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认识地下水的地质作用
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６.２ 地下水的类型
• (３)确定潜水面的埋藏深度.潜水面的埋藏深度等于该点的地形高程减 潜水位.根据各点的埋藏深度值,可绘出潜水等埋深线.
• (４)确定含水层厚度.当等水位线图上有隔水层顶板等高线时,同一测 点的潜水水位与隔水层顶板的高程之差即为含水层厚度.
• ３.承压水 • 充满于两个隔水层之间含水层中具有水头压力的水,称为承压水.承压
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６.２ 地下水的类型
• 许多干旱盆地中心,形成高含盐量的咸水,即是垂直排泄的结果.水平排 泄,既消耗水分又消耗水中盐分,所以不会引起潜水化学组成的改变.
• 排泄与径流是密切相关的,一定的径流条件产生与其相适应的排泄方 式,如径流条件好的山区河流中游地区,潜水排泄以水平方式为主;径流 条件不好的平原或河流下游,主要是垂直排泄.人工开采潜水也是排泄.
• 潜水补给来源充沛,水量比较丰富,是重要的供水水源.但在居民区和厂 矿附近易被污染.潜水水质变化较大,湿润气候地形切割强烈时,易形成 含盐低的淡水;干旱气候低平地形,常形成含盐量高的咸水.
• (２)潜水面的形状及其影响因素.潜水面的形状是潜水的重要特征之一 ,它一方面反映外界因素对潜水的影响;另一方面也反映潜水的特点,如 流向、水力坡度等.
• (３)潜水的补给、径流和排泄.潜水含水层自外界获得水量的过程称补 给.在补给过程中潜水的水质可随之发生相应的变化.潜水最普遍的和 最大的补给源是大气降水入渗.地表水的补给常发生在河流下游或洪 水期,地上河的补给常发生在河流下游或洪水期,地上河的补给则是经 常的.当潜水下部承压含水层的水位高于潜水位时,下部含水层的水可 以通过它们之间的弱透水层或通道补给潜水,这种补给称越流补给.
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６.２ 地下水的类型
• (３)确定潜水面的埋藏深度.潜水面的埋藏深度等于该点的地形高程减 潜水位.根据各点的埋藏深度值,可绘出潜水等埋深线.
• (４)确定含水层厚度.当等水位线图上有隔水层顶板等高线时,同一测 点的潜水水位与隔水层顶板的高程之差即为含水层厚度.
• ３.承压水 • 充满于两个隔水层之间含水层中具有水头压力的水,称为承压水.承压
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６.２ 地下水的类型
• 许多干旱盆地中心,形成高含盐量的咸水,即是垂直排泄的结果.水平排 泄,既消耗水分又消耗水中盐分,所以不会引起潜水化学组成的改变.
• 排泄与径流是密切相关的,一定的径流条件产生与其相适应的排泄方 式,如径流条件好的山区河流中游地区,潜水排泄以水平方式为主;径流 条件不好的平原或河流下游,主要是垂直排泄.人工开采潜水也是排泄.
• 潜水补给来源充沛,水量比较丰富,是重要的供水水源.但在居民区和厂 矿附近易被污染.潜水水质变化较大,湿润气候地形切割强烈时,易形成 含盐低的淡水;干旱气候低平地形,常形成含盐量高的咸水.
• (２)潜水面的形状及其影响因素.潜水面的形状是潜水的重要特征之一 ,它一方面反映外界因素对潜水的影响;另一方面也反映潜水的特点,如 流向、水力坡度等.
• (３)潜水的补给、径流和排泄.潜水含水层自外界获得水量的过程称补 给.在补给过程中潜水的水质可随之发生相应的变化.潜水最普遍的和 最大的补给源是大气降水入渗.地表水的补给常发生在河流下游或洪 水期,地上河的补给常发生在河流下游或洪水期,地上河的补给则是经 常的.当潜水下部承压含水层的水位高于潜水位时,下部含水层的水可 以通过它们之间的弱透水层或通道补给潜水,这种补给称越流补给.
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14第十章地下水的地质作用
和白云岩等，在地下水溶蚀下产生的空洞。
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 溶隙（溶洞）：可溶性的岩石，如岩盐、石膏、石灰岩和白云
岩等，在地下水溶蚀下产生的空洞。
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存
溶隙（溶洞）
岩溶地貌地形
第一节 地下水的基本概念
三、岩石的透水性 孔隙的大小 岩石的透 水性好坏 孔隙度
第二节 地下水的基本类型
一、按地下水的埋藏条件 3、承压水 当钻孔打穿隔水层顶板时， 钻孔中的水位将上升到含水
层顶板以上一定高度称静止
水位（侧压水位）。在静止 水位高于地表的范围在承压 区打井，地下水能够喷出成 为自流井。
第二节 地下水的基本类型
一、按含水层的空隙性质 孔隙水
按含水层的 空隙性质 裂隙水 岩溶水
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用） 3、岩溶地貌——喀斯特 石芽和石林：
沟槽不断加深加宽， 沟槽之间凸起的石 脊称为石芽。 如石芽形态高大， 沟坡近于直立，且 发育成群，远观宛 若森林，称为石林。
第三节 地下水的地质作用
