砂石、砾石等)中颗粒或颗粒集 合体之间存在的空隙。
3、地下水的径流:地下水由补给区流向排泄区的过程 地下水的循环:补给区→径流区→ 排泄区 径流包括:径流方向、径流速度、径流量 4、地下水的运动 地下水的运动有层流、紊流和混合流三种形式 a.层流:地下水在岩石的孔隙或微裂隙中渗透,产生连续水流, 水质点有秩序地呈相互平行而互不干扰的运动。 b.紊流:地下水在岩石的裂隙或溶隙中流动,涡流性质,各流线

工程地质讲稿第4章地下水精品PPT课件

工程地质讲稿第4章地下水精品PPT课件
致流失; 要有充分的补水来源。
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★隔水层——把正常水力梯度下不透水或透水相对 微弱的岩土层称为隔水层。
第2篇 岩土工程性质
第 4 章 地下水 第 5 章 土的工程性质 第 6 章 岩石及岩体的工程性质
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1
第4章 地下水
饮用水
工业用水
大气水
渔业
水圈
地表水(冰)
水资源
航运
地下水(冰)
矿泉水 地热水
矿业卤水
地下水——地下水是赋存于地表以下岩土空隙中的水,主要来源于大气降
水、冰雪融水、地面流水、湖水及海水等,经土壤渗入地下形成的。 地下水是宝贵的自然资源,可作生活饮用水和工农业生产用水。
影响产生的空隙
裂隙率——衡量岩石裂隙发育程度的指标称裂隙率
KT
VT V
100%
KT—裂隙率 VT—裂隙体积 V —岩石总体积(石灰岩、白云岩等)中的裂隙经地下
水流长期溶蚀而形成的空隙 溶隙率——可溶性岩石岩溶发育程度的指标为溶隙率
KK
VK V
100%
KK—溶隙率 VK—溶隙体积 V —可溶岩体积
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3
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4
• 贝加尔湖在俄罗斯东南部伊尔库茨克州
• 贝加尔湖是亚欧大陆最大的淡水湖。长640千米,平均宽50 千米,是世界上第七大湖泊和世界上最深的湖泊。
• 它容纳了地球全部淡水(应该指河湖的淡水)的五分之一。 相当于北美洲五大湖的总水量。(最深处达1637米,另两 资料分别为1620米、1640米,容积为2.3万立方千米)。
(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

工程地质课件 第五章 地下水

工程地质课件   第五章 地下水
裂隙水按基岩裂隙成因分类有: 1. 风化裂隙水 2. 成岩裂隙水 3. 构造裂隙水。
5.2.4 裂隙水及岩溶水(2)
岩溶水:赋存和运移于可溶岩的溶隙溶洞(洞穴、 管道、暗河)中的地下水叫岩溶水。
根据岩溶水的埋藏条件可分为: 1. 岩溶上层滞水 2. 岩溶潜水 3. 岩溶承压水
5.2.5 泉
5.1.1 地下水及含水层
地下水:存在于地壳表面以下岩土空隙(如岩石 裂隙、溶穴、土孔隙等)中的水称为地下水。
毛细水:在岩土细小的孔隙和裂隙中,受毛细作 用控制的水叫毛细水,它是岩土中三相界面上毛 细力作用的结果。在地下水面以上,由于毛细力 的作用,一部分水沿细小孔隙上升,能在地下水 面以上形成毛细水带。
毛细水对建筑的意义
产生毛细压力,对于砂土特别是细砂、粉砂,由 于毛细压力作用使砂土具有一定的粘聚力(称为 假粘聚力)。
毛细水对土中气体的分布与流通有一定影响,常 常是导致产生封闭气体的原因。
当地下水位埋深变浅时,由于毛细水上升,可助 长地基土的冰冻现象;使地下室潮湿;危害房屋 基础及公路路面,促使土的沼泽化、盐渍化。
5.2.2 潜水
埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有 自由水面的重力水叫潜水。
潜水的自由表面,承受大气压力,受气候条件影 响,季节性变化明显,春、夏季多雨,水位上升, 冬季少雨,水位下降,水温随季节而有规律的变 化,水质易受污染。
潜水的补给来源主要有:大气降水(主要)、地 表水、深层地下水及凝结水。
5.4 地下水对建筑工程的影响
地下水对建筑工程的不良影响主要有: 1. 降低地下水位会使软土地基产生固结沉降; 2. 不合理的地下水流动会诱发某些土层出现流砂现
象和机械潜蚀; 3. 地下水对位于水位以下的岩石、土层和建筑物基

