水文地质基础知识知识讲解126页PPT
水文地质基础知识 ppt课件
空隙性
指岩石空隙的大小、多少、形状、分 布特点以及连通情况等。这些特性 对于地下水的埋藏、分布、运动有 重要的影响。
岩石中的空隙
松散岩层孔隙特点
孔隙率(度):一定体积岩石(包括孔隙)中孔隙体积所占的比例。
n Vn 100% V
影响松散岩层孔隙度的因素
“理想土”模型
颗粒排列方式和密实程度 颗粒大小和形状 分选程度 土壤结构(单粒、团粒结构) 其他因素:次生裂隙、根孔、虫孔等
裂隙
成岩裂隙 构造裂隙 风化裂隙
裂隙性
裂隙的方向、宽度、延伸方向、充填情况等。 裂隙率
Kr Vr V
溶穴
发生在可溶性岩石之中 具有继承性 岩溶率(溶隙率)
岩石空隙的特性(均匀性、方向性、连通性)
松散岩类:空隙分布均匀、连通性好 基岩裂隙:不均匀、具方向性、不同方向裂隙可形成裂隙网
络 可溶岩溶隙:极不均匀、很强的方向性、容易形成各自的岩
溶水流系统。
按含水介质的地下水分类
层。
支持毛细带 中间带 土壤水带
水文地质学研究的重点是饱水带。但包气 带作为补给通道作用也不容忽视。
地下水赋存
含水层
定义:饱含水的透水层,或能够透过并给出相当数量水的岩 层。
辨异:饱含水的弱透水层(粘土、沿粘土等);不含水的透 水层(沙漠、被疏干的含水层等)
隔水层
定义:不透水的岩层,或不能透过并给出一定水量的岩层。 辨异:隔水层的相对性,并非完全隔水-弱透水层
下可以进行三种状态的相互转化 全球水文循环是闭合系统,局部为开放系统 水文循环过程伴随着能量的转换和其他物质的运移和聚集
《水文地质学基础》ppt课件
工程设计中考虑因素及防范措施
地下水对工程影响预测
预测工程建设过程中可能出现的地下 水问题,如突水、涌水等,并制定相 应的防范措施。
工程降水与止水设计
根据工程需要,设计合理的降水或止 水方案,确保工程施工的顺利进行。
地基处理与加固措施
针对不良地基条件,采取地基处理或 加固措施,提高地基承载力和稳定性 。
渗透性对工程地质的影响
地基稳定性、边坡稳定性、地下工程涌水量等。
岩土中毛细现象和吸附作用
毛细现象的概念及产生条件
细小孔隙中的弯液面现象。
吸附作用的概念及分类
物理吸附和化学吸附。
毛细现象和吸附作用对岩土性质的影响
改变岩土含水量、强度和变形性质等。
地下水资源评价与
04
开发利用
地下水资源评价原则和方法
非稳定流数学模型
描述地下水在短时间尺度上由于各种因素引起的水位、流量等参数的变化规律,需采用 数值法进行求解。
数值模拟在解决复杂问题中应用
01
复杂地质条件下的地下水运动模拟
针对复杂地质条件,如断裂带、岩溶地区等,建立相应的数学模型进行
数值模拟,以揭示地下水的运动规律和特征。
02
人类活动对地下水影响的模拟
通过人工或机械挖掘方式揭露 地质体,观察和研究水文地质 现象。坑探方法包括试坑、浅 井、探槽等。
在水文地质勘察中,常需进行 各种试验以获取必要的参数和 数据。如抽水试验、注水试验 、压水试验等,用以确定含水 层的渗透性能、给水度、储水 系数等水文地质参数。
工程建设中水文地
07
质问题探讨
工程建设对水文地质条件影响分析
水资源保护措施
制定水资源保护方案,包括减少施工 废水排放、合理利用水资源等,确保 工程建设的可持续性。
水文地质(PPT)
一、地下水的运动规律
岩层必须透水 必备条件 沿水流方向具有水位差
地下水的运动条件
运动速度及水量 水力坡度 =(H1-H2)/L
地表水防治
堵塞通道 河流改道 铺整河床
井下防治水 老容积水的探放 :采空区,由于地表水和地下水的补给,充满了大量积水。
其特点: 一般积水范围不明(特别是一些老矿井),串联关系复杂、水量大、酸性 强、水头压力高、危害大。 要隔离积水需保留大量的安全煤柱,一方面影响资源的回收,另一方面, 由于资料不清、范围不确,可能引起积水的突然涌出,酿成灾害事故。 因此,探故老窑水是采矿工作中防患于未然的必要措施,是探明可采边界 和安全开来的主要手段。
程,称为水循环。
水循环包括内陆循环、海陆循环、海洋循环。
水的循环示意图
水循环意义 a.使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间不断地进行着 能量交换和物质迁移。
b.使大气