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 裂隙：各种应力作用下岩石产生的破裂 成岩裂隙 按裂隙 的成因
构造裂隙
风化裂隙
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 裂隙：各种应力作用下岩石产生的破裂
岩石裂隙对地下水的影响
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 溶隙（溶洞）：可溶性的岩石，如岩盐、石膏、石灰岩
间上的变化规律。
第一节 地下水的基本概念
七、地下水的补洽、径流与排泄
第一节 地下水的基本概念
七、地下水的补洽、径流与排泄
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 溶隙（溶洞）：可溶性的岩石，如岩盐、石膏、石灰岩和白云
岩等，在地下水溶蚀下产生的空洞。
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存
溶隙（溶洞）
岩溶地貌地形
第一节 地下水的基本概念
三、岩石的透水性 孔隙的大小 岩石的透 水性好坏 孔隙度
第二节 地下水的基本类型
一、按地下水的埋藏条件 3、承压水 当钻孔打穿隔水层顶板时， 钻孔中的水位将上升到含水
层顶板以上一定高度称静止
水位（侧压水位）。在静止 水位高于地表的范围在承压 区打井，地下水能够喷出成 为自流井。
第二节 地下水的基本类型
一、按含水层的空隙性质 孔隙水
按含水层的 空隙性质 裂隙水 岩溶水
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用） 3、岩溶地貌——喀斯特 石芽和石林：
沟槽不断加深加宽， 沟槽之间凸起的石 脊称为石芽。 如石芽形态高大， 沟坡近于直立，且 发育成群，远观宛 若森林，称为石林。
第三节 地下水的地质作用
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 裂隙：各种应力作用下岩石产生的破裂 成岩裂隙 按裂隙 的成因
构造裂隙
风化裂隙
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 裂隙：各种应力作用下岩石产生的破裂
岩石裂隙对地下水的影响
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 溶隙（溶洞）：可溶性的岩石，如岩盐、石膏、石灰岩
间上的变化规律。
第一节 地下水的基本概念
七、地下水的补洽、径流与排泄
第一节 地下水的基本概念
七、地下水的补洽、径流与排泄
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H2CO3，故较纯水具有更大的溶解能力，地下 水CO2愈多，岩石溶解度愈大，溶蚀作用愈强 烈，迅速。
CaCO3 + CO2 + H2O —> Ca(HCO3) 2 石灰岩地区溶蚀作用使岩石孔隙、洞穴、裂 隙扩大，大洞穴上部岩层因失去支撑而垮塌陷 落，形成奇特的地质现象。
岩溶(喀斯特)：通常把在可溶性岩石地区发 生的以地下水为主（兼有部分地表水的作用） 对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主、机械冲刷 为辅的地质作用以及由此产生的崩塌作用等一 系列过程称为岩溶作用或喀斯特作用。形成的 十四章 地下水地质作用
地下水是指存在于地表以下松散沉积物和 岩石孔隙中的水。地下水是一种重要的矿产资 源，它不仅是河水、湖水的重要来源，而且是 工农业用水和饮用水的重要来源。
地下水的地质作用：地下水在其运动过程 中对地壳表层的改造过程。
潜水面
第一节 地下水的运动
一、岩石的孔隙度、透水层 地下水存于岩石(以及松散沉积物)的孔隙中，
并在其中运动，因此岩石孔隙度的大小、形 状、数量及连通情况，对地下水的储量及运动 特点有很大的影响。
1. 孔隙度= 岩石中孔隙的体积 / 岩石总体积 表示可容纳水的数量，泥岩为20%
2. 渗透性：是岩石能让水通过的性能。渗透性 取决于孔隙大小和连通情况。
大多数岩石的空隙是连通的，因而地下水可在 岩石中流动。渗透性好，能透过水的岩层叫透水层。 透水性最好的岩石要算洞穴大的石灰岩和白云岩以 及孔隙大的砾岩和砂岩。
岩溶作用要具备一些基本条件： 可溶性岩石 岩石的可溶性是发生岩溶作用的必要条 件。岩石的可溶性主要取决于岩石的化学成分，岩溶 作用主要发生在灰岩、白云岩发育的地区。 岩石的透水性与流动性 透水性强的岩石利于岩溶作 用的进行。在这些岩石中的地下水运动速度相对较快 ，新鲜的地下水不断补充，使它处于不饱和状态，具 较大溶蚀能力。 地下水的溶蚀能力 地下水的溶蚀能力取决CO2的含 量和适宜的气候条件。
CaCO3 + CO2 + H2O —> Ca(HCO3) 2 石灰岩地区溶蚀作用使岩石孔隙、洞穴、裂 隙扩大，大洞穴上部岩层因失去支撑而垮塌陷 落，形成奇特的地质现象。
岩溶(喀斯特)：通常把在可溶性岩石地区发 生的以地下水为主（兼有部分地表水的作用） 对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主、机械冲刷 为辅的地质作用以及由此产生的崩塌作用等一 系列过程称为岩溶作用或喀斯特作用。形成的 十四章 地下水地质作用