工程地质学第5章地下水课件

工程地质学第5章地下水课件

5.2 地下水的类型
5.2.1 地下水按埋藏条件分类及其特征 2.潜水
(3)潜水面的表示方法和意义
潜水面的形态和特征通常可以用等水位线图和水文地质剖面图来表示。
5.2 地下水的类型
潜水等水位线图就是潜水面上标高相等各点的连线图,绘制时将 研究地区的潜水人工露头和天然露头的水位等高的各点即为等水位线 图。它有以下用途:
5.3 地下水的性质 5.3.2 地下水的化学性质
5.3 地下水的性质
5.3.2 地下水的化学性质
2.地下水的化学性质 (1)地下水的酸碱性
地下水类型 强酸性水 弱酸性水 中性水 弱碱性水
pH值
<5
5~7
7
7~9
强碱性水 >9
(2)地下水的总矿化度 地下水所含各种离子、分子及化合物的总量称为总矿化度,以g/L表示。
5.1 地下水的基本概念
5.1.2 含水层与隔水层 表5-3 常态下岩石的透水程度
5.2 地下水的类型及其特征
按照地下水的埋藏条件可分为三大类: ➢ 包气带水 ➢ 潜水 ➢ 承压水;
按照含水介质类型可分为三大类: ➢ 孔隙水 ➢ 裂隙水 ➢ 岩溶水
地下水的综合分类
含水介质
类型
孔隙水
裂隙水
岩溶水
5.2 地下水的类型
5.2.2 地下水按含水介质类型分类及其特征
2.裂隙水
赋存并运移于各种岩溶空隙中的地下水称为岩溶水(喀 斯特水)。岩溶水,可以是潜水也可以是承压水。一般来说, 在裸露的石灰岩分布区的岩溶水主要是潜水;当岩溶化岩层 被其他岩层所覆盖时,岩溶潜水可能转变为岩溶承压水。
在土木工程建筑地基内有岩溶水活动,不但在施工中会 有突然涌水事故发生,而且对建筑物的稳定性也有很大影响。 因此,在建筑场地和地基选择时应进行工程地质勘察,针对 岩溶水的情况,用排除、截源、改道等方法处理,如挖排水 沟,筑挡水坝,开凿输水隧洞改道等等。

第5章--地下水概论课件

第5章--地下水概论课件

5.1 自然界中的水
3、给水性
当地下水位下降时,其下降范围内饱水岩石及相应 的支持毛细水带中的水,在重力作用下,从原先赋存的 空隙中释放出,这一现象称为岩石的给水性。
给水性在数量上用给水度表示。 给水度定义为:在单位水平面积岩层柱体中,当潜水 位下降一个单位时,在重力作用下释放出来的水量。给 水度以小数或者百分数表示。
5.2 地下水分类
5.2 地下水分类
上层滞水因完全靠大气降水和地表水体直接入渗 补给,水量受季节控制特别显著。一些范围较小的上 层滞水旱季往往干枯无水,当隔水层分布较广时可作 为小型生活用水水源。
这种水的矿化度一般较低,但因接近地表,水质 容易污染,作为饮用水源时必须加以注意。
5.2 地下水分类
5.1 自然界中的水
4、气态水、固态水
在未饱和的岩石空隙中,存在着气态水。气态水与 大气中的水汽联系紧密,随空气流动而运移,在一定温 度、压力条件下,与液态水相互转化,两者之间保持动 平衡。
岩石的温度低于0度时,空隙中的液态水转为固态水。 我国北方冬季常形成冻土。东北及青藏高原,有一部分 地下水多年中保持固态,这就是所谓的多年冻土。
三、潜水
1、潜水的特征
潜水是埋藏于地下第一个稳定隔水层之上,具有 自由表面的重力水。
它的上部没有连续完整的隔水顶板,通过上部透 水层可与地表相通,其自由表面称为潜水面。
5.2 地下水分类
图5-8
5.2 地下水分类
潜水的埋藏条件,决定了潜水具有以下特征。
(1)由于潜水面之上一般无稳定的隔水层存在,因 此具有自由表面,为无压水。有时潜水面上有局部的隔 水层,且潜水充满两隔水层之间,在此范围内的潜水将 承受静水压力,而呈现局部承压现象。