降水、地表水、
地下水、土壤 水之间相互转
化,使水资源
形成不断更新 的统一系统。
二、含水层和隔水层
自然界中的岩层是在漫长的地质历史中形成,并经历了后期多次构造 运动与各种地质构造改造,因而发育了许多不同成因,不同方向,不同规 模的空隙。
二、井筒涌水量计算
潜水完整井涌水量计算: 系指井筒开凿在潜水含水层中,并打穿含水层到隔水底板; 自流水完整井涌水量计算: 系指井筒开凿在自流水含水层中,并全部揭露含水层;
巷道涌水量预测方法:
第三节 矿井水的防治
——以防为主,法治结合
水文地质学第一章ppt课件
地下水在重力作用下由高处向低处运 动,同时受地质构造、地貌、气候等 因素的影响。
地下水的补给、径流与排泄
地下水的补给
主要通过大气降水、地表 水渗入等方式进行补给。
地下水的径流
地下水在补给区接受补给 后,沿一定路径向排泄区 运动。
地下水的排泄
地下水通过泉水、蒸发、 人工开采等方式排泄到地 表或大气中。
本课程的学习目标与要求
学习目标
掌握水文地质学的基本概念、原理和方法,具备分析和解决水文地质问题的能 力。
学习要求
认真听讲,积极思考,按时完成作业和实验报告,注重理论与实践相结合。
02
地球的水圈与水循环
地球的水圈组成与特点
水圈的组成
包括海洋、河流、湖泊、冰川、地下水等。
水圈的特点
连续而不均匀,不断循环运动,与大气圈、生物圈、岩石圈等相互作用。
透水性
01
指岩石允许水透过的能力,用渗透系数表示。
给水性
02
指岩石在重力作用下能释放出一定水量的性质,用给水度表示。
透水性与给水性的关系
03
透水性好的岩石,其给水性一般也较好,但两者并非完全对应。
岩石的持水性与释水性
持水性
指岩石在饱水状态下保持水分的能力。
释水性
指岩石在失水状态下释放水分的性质。
持水性与释水性的关系
利用卫星或航空遥感影像,解译 区域水文地质条件。
水文地质试验的类型与实施
抽水试验
通过抽水设备在钻孔中进行抽水,观测地下水位变化,计算水文 地质参数。
注水试验
向钻孔中注入水,观测注水量和地下水位变化,判断含水层富水 性。
压水试验
通过一定压力将水压入钻孔中,观测压水量和地下水位变化,评 估含水层渗透性。
《水文地质》课件
● 06
第六章 总结与展望
水文地质的基本 概念
水文地质是研究地下水运动规律和地下水与地质环境关系 的学科,通过对地下水系统的深入了解,可以更好地应用 于环境保护和工程建设中。地下水的开发利用也是未来的 重要方向。
地下水运动规律
地下水循环
描述地下水在地球 中的循环方式
地下水排泄
解释地下水的排泄 方式
01 矿区地下水的运动规律
地下水在矿区中的流动特点
02 矿产开采影响
矿产开采对地下水资源的影响
03
矿产开采对地下水的影 响
矿产开采活动可能导致矿区地下水位下降,地下水紧缺,地 下水质污染等问题。矿产开采对周边环境和生态系统的影响 较大,需要进行科学评估和合理控制,以保护地下水资源的 可持续利用。
学习方法
结合理论与实 践
多进行案例分析
加强动手能力
多进行田野调查和 实验
评估方式
课堂测验
考察学生对课程内容的掌握程 度
作业与实验报告
加强学生的实践能力和独立思 考能力
参考书目
《水文地质学》
深入了解水文地质 领域的理论知识
《水文地质与 水文地质工程》
应用水文地质知识 解决实际工程问题
● 02
第2章 地下水的形成与分布
● 04
第4章 地下水与地质环境
岩溶地质特点
岩溶地质是一种特殊的地质构造,其特点包括岩溶溶蚀作用 强烈、地下水流动通道复杂等。岩溶地质景观丰富多样,例 如溶洞、溶岩地貌等,对地下水运动有重要影响。
岩溶地下水运动规律
溶蚀作用影响
溶蚀作用形成的裂 隙是地下水流动通
道
水文特性
地下水水位波动大, 水质多变
能够运用水文地质知识解决实际问题
水文地质学课件ppt课件
影响地下水的赋存状态、分布规律、运动特征以及地下水资源评价和开发利用等。
达西定律是描述地下水运动的基本定律,它表明地下水的运动速度与水力梯度成正比,而与地下水的粘滞性成反比。
地下水运动基本规律
包括含水层的渗透性、地下水的粘滞性、地形地貌、地质构造和气候条件等。
地下水运动的影响因素
生物性污染
加强污染源监管,减少污染物排放。
源头控制
采取工程措施,如截污沟、防渗墙等,防止污染物进入地下水。