地下水是指存在于地表以下松散沉积物和 岩石孔隙中的水。地下水是一种重要的矿产资 源，它不仅是河水、湖水的重要来源，而且是 工农业用水和饮用水的重要来源。
地下水的地质作用：地下水在其运动过程 中对地壳表层的改造过程。
潜水面
第一节 地下水的运动
一、岩石的孔隙度、透水层 地下水存于岩石(以及松散沉积物)的孔隙中，
并在其中运动，因此岩石孔隙度的大小、形 状、数量及连通情况，对地下水的储量及运动 特点有很大的影响。
1. 孔隙度= 岩石中孔隙的体积 / 岩石总体积 表示可容纳水的数量，泥岩为20%
2. 渗透性：是岩石能让水通过的性能。渗透性 取决于孔隙大小和连通情况。
大多数岩石的空隙是连通的，因而地下水可在 岩石中流动。渗透性好，能透过水的岩层叫透水层。 透水性最好的岩石要算洞穴大的石灰岩和白云岩以 及孔隙大的砾岩和砂岩。
岩溶作用要具备一些基本条件： 可溶性岩石 岩石的可溶性是发生岩溶作用的必要条 件。岩石的可溶性主要取决于岩石的化学成分，岩溶 作用主要发生在灰岩、白云岩发育的地区。 岩石的透水性与流动性 透水性强的岩石利于岩溶作 用的进行。在这些岩石中的地下水运动速度相对较快 ，新鲜的地下水不断补充，使它处于不饱和状态，具 较大溶蚀能力。 地下水的溶蚀能力 地下水的溶蚀能力取决CO2的含 量和适宜的气候条件。
地下水赋存条件及分布特征 PPT
阶地由河流作用形成沿河谷两侧伸展、且高出洪水位得阶梯状地形。
基座阶地
堆积阶地
侵蚀阶地
地下水赋存条件及分布特征
河谷平原的地下水分布
河漫滩二元结构:粗砾、砂砾中埋藏丰富得地下水。
阶地:潜水得埋藏特征受到地形得控制, 一级阶地富水性最好,水质好—地矿化度优质水,水量大,理想得供水水源地; 高阶阶地形成时间早,交接程度高,透水性差,汇水条件差,水量不充裕,水质变 化大(四阶)。
地下水赋存条件及分布特征
裂隙发育的岩石的地下水分布
三、构造裂隙水
脉状构造裂隙水 应力分布不均匀,岩体中张开性构造裂隙发育不均匀,且不连续, 互不沟通,表现为脉状构造裂隙水。 相邻井孔,穿过含水层得张开裂隙有水,否则没水; 不同构造裂隙系统中井孔,出水量相差悬殊;
地下水赋存条件及分布特征
裂隙发育的岩石的地下水分布
(3)垂直分带性
地下水赋存条件及分布特征
岩溶发育地区的地下水分布 (3)垂直分带性
位 置：地表以下、最高地下水位以上 岩溶垂直发育带 水流特征:垂直运动
岩溶特点:岩溶连同性差 位 置：地下水最高水位和最低水位之间 岩溶交替发育带 水流特征:水平、垂直两向流(分期) 岩溶特点:岩溶连通性较好
地下水赋存条件及分布特征
地下水赋存条件及分布特征
裂隙发育的岩石的地下水分布
三、断层带得水文地质意义
导水断层带就是有特殊水文地质意义得水文地质体,它可以 起到贮水空间、集水廊道与导水通道得作用。
当围岩本身裂隙不发育而仅断层带局部破碎时,断层角砾岩 及裂隙增强带 ,构成局部得带状贮水空间,钻孔或坑道揭露此类断 层时,初期涌水量及水压可能较大,但迅即衰减,以至干涸。
地下水赋存条件及分布特征
基座阶地
堆积阶地
侵蚀阶地
地下水赋存条件及分布特征
河谷平原的地下水分布
河漫滩二元结构:粗砾、砂砾中埋藏丰富得地下水。
阶地:潜水得埋藏特征受到地形得控制, 一级阶地富水性最好,水质好—地矿化度优质水,水量大,理想得供水水源地; 高阶阶地形成时间早,交接程度高,透水性差,汇水条件差,水量不充裕,水质变 化大(四阶)。
地下水赋存条件及分布特征
裂隙发育的岩石的地下水分布
三、构造裂隙水
脉状构造裂隙水 应力分布不均匀,岩体中张开性构造裂隙发育不均匀,且不连续, 互不沟通,表现为脉状构造裂隙水。 相邻井孔,穿过含水层得张开裂隙有水,否则没水; 不同构造裂隙系统中井孔,出水量相差悬殊;
地下水赋存条件及分布特征
裂隙发育的岩石的地下水分布
(3)垂直分带性
地下水赋存条件及分布特征
岩溶发育地区的地下水分布 (3)垂直分带性
位 置：地表以下、最高地下水位以上 岩溶垂直发育带 水流特征:垂直运动
岩溶特点:岩溶连同性差 位 置：地下水最高水位和最低水位之间 岩溶交替发育带 水流特征:水平、垂直两向流(分期) 岩溶特点:岩溶连通性较好
地下水赋存条件及分布特征
地下水赋存条件及分布特征
裂隙发育的岩石的地下水分布
三、断层带得水文地质意义
导水断层带就是有特殊水文地质意义得水文地质体,它可以 起到贮水空间、集水廊道与导水通道得作用。
当围岩本身裂隙不发育而仅断层带局部破碎时,断层角砾岩 及裂隙增强带 ,构成局部得带状贮水空间,钻孔或坑道揭露此类断 层时,初期涌水量及水压可能较大,但迅即衰减,以至干涸。
地下水赋存条件及分布特征
地下水的地质作用-PPT课件
压。很多情况下，它的水量比较丰富，常可作为大型供水水源。
四、地下水的化学成分和物理性质
• 地下水部是化学纯的H2O,而是一种复杂的溶液。 • 地下水中含有各种气体、离子、胶体物质、有机质和微生物等。 • 气体主要由O2、N2、CO2、CH4及H2S等；地下水中含有70多种元素，但其含
量一般都很少。其中分布最广、含量较多的离子有7种：Cl-、S2- O4、+ Na+、K、2+ Ca、2+ Mg、H- CO3,这些离子之和通常占水中溶解盐量的90%上。 • 地下水的物理性质包括透明度、颜色、嗅味、味道和温度。 • 通常地下水是无色、无味 、无臭且透明的，但含较多悬浮物时，透明度下降； 含有H2S会有臭鸡蛋气味；含硫酸盐多时会变苦。 • 地下水的温度受其贮存与循环处所的地温控制。