地下水科学与工程专业评估排名

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地质概论任务7-1 地下水地质作用识别

地质概论任务7-1 地下水地质作用识别
地质概论
任务7地下水地质作用识别
一、地下水概述
地下水——是埋藏在地表以下松 散堆积物和岩石空隙中的水体。
地下水主要是由大气 降水、地面流水、冰雪融
地 水、湖泊水渗透到地下而 下 形成的,称为渗透水。此 水 外还有凝结水、埋藏水、 概 原生水等。 述 (一)地下水的赋存及运动条件
岩石的透水性
——岩石或土层允许 水透过的性能称为透 水性。
自流井——当打井凿穿上部隔水层时,如果承压水

的静水压力所达到的水头高度超过井口地面时,则自行喷 溢出地表,形成自流井。




(三)泉及其分类
——地下水在地表的天然出 露,叫做泉。
泉主要分布在山区、丘陵区 的沟、谷中及山麓边缘,平原地 区极为少见。
地 下 水 概 述
泉的分类:
1.根据成因分为: ①接触泉;②侵蚀泉 ③裂隙泉; ④断层泉; ⑤溶洞泉。
地下水能在岩石中赋存与
运动,是因为岩石中具有一定
的空隙。岩石孔隙度越大,含
水量越大,透水性越好;孔隙
度越小,含水量越少,透水性
地 越差。因此自然界的岩石可分 下 为透岩层。主要有:砂
述 岩层、砂砾岩层以及裂隙、洞穴发育的其它岩石。
隔水层——不能透过地下水的岩层。主要有:粘土、页 岩、岩浆岩、变质岩等。
2.根据泉水运动的特 点分为:
①上升泉;②下降泉。
3.按泉水温度分为:
①冷泉;②温泉。 ——一般将泉水温度超过20℃的泉称为温泉。
10.1

温泉是地热异常的一种显示方式,是地下热能
下 的天然露头。




泉 及



工程地质地下水

工程地质地下水
重力水
固态水 气态水
图 6.2 结合水与重力水
工程地质地下水
第一节 地下水的概念
(二)地下水运动的条件
透水层——能够透过地下水的岩层。主要有: 砂岩层、砂砾岩层以及裂隙、洞穴发育的其它岩石。 其中储满地下水的部分称为含水层。
不透水层——不能透过地下水(但可含水)的岩 层。主要有:粘土、页岩、致密的岩浆岩和变质岩 等。
小及其分布规律
及运动特点
空隙度:是指一定体积岩石中空隙体积所占的 比例 。地下水的分布、储量及运动均受岩石空隙的
多少(空隙度)支配 。以n表示空隙度,VP表示空
隙体积,V表示岩石体积,则n=VP/V 。
工程地质地下水
第一节 地下水的概念
水在(岩土)空隙中的存在形式
结合水: 强结合水
弱结合水
非结合水:液态水 毛细水
第二节 地下水的物理性质与化学成分
二、地下水化学成分
1.地下水常见的化学成分
气体成分 O2 N2 H2S CO2
离子成分 胶体成分
Cl-
有机胶体
SO42HCO3Na+
无机胶体
Fe2O3 Al2O3
K+ Ca2+
H2SIO4
次生矿物 水矾土
Mg2+
叶蜡石
工程地质地下水
有机成分 细菌成分
生物体分解 病源菌
2.气候条件:气候条件对地下水的形成有着重要的影响,如 大气降水、地表径流、蒸发等方面的变化将影响到地下水 的水量。
3.地貌条件:在不同的地貌部位对地下水的形成关系密切。 一般在平原、山前区易于储存地下水,形成良好的含水层; 在山区一般很难储存大量的地下水。
4.人为因素:大量抽取地下水,会引起地下水位大幅下降; 修建水库,可促使地下水位上升。
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2014/6/4 地下水的总矿化度:水中所含各种离子、分子与化合物的总量。