过程阻断
对已污染的地下水进行治理,如抽出处理、原位修复等。
末端治理
04
CHAPTER
水文地质调查方法与技术
03
研究地下水与环境的相互作用,为生态环境保护提供科学依据。
01
查明区域水文地质条件,为水资源评价、开发利用和规划管理提供依据。
生态环境保护
随着全球生态环境问题的日益严重,水文地质学将在生态环境保护中发挥更大作用,如地下水生态修复、土壤污染治理等。
多学科交叉融合
未来水文地质学将与更多学科进行交叉融合,形成更为综合的研究领域和应用方向。
国际化合作与交流
加强国际间的合作与交流,共同应对全球性的水资源和环境问题,推动水文地质学的国际化发展。
02
预测人类活动对地下水环境的影响,提出防治措施和建议。
水文地质测绘
通过野外实地观察和测量,收集地形地貌、地层岩性、地质构造、水文气象等资料,编制水文地质图件。
遥感技术应用
利用卫星、航空等遥感技术获取大范围、多时相的地表信息,提取与水文地质相关的特征信息,为区域水文地质调查提供重要手段。
利用地球物理勘探方法(如重力、磁法、电法、地震等)探测地下岩层的物理性质差异,推断地下水的赋存状态和运移规律。
矿井水文地质基础知识
矿井水文地质基础知识 矿井水害类型及形成条件 有关防治水规定 典型水害案例分析
一、矿井水文地质基础知识
一、地下水的基本知识 1、地下水概念 地下水是指埋藏在地表以下岩石空隙中的水,它主要以气态水、吸着水、 薄膜水、毛细水和重力水等形式存在于岩石的空隙中。 2、地下水分类 按含水层性质分为孔隙水 、裂隙水 、 岩溶水(喀斯特水)。 根据充水形式及赋存状态分为含水层水、断层水、老窑积水、钻孔水等。 二、矿井充水水源 矿井充水的水源主要有地表水、地下水〔含老窑(采空区)积水〕和大 气降水。 矿井充水的形式有渗入、滴入、淋入、涌入和溃入等,当涌入或溃入井 巷的水量大、来势猛时,称为突水。 ㈠ 地表水 矿区附近的地表水体(海、河、湖泊、池沼、水库等),在一定条件下,可 能成为矿井的充水水源,甚至会导致淹井。地表水能否进入矿井,主要取决 于采掘工程与水体之间的距离、地层及构造,其次是采用的采煤方法。 ㈡ 地下水
<180 (西北地区 0 ~ <100) <300
最大
180~﹤600(西 北地区 100~ 150) <1200(西北地 区 120~300) 采掘工程受水 害影响,但不威 胁矿井安全 防治水工作简 单或易于进行
开采受水害影响程 度
采掘工程一般不受水 害影响
600~2100(西 北地区 150~ 1200) 1200~3000 (西 北地区 300~ 3000) 采掘工程、 矿井 安全受水害威 胁 防治水工程量 较大,难度较 高, 防治水的经 济技术效果较 差
按水进入矿井的方式分:
井巷突水(不可预见) 正常矿井涌水(可预见) 顶板淋水 井筒漏水 地表水倒灌(溃入)
其它分类类型:
水文地质学基础ppt课件
02
岩石中水存在形式与性质
岩石中水存在形式
吸附水
附着在岩石颗粒表面或矿物晶体内部的水 分子,受固体表面吸附力作用。
毛细水
存在于岩石毛细孔隙中的地下水,受毛细 力作用上升。
重力水
在岩石大孔隙或裂隙中,受重力作用自由 运动的水。
岩石中水物理化学性质
溶解性
水能溶解多种物质,形成水溶液,改变水 的化学性质。
01
可溶岩类含水层主要分布在石灰 岩、白云岩等可溶岩地区。
02
这类含水层的富水性受岩溶发育 程度、溶洞规模、地下暗河等因 素绘、地球物理勘探、钻孔揭露、 示踪试验等。
04
注意:以上内容仅为示例,实际 课件内容应根据具体需求和教学 目标进行设计和编写。
06
水文地球化学基础知识
对流、扩散、弥散等作用。
地下水化学成分转化
氧化还原、酸碱中和、络合等反应。
地下水化学类型划分和命名方法
地下水化学类型划分
01
根据地下水中主要离子成分进行划分,如Ca-HCO3型、Na-Cl
型等。
地下水化学类型命名方法
02
采用舒卡列夫分类法,根据地下水中6种主要离子成分进行命名。
地下水化学类型与水文地质条件关系
类型划分
根据地下水的赋存条件、运动特征等因素,可将地下水流动系统划分为孔隙水 流动系统、裂隙水流动系统和岩溶水流动系统等类型。
补给排泄条件分析
补给条件
指地下水获得补给的来源和方式,包括大气降水、地表水、其 他含水层等。补给条件的好坏直接影响地下水的数量和质量。