越大，则透水性愈好
3、连通情况 →
空隙之间相互连通，透水性愈好
岩层按其透水性分为：透水层与不透水层
二、地下水的存在形式
1、结合水
结合水是指受松散岩石颗粒表面及坚 硬岩石孔隙壁面的静电引力大于水 分子自身的重力的那部分水。
接近固相表面的结合水称为：
强结合水，不能流动，可转化为气态 而流动。
其外层称为：弱结合水，溶解盐类的 能力较低，其外层能被植物吸收。
空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。
（一）、岩石空隙的类型 1、松散岩石中的孔隙 2、坚硬岩石中的裂隙 3、可溶岩石中的溶穴
1、孔隙
在颗粒或颗粒集合体之间的空隙，称为孔隙。 岩石中孔隙体积的多少影响其储容地下水能力大小的重要因素。 孔隙体积的多少，可用孔隙度表示，它是 指某一体积岩石中孔隙 体积所占的比例（用n表示）。
四、地下水的化学成分和物理性质
• 地下水部是化学纯的H2O,而是一种复杂的溶液。 • 地下水中含有各种气体、离子、胶体物质、有机质和微生物等。 • 气体主要由O2、N2、CO2、CH4及H2S等；地下水中含有70多种元素，但其含
量一般都很少。其中分布最广、含量较多的离子有7种：Cl-、S2- O4、+ Na+、K、2+ Ca、2+ Mg、H- CO3,这些离子之和通常占水中溶解盐量的90%上。 • 地下水的物理性质包括透明度、颜色、嗅味、味道和温度。 • 通常地下水是无色、无味 、无臭且透明的，但含较多悬浮物时，透明度下降； 含有H2S会有臭鸡蛋气味；含硫酸盐多时会变苦。 • 地下水的温度受其贮存与循环处所的地温控制。
越大，则透水性愈好
3、连通情况 →
空隙之间相互连通，透水性愈好
岩层按其透水性分为：透水层与不透水层
二、地下水的存在形式
1、结合水
结合水是指受松散岩石颗粒表面及坚 硬岩石孔隙壁面的静电引力大于水 分子自身的重力的那部分水。
接近固相表面的结合水称为：
强结合水，不能流动，可转化为气态 而流动。
其外层称为：弱结合水，溶解盐类的 能力较低，其外层能被植物吸收。
空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。
（一）、岩石空隙的类型 1、松散岩石中的孔隙 2、坚硬岩石中的裂隙 3、可溶岩石中的溶穴
1、孔隙
在颗粒或颗粒集合体之间的空隙，称为孔隙。 岩石中孔隙体积的多少影响其储容地下水能力大小的重要因素。 孔隙体积的多少，可用孔隙度表示，它是 指某一体积岩石中孔隙 体积所占的比例（用n表示）。
地下水对地质的作用
地下水的地质作用地下水与土石相互作用会使土体和岩体的强度和稳定性降低，产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象，给工程的建筑和正常使用造成危害。
滑坡、岩溶、潜蚀、土体盐渍化和路基盐胀、多年冻土和季节冻土中冰的富集、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等都与地下水的存在和活动有关，地下水还常常给隧道施工和运营带来困难，甚至带来灾害。
因此地下水对工程有极其重要的影响。
地下水指的是埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙中的水。
地下水的富集必须具备三个条件，有较多的储水空间，有充足的补给水源和有良好的汇水条件。
地下水长期在地下运动，可从岩石中获得大量可溶性的物质成分，使之成为成分复杂的溶液。
其常见成分有O、K、Na、Ca、Mg、C1等地下水中常见元素；主要离子元素有氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、钠离子、钾离子；常见的气体有O2、N2、CO2、H2S；地下水中还含有大量的胶体物质Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2及以胶体形式存在的有机质。
多数地下水的PH在6.5到8.5之间。
地下水是自然界水的一部分。
据估算，埋藏在地下17Km以内的地下水总量约为8.4×1015m3，其中有一半埋藏在地面以下1Km的范围内。
地下水能在岩石中储存和运动是因为岩石具孔隙度和渗透性，地下水能否在岩石中运动取决于岩石的渗透性。
地下水据其在孔隙中的存在形式可分为吸附水、薄膜水、毛细水和重力水。
吸附水是受静电引力作用以分子状态吸附于岩石表面的水。
吸附水厚度大于几个到几百个水分子直径时，便形成薄膜状即薄膜水。
当孔径小，水量增多时，水受表面张力作用逆重力方向运动，称毛细水。
若孔径较大，水的重力大于表面张力和静电引力时，水受重力影响垂直渗流即重力水。
根据地下水的运动方向分为包气带地下水和饱气带地下水。
包气带地下水是呈垂直方向运动的水。
埋藏在包气带中的地下水，主要以吸附水、薄膜水和毛细水形成存在。
在包气带内局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水称为上层滞水，它是埋藏在地面以下包气带岩土层中的水，它在距地表很近的包气带内，局部的隔水层上。
地质学-第7章地下水的地质作用
饱水带上部或季节变动带的地下水沿近水平方向 溶蚀岩石所形成的近水平方向的空洞。
溶洞的发育由溶蚀、机械潜蚀和重力崩塌等多种 作用共同形成。
近于同一高度的洞穴可以连接起来，构成迂回曲 折、忽高忽低、时宽时窄的溶洞系统。
——美国肯塔基州巨洞国家公园的猛犸洞， 长252公里。
——桂林七星岩有总长16公里的地下溶洞。
孔隙水
溶隙 水
裂隙 水
透水性（permeability）：岩石能透过地下水 的性能。
透水层（permeable bed）：地下水易于通过 的岩石层。
含水层（aquifer）：能透过或保存地下水并 能在重力作用下释放出相当数量水的岩层。
隔水层（impervious bed）：地下水不易透过 和储存的岩层。
岩溶作用形成的地形称岩溶地形（或称喀斯特地 形（karst landform））。
喀斯特——来源于南斯拉夫亚得里亚沿海的喀斯 特高原，该地区以碳酸盐岩石发育为主。
徐霞客在桂林的 塑像
地关中下，的水一对CO部可2的分溶含C性O量岩2是越石以大的碳，溶酸对解氢岩力根石与（的地H溶下C蚀水O3力中-）越C的O大形2的。式含地存量下在有水 的C大a。增CO含加3）H。+接和触HC时O，3-的便水会与发石生灰化岩学（反主应要，成使分其为溶方解解度石大
潜水面——隔水层之上，潜水的自由水面。 潜水面受地形，构造因素的影响，可以有 起伏。
3．承压水（confined water）：指埋藏在两 个稳定隔水层之间的透水层内的重力水。 又称为层间水（interlayer water）。
承压水的类型
补给 区
自流井
排泄 区
排泄 区
排泄区
地下水按其所贮存岩石的空隙特点又可分 为：
溶洞的发育由溶蚀、机械潜蚀和重力崩塌等多种 作用共同形成。
近于同一高度的洞穴可以连接起来，构成迂回曲 折、忽高忽低、时宽时窄的溶洞系统。
——美国肯塔基州巨洞国家公园的猛犸洞， 长252公里。
——桂林七星岩有总长16公里的地下溶洞。
孔隙水
溶隙 水
裂隙 水
透水性（permeability）：岩石能透过地下水 的性能。
透水层（permeable bed）：地下水易于通过 的岩石层。
含水层（aquifer）：能透过或保存地下水并 能在重力作用下释放出相当数量水的岩层。
隔水层（impervious bed）：地下水不易透过 和储存的岩层。
岩溶作用形成的地形称岩溶地形（或称喀斯特地 形（karst landform））。
喀斯特——来源于南斯拉夫亚得里亚沿海的喀斯 特高原，该地区以碳酸盐岩石发育为主。
徐霞客在桂林的 塑像
地关中下，的水一对CO部可2的分溶含C性O量岩2是越石以大的碳，溶酸对解氢岩力根石与（的地H溶下C蚀水O3力中-）越C的O大形2的。式含地存量下在有水 的C大a。增CO含加3）H。+接和触HC时O，3-的便水会与发石生灰化岩学（反主应要，成使分其为溶方解解度石大
潜水面——隔水层之上，潜水的自由水面。 潜水面受地形，构造因素的影响，可以有 起伏。
3．承压水（confined water）：指埋藏在两 个稳定隔水层之间的透水层内的重力水。 又称为层间水（interlayer water）。
承压水的类型
补给 区
自流井
排泄 区
排泄 区
排泄区
地下水按其所贮存岩石的空隙特点又可分 为：
第八章 地下水的地质作用及地貌特征
③隔水层底板形状：若隔水底板向下凹陷， 特别是某些河谷盆地，在枯水季节，可形 成潜水湖，此时潜水面呈水平状；而在丰 水季节水面上升超出盆地边缘的隔水底板， 又可形成潜水流；隔水底板由于构造原因 形成阶梯陡坎，此时潜水面往往出现跌水 现象。
此外，人工抽取潜水，可使潜水面形成 一个以抽水井为中心的漏斗曲面。
（2）潜水
• 是埋藏在地表以下，第一个稳定的隔水层以上， 具有自由水面的重力水（见图）。潜水一般埋藏 在第四纪松散沉积物的孔隙中或出露地表的基岩 裂隙中，潜水的自由表面称潜水面；潜水面上任 一点至地面的距离称为潜水埋藏深度。潜水面上 任一点的海拔高度，称为该点的潜水位H。潜水 面至隔水底板的距离称为潜水含水层厚度。潜水 埋藏深度和含水层厚度各处不一，往往相差很大。
D．承压水的水质变化大，从淡水直到矿化很 高的卤水都有。如承压水的补给、径流与 排泄条件好，则矿化度往往比较低，水质 接近入渗的降水及地表水；如承压水的补 给、径流、排泄条件差，水循环缓慢，则 水从岩层中溶解得到的盐类就多，水的矿 化度相应升高。
2、颜色 地下水一般是无色透明的，它含某 些化合物或胶体物质之后呈现不同的颜色， 含钙、镁离子的水为微蓝色，含2价铁离子为 灰蓝色，含3价铁离子为褐黄色等。
3、透明度 地下水的透明度决定于水中所含 的盐类、悬浮物、有机质和胶体的数量 ，分 为四个等级：
透明（水柱高度大于60厘米）
微混浊（30～60㎝）
2、气体成分 3、胶体和有机质
4、pH值
酸性侵蚀
水的类别 强酸性水 弱酸性水 中性水 弱碱性水 强碱性水
PH值
<5
5-6.5
6.5-8
8-10
>10
第二节 地下水的类型及其特征
最新土木地质第3章ppt课件
cr A d
其中：A取为0.2
d—泥砂粒径，mm cr —m/s
颗粒滚动时力的平衡
❖ 流水对河床冲刷的重要条件：水流未被泥砂饱和。
9
第3章 水的地质作用
第二节 地表流水的地质作用
二、河流地质作用
（2）流水对河岸的掏蚀
河岸掏蚀与破坏起因是河床的冲刷。河床在平面图上常呈蛇曲形，在 河曲地段范围内河流的水流主要由弯道离心力和地球自转引起横向环流。
切穿构造线。 侵蚀谷发展为成形河谷可分三个阶段： 第一阶段—峡谷型：经常性水流急剧下切，使河谷切成
V字形状态，可发展成为峡谷。 第二阶段—河漫滩河谷：当峡谷形成后，弯曲河床主流
线使河床受到侧蚀加宽作用，即凹岸被冲刷，凸岸被堆积， 造成浜河床浅滩，其不断扩大和固定，形成河漫滩河谷。
19
第3章 水的地质作用
比重 导电性
放射性
31
第3章 水的地质作用
第三节 地下水的地质作用
3、地下水的物理性质与化学成分： （2）化学成分：
主要化学成 离 胶分 子 体N： F：ae2、 OC 3、lA、l2COa23、 、HM2Sg2i、 O3 HCO 3、SO42、K
气体N：2、O2、CO2、CH4、H2S
按总矿化度分类
11
第3章 水的地质作用
第二节 地表流水的地质作用
12
第3章 水的地质作用
弯曲河流 游 荡 型 河 床 13
第3章 水的地质作用
美国犹他州河流下切作用形成的深切曲流
14
第3章 水的地质作用
弯道变化与迂回扇的形成示意图
15
第3章 水的地质作用
牛轭湖
16
第3章 水的地质作用
第二节 地表流水的地质作用
工程地下水ppt课件
水力性质评价
对地下水的物理性质进行评价，如渗透性、含水性、导水性等。
工程地下水的预测模型
1 2
水文地质模型
根据地下水的形成规律和水文地质条件，预测地 下水的补给量、储存量、水位变化等。
水动力学模型
根据地下水的流动规律和水动力学条件，预测地 下水的流速、流向、水压等变化情况。
3
水质模型
根据地下水的化学成分形成规律和水质条件，预 测水质的变化情况，如化学需氧量、悬浮物等。
工程地下水ppt课件
contents
目录
• 工程地下水概述 • 工程地下水的水文地质条件 • 工程地下水的勘察与评价 • 工程地下水的防护与治理 • 工程地下水的资源利用与保护 • 工程地下水案例分析
01
工程地下水概述
定义与特点
定义
工程地下水是指存在于地下岩石空隙中的水，它可以通过孔隙、裂隙、溶洞等空隙流动，是地下工程中需要关注 和研究的重要因素。
特点
工程地下水具有不均匀性、流动性和不可见性等特点，不均匀性指地下水的分布和运动在不同地区和不同深度上 存在差异；流动性指地下水可以流动，其流向和水位受地势、地质条件等多种因素的影响；不可见性指地下水的 存在和运动不能直接被观察到，需要通过一定的观测和实验手段来探测和研究。
工程地下水的分类
根据来源
04
工程地下水的防护与治理
工程地下水的防护措施
预防渗漏
01
在工程设计和施工过程中，应采取有效的防渗措施，如设置防
渗墙、铺设防渗膜等，以防止地下水的渗漏。
排水措施
02
对于地下水位较高的区域，应设置排水系统，如排水沟、排水
管等，以降低地下水位，防止地下水对工程的影响。
监测与检测
对地下水的物理性质进行评价，如渗透性、含水性、导水性等。
工程地下水的预测模型
1 2
水文地质模型
根据地下水的形成规律和水文地质条件，预测地 下水的补给量、储存量、水位变化等。
水动力学模型
根据地下水的流动规律和水动力学条件，预测地 下水的流速、流向、水压等变化情况。
3
水质模型
根据地下水的化学成分形成规律和水质条件，预 测水质的变化情况，如化学需氧量、悬浮物等。
工程地下水ppt课件
contents
目录
• 工程地下水概述 • 工程地下水的水文地质条件 • 工程地下水的勘察与评价 • 工程地下水的防护与治理 • 工程地下水的资源利用与保护 • 工程地下水案例分析
01
工程地下水概述
定义与特点
定义
工程地下水是指存在于地下岩石空隙中的水，它可以通过孔隙、裂隙、溶洞等空隙流动，是地下工程中需要关注 和研究的重要因素。
特点
工程地下水具有不均匀性、流动性和不可见性等特点，不均匀性指地下水的分布和运动在不同地区和不同深度上 存在差异；流动性指地下水可以流动，其流向和水位受地势、地质条件等多种因素的影响；不可见性指地下水的 存在和运动不能直接被观察到，需要通过一定的观测和实验手段来探测和研究。
工程地下水的分类
根据来源
04
工程地下水的防护与治理
工程地下水的防护措施
预防渗漏
01
在工程设计和施工过程中，应采取有效的防渗措施，如设置防
渗墙、铺设防渗膜等，以防止地下水的渗漏。
排水措施
02
对于地下水位较高的区域，应设置排水系统，如排水沟、排水
管等，以降低地下水位，防止地下水对工程的影响。
监测与检测
地下水的地质作用
透水程度 渗透系数 良透水的 ＞10 透水的 弱透水的 微透水的 不透水的
岩石名称
砾石、粗砂、岩溶发育的岩石、裂隙发 且很宽的岩石
10—1.0 粗砂、中砂、细沙、裂隙岩石 1.0—0.01 粘质粉土、细裂隙岩石 0.01—0.001 粉砂、粉质粘土、微裂隙岩石 ＜0.001 黏土、页岩
地下水的物理性质和化学成分
Kk=Vk/V
Kk=Vk/V ×100%
研究岩石的空隙时，不仅要研究空隙的多 少，还要研究空隙的大小、空隙间的连通 性和分布规律。
松散的土 孔隙度可表征一定范围内孔隙发育情况 岩石裂隙 裂隙率只能代表被测定范围内裂隙的发育程度 溶隙 大小悬殊 分布不均匀 连通性差 溶隙率 的代表性更 差
岩石越疏松、分选性越好，孔隙度越大； 反之，岩石越紧密、分选性越差，孔隙度 越小。 岩石的孔隙表
2 裂隙 坚硬岩石受地壳运动及其他内外地质营力 作用的影响产生的空隙。 裂隙发育程度用裂隙率Kt表示 Kt=Vt/V Kt=Vt/V ×100%
3 溶隙 可溶岩（石灰岩、白云岩）中的裂隙经 地下水流长期溶蚀作用而形成的空隙 溶隙的发育程度用Kk表示
地下水的地质作用
地下水：埋藏在地表下面土中孔隙、 岩石孔隙和裂隙中的水。
赋存在岩石孔隙中的地下水有气态、液态 和固态3种。其中一液态为主。 液态岩石中地下水水又分为吸着水、薄膜 水、毛细管水和重力水。（它是地下水存 在的最主要方式）
地下水在重力作用下不停地运动着。
地下水分布很广，与人们的生产、生活和 工程活动隔水层 岩石中各种状态的地下水，由于各类岩石 的水物理性质不同，可将各类岩石层划分 为含水层和隔水层。 含水层 能够给出并透过相当数量重力水的岩层。
第五章地下水的地质作用
第五章地下水的地质作用一、概述定义：以各种形式埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙种的水，称为地下水。
研究地下水意义：全地球表层的地下水量估计4亿立方km。
1、地下水是改造地壳表层的地质动力，它的地质作用可以形成千奇百怪的地质景观供人们欣赏；同时是一种重要的矿产，是人畜饮用、农业灌溉及工业供水的重要水源之一。
它不仅可以形成矿产，同时还可以利用它找到矿产。
2、在对人类有利的同时，它还具有不利的一面。
如：1降低岩土体的强度与稳定性，表现：地基沉降，沙土液化，边坡失稳；2道路冻胀与翻浆：温差较大的寒冷地区；3潜蚀作用：冲蚀水颗粒，溶蚀。
3破坏岩土体的整体性，降低其强度和稳定性。
4地下开挖（基坑、隧道）涌水5侵蚀性地下水对工程的腐蚀作用。
6同时还会产生静水、动水压力－对挡墙、桥墩。
二、地下水的形成条件－形成环境（一）地下水的来源：1渗透水：大气降水、冰雪融水、地面流水（江、河、湖、海）等从地面渗入地下积聚成。
2凝结水：水蒸汽凝结成水滴后渗于地下。
3岩浆水：（原生水）地下岩浆活动形成的水（结晶水、水气）。
4埋藏水：（古水）地史中沉积物空隙中的水，被封闭保存下来。
（二）形成条件1）土石条件：1土石体必须有空隙（空隙的大小、多少、连通情况对地下水的形成及储存的影响） 2土体颗粒大小，级配、形状及孔隙度决定透水性（透水层与隔水层及其作用）。
2）构造条件：决定地下水的补、排及径流的情况褶皱构造的情形：背斜、向斜断裂构造的情形：透水性张性>扭性>压性3）气候条件：决定地下水的补给及蒸发量－决定水量4）地貌条件：不仅控制地下水的径流及排泄，而且影响地下水的形成。
5）人为条件：直接影响地下水的水位变化。
（三）地下水的赋存状态1吸着水：靠分子引力及静电引力吸附在土和岩石颗粒表面上的水。
不受重力影响，不被植物吸收。
2薄膜水：包围在吸着水的外层，可以从原处向薄处“移动”，少部分可被植物吸收。
3毛细管水：受表面张力影响，保留在毛细管中，易被植物吸收。
11第十一章 地下水的地质作用PPT课件
低地下水水位；6——上层滞水；7——水流方向；8——悬挂泉
❖（2）饱水带（saturation zone）－
地下水下渗时，因遇隔水层阻隔而汇聚起来， 当水充满了孔隙时，则形成饱水带。饱水带 的水具有自由水面。又称为地下水的水平运 动带
❖ （3）自由水面（地下水面）－饱水带
与包气带的界面就是饱水带的自由水面，它 随季节或气候变化而变化。当干旱季节，蒸 发量大于补给量时，自由水面会下降。因而 在饱水带和包气带间存在一个季节变动带
三 地下水的基本类型
❖ 据地下水的运动状态、埋藏条件，可以将地 下水分为：
❖（1）包气带水(aoration zone water) －是埋藏在包气带中的地下水，主要以吸附
水、薄膜水和毛细水形成存在
（2） 潜水(phceatic water)
潜水埋藏于地表下第一个隔水层以上，是具有 自由水面的地下水。潜水的自由水面称为潜水 面，其上无稳定的隔水层，可以直接接受大气 降水、地表水及其他水源的补给
❖ 这种作用可使岩石中的孔隙或裂隙逐渐扩大，以至 发育成巨大的洞穴，并形成一些独特的地形形态和 沉积物
❖ 岩溶作用形成的地形称岩溶地形（或喀斯特地形） （karst landform）
❖ 这种作用及其产生的自然现象可统称为岩溶现象或 喀斯特现象
地下水对可溶性岩石的溶解力 与地下水中CO2的含量有关
❖3 毛细水(capillary water)：若水量增多，孔 隙孔径小，水受表面张力作用逆重力方向运 动称毛细水
❖4 重力水(gravity water)：若孔隙孔径大，水 的重力大于表面张力和静电引力时，水受重 力影响而发生垂直渗流，这种水称为重力水
二 地下水的运动特点
❖ 多数情况下地下水都以重力水状态运动
❖（2）饱水带（saturation zone）－
地下水下渗时，因遇隔水层阻隔而汇聚起来， 当水充满了孔隙时，则形成饱水带。饱水带 的水具有自由水面。又称为地下水的水平运 动带
❖ （3）自由水面（地下水面）－饱水带
与包气带的界面就是饱水带的自由水面，它 随季节或气候变化而变化。当干旱季节，蒸 发量大于补给量时，自由水面会下降。因而 在饱水带和包气带间存在一个季节变动带
三 地下水的基本类型
❖ 据地下水的运动状态、埋藏条件，可以将地 下水分为：
❖（1）包气带水(aoration zone water) －是埋藏在包气带中的地下水，主要以吸附
水、薄膜水和毛细水形成存在
（2） 潜水(phceatic water)
潜水埋藏于地表下第一个隔水层以上，是具有 自由水面的地下水。潜水的自由水面称为潜水 面，其上无稳定的隔水层，可以直接接受大气 降水、地表水及其他水源的补给
❖ 这种作用可使岩石中的孔隙或裂隙逐渐扩大，以至 发育成巨大的洞穴，并形成一些独特的地形形态和 沉积物
❖ 岩溶作用形成的地形称岩溶地形（或喀斯特地形） （karst landform）
❖ 这种作用及其产生的自然现象可统称为岩溶现象或 喀斯特现象
地下水对可溶性岩石的溶解力 与地下水中CO2的含量有关
❖3 毛细水(capillary water)：若水量增多，孔 隙孔径小，水受表面张力作用逆重力方向运 动称毛细水
❖4 重力水(gravity water)：若孔隙孔径大，水 的重力大于表面张力和静电引力时，水受重 力影响而发生垂直渗流，这种水称为重力水
二 地下水的运动特点
❖ 多数情况下地下水都以重力水状态运动
地下水地质作用
地下水地质作用地下水是地球表面降水、融雪和渗漏入地下的水分，是地下水循环中的重要组成部分。
地下水的地质作用指的是地下水在地质过程中所起的作用和影响。
地下水地质作用广泛存在于地球的各个地质环境中，对地壳构造、岩石变质、矿产成矿、地下水资源形成等起着重要的作用。
地下水地质作用主要包括地下水侵蚀、溶蚀、沉积和变质等过程。
地下水侵蚀是指地下水通过溶解、冲刷和颗粒悬移等作用，对地下岩石进行剥蚀和侵蚀的过程。
地下水侵蚀的主要形式是溶蚀和冲刷。
溶蚀是指地下水中溶解的溶质溶解在地下水中，使地下岩石发生溶解作用。
冲刷则是指地下水通过冲刷作用，将地下岩石的颗粒物质带走，导致岩石的破坏和侵蚀。
地下水溶蚀作用在地质过程中起着重要的作用。
例如，在石灰岩地区，地下水中的二氧化碳与石灰岩反应生成碳酸，使石灰岩发生溶解，并形成溶洞、地下河等地下溶蚀地貌。
在盐岩地区，地下水中的溶解度高的盐类溶解，形成盐穴和盐湖等地下溶蚀地貌。
此外，地下水的溶蚀作用还会导致地下水系统的形成和发育，进而影响地下水资源的形成和分布。
地下水沉积作用是指地下水在地下运动过程中，通过沉积作用向地下岩石中沉积物质的过程。
地下水沉积作用主要包括溶质沉积和颗粒物沉积。
溶质沉积是指地下水中的溶质随着水的流动，在特定条件下发生沉积作用。
例如，在含有碳酸钙的地下水流经岩石裂隙时，地下水中的碳酸钙溶解，当溶液中的碳酸钙饱和度增大时，溶液中的碳酸钙会发生沉积，形成方解石等沉积物。
颗粒物沉积则是指地下水中的颗粒物质在水的流动中沉积下来，形成各种沉积物，如砂砾、泥沙等。
地下水变质作用是指地下水在地质过程中通过水热作用、溶解作用和离子交换作用等，对地下岩石的矿物成分和结构产生改变的过程。
地下水变质作用常见的形式有热液作用、矽化作用和蚀变作用等。
热液作用是指地下水中的溶质在高温和高压的条件下发生反应，形成新的矿物质。
矽化作用是指地下水中的硅酸盐溶解，在地下岩石中形成二氧化硅的过程。
地下水的地质作用课件
高温热泉(需具备较大的空隙、较热的岩体、通向地表的不规则裂
隙系统）
地下热水分布区常是地热异常区；出露地表即成为温泉。
西藏羊八井、南京汤山、西安临潼华清池；冰岛、新西兰、美国黄
石Yellow Stone老实泉(Old Faithful)
地下热水的成因：与断裂有关、与地热有关、与水文地质条件有关。
◆物理性质
主要有透明度、颜色、嗅味及味感等。
◆地下水的流动状态
1)渗流地下水沿岩石空隙的这种缓慢运动，称为渗流。其运 动场所称为渗流场。 2)当重力水在岩石的狭小空隙中渗流时，受介质的吸引力影 响较大，水的质点排列较为有序，水作层流运动。 3)当地下水在一些宽大的空隙中(溶洞或裂缝)流动时，受介 质的影响较小，水的流速较大，水的质点呈无序地、互相 混杂地流动，形成紊流。 4)地下水在渗流场内运动，当其运动要素(水位、流速和 流向等)在一定时间内稳定不变时，则称为稳定流。
●吸湿水 又称强结合水，水分子与岩土颗粒表面之间的分子吸引力可达到几千甚 至上万个大气压，因此不受重力的影响，不能自由移动，密度大于1，不溶解盐 类，无导电性，也不能被植物根系所吸收。 ●薄膜水 又称弱结合水，它们受分子力的作用，但薄膜水与岩土颗粒之间的吸 附力要比吸湿水弱得多，并随着薄膜的加厚，分子力的作用不断减弱，直至向自 由水过渡。 ●毛管水 当岩土中的空隙小于1毫米，空隙之间彼此连通，就象毛细管一样，当 这些细小空隙贮存液态水时，就形成毛管水。 ●重力水 当含水层中空隙被水充满时，地下水分将在重力作用下在岩土孔隙中 发生渗透移动，形成渗透重力水。饱和水带中的地下水正是在重力作用下由高处 向低处运动，并传递静水压力。
◆温度
地下水的温度受地温控制，变温带地下水水温有较小的季节 性变化；常温带地下水水温与当地平均气温接近；增温带地下 水随地温梯度的增加而增加。通常情况下，地下水的温度接近 或低于当地年平均气温称为冷水，温度高于当地年平均气温称 为地下热水
隙系统）
地下热水分布区常是地热异常区；出露地表即成为温泉。
西藏羊八井、南京汤山、西安临潼华清池；冰岛、新西兰、美国黄
石Yellow Stone老实泉(Old Faithful)
地下热水的成因：与断裂有关、与地热有关、与水文地质条件有关。
◆物理性质
主要有透明度、颜色、嗅味及味感等。
◆地下水的流动状态
1)渗流地下水沿岩石空隙的这种缓慢运动，称为渗流。其运 动场所称为渗流场。 2)当重力水在岩石的狭小空隙中渗流时，受介质的吸引力影 响较大，水的质点排列较为有序，水作层流运动。 3)当地下水在一些宽大的空隙中(溶洞或裂缝)流动时，受介 质的影响较小，水的流速较大，水的质点呈无序地、互相 混杂地流动，形成紊流。 4)地下水在渗流场内运动，当其运动要素(水位、流速和 流向等)在一定时间内稳定不变时，则称为稳定流。
●吸湿水 又称强结合水，水分子与岩土颗粒表面之间的分子吸引力可达到几千甚 至上万个大气压，因此不受重力的影响，不能自由移动，密度大于1，不溶解盐 类，无导电性，也不能被植物根系所吸收。 ●薄