以每升水中所含克数(g/l)表示。

简便方法:以105-时将水灼干所得的残余物总量。

按矿化度的分类类别淡水微咸水(弱矿化水咸水(中等矿化水盐水卤水总矿化度(g/l <1 1-3 3-10 10-35 >35 海水饮用水总矿化度不应超过1.0 g/l;(《生活饮用水卫生标准》GB 5749—2006)灌溉用水总矿化度要求:非盐碱地地区1.0 g/l ,盐碱地地区2.0 g/l。

(《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》
(GB209222007 (《农田灌溉水质标准》 GB5084-92)硬度水的硬度,是由水中所含Ca++、Mg++所构成。

水中Ca++、 Mg++的总含量,称为总硬度。

水的硬度表达方法较多,我国通常采用德国度或Ca++、 Mg++的毫克当量表示。

1.0毫克当量硬度等于2.8德国度。

1德国度相当于1升水中含有10mg的CaO,或17.9mg的CaCO3。

水的硬度分类水的类型极软水软水微硬水硬水极硬水 Ca++ +Mg++ (毫克当量 <1.5 1.5-3.0 3.0-6.0 6.0-9.0 >9.0 德国度 <4.2 4.2-8.4 8.4-16.8 16.8-
25.2 >25.2 以CaCO3计(mg/l) <75 75 150 300 450 注:离子的当量=离子量/离子价;离子的毫克当量=离子的毫克数/离子的当量生活饮用水一般要求不宜大于25德国度(以CaCO3计, 450mg/l),最适宜的是10~15度。

(《生活饮用水卫
生标准》GB 5749—2006)高硬度水的危害:水垢---危害锅炉、供热管道,浪费能源洗涤---纺织物硬结,减少使用寿命人体---说法不一第五节地下水的分类目前,比较普遍采用的是按埋藏条件和按含水层空隙性质的分类法。

依据地下岩土的含水情况,在剖面上可分为两个带:包气带和饱水带固体颗粒+水+气,3相固体颗粒+水,2相按埋藏条件可分为:包气带水、潜水、承压水;按含水层空隙性质可分为;孔隙水、裂隙水、岩溶水。

6
2014/6/4 1 包气带水土壤水和上层滞水 2 潜水地面以下,第一个稳定隔水层以上具有自由水面的水。

大多储存在第四纪松散沉积物中。

潜水水质水量水温受气候及人为因素影响较大。

土壤水土壤中未饱和的水;上层滞水存在于包气带中,局部隔水层之上的重力水。

受气候和季节影响变化很大。

上层滞水(无法下去,因为被挡住了) 3 承压水两个隔水层之间承受压力的水。

上层滞水和潜水水质水量水温受气候及地表人为因素影响较小。

承压水地下水分类表含水层性质埋藏条件孔隙水裂隙水岩溶水期末考试题例选择正确答案(70%)影响地表风化作用的最主要的2个因素是(地形地貌、岩体中的断裂发育情况、岩石的硬度、岩石的形成时代、气候条件)土壤水包气带水上层滞水潜水承压水各种成因的松散沉积物中水松散沉积物构成的承压盆地和承压斜地中的水地表裂隙岩体中季节垂直入渗带中性存在的水的水基岩上部裂隙中的水裸露的岩溶化岩层中的水构造盆地、向斜或单构造盆地、向斜构造中的层状裂隙斜或单斜岩溶水,断裂破碎带中的岩层中的水深部水简答(30%)断裂构造的工程地质性质 7。

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