排泄条件
指地下水向外界排泄的途径和方式,包括泉、人工开采、蒸发 等。排泄条件的差异会导致地下水位、水质等发生变化。
第一部分矿井水文地质基础知识资料精品PPT课件
有地表水和含水丰富的冲积层直接覆 盖于煤层之上,其间隔水层薄,分布不 稳定,与地表水之间有密切联系,涌水 量>10米3/分以上
1、2、3、同上; 4.在可能条件下处理地表水 体,以减少矿井涌水量
人为通道主要指废弃钻孔和开采破坏裂隙 (见表2-8)。
表2-8 人为通道类型
表2-8 人为通道类型
类型
模式图示
未封闭或 封闭质量 差的钻孔
回采后顶 板冒落和 底板鼓胀 裂隙
矿井排水 后因潜蚀、 掏空产生 的疏通裂 隙和地表 塌陷
岩征及对生产矿井的影响
1、起沟通矿层上、下含水层和地表水作用; 2、回采揭露时涌水、水量、水压取决于是 否贯通强含水层或地表水,以及钻孔孔径和 水压差; 3、对排水能力较小的矿井可能造成淹井事 故。
多属张性、张扭性断裂。断层两侧 常见脆性岩层组成。断裂带本身含 水,但储水量有限。井巷初次揭露 可能突水,以后逐渐疏干。
属张性、张扭性断裂较多,也可 以是压性断裂带两侧低序次张性羽 状透水裂隙带,当与一侧强含水层 对接,或沟通上部强含水层、地表 水体时,断层突水量大,水量稳定, 不易疏干。
二、人为通道
矿井充水水源分析
根据充水条件特征,可将矿井充水水源划分为:
矿井充水 水源分析
自然充水 水源分析
2020/10/6
人为充水 水源分析
自然充水水源分析
松散孔隙地下水 基岩裂隙地下水 碳酸盐岩岩溶地下水
承压水 潜水
上层滞水
顶板水 底板水 周边水
大气降水
2020/10/6
人为充水水源分析 人为充水水源
袭夺水是由于矿井开采,降落漏斗 不断拓展,人工流场强烈改造矿区 天然地下水流场,人工地下水流场 获得新的补给水源叫做袭夺水.
水文地质学课件
第一章地球上的水及其循环·地球上的水·自然界的水循环·与水文循环有关的水文、气象要素第一节地球上的水一.地球上水的存在:不仅存在于大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中,也存在于地球深部的地幔乃至地核中。
二.浅部层圈水与深部层圈水1.定义浅部层圈水:从大气圈到地壳上半部的水。
包括大气水、地表水、地下水及生物体中水。
深部层圈水:地壳下部到下地幔中的水。
2.深部层圈水·地壳下部深约15~35KM处,地温达400℃以上,压力也很大,为压密的气水溶液。
·不以普通液态水或气态水形式存在,而是呈离解状态的水,其与地壳矿物内部的结合水均是非自由态存在的水。
·地球深层圈水和矿物结合水与地球浅层圈自由水是相互联系、转化的整体。
·广义的水圈包括地球各层圈中以各种不同状态存在且相互转化的所有水。
第二节自然界的水循环自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水构成一个系统。
这一系统内的水相互联系、相互转化的过程即是自然界的水循环。
自然界的水循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围,可分为水文循环和地质循环两类。
1.水文循环:是发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
水文循环的速度较快,途径较短,转换交替比较迅速。
2.小循环与大循环:海洋与大陆之间的水分交换为大循环。
海洋或大陆内部的水分交换称为小循环。
3.地下水资源具有以下特点:·可恢复性。
·系统性:和地表水资源密切联系和相互转化·在时间和空间分布上的不均匀性·有较大的储量和较大的调蓄能力·复杂性4.地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
·上地幔软流圈对流运动时的水分循环·在成岩、变质和风化作用过程中水分子的分解与合成转换及分子态水进入矿物或从矿物中脱出形成再生水的转换第三节与水文循环有关的气象、水文因素1一.主要气象要素降水、蒸发、湿度、气温和气压二.水文要素流量、径流总量、径流模数、径流深度和径流系数气温·气温随时间的变化是指一个地区气温的昼夜变化、季节变化和多年变化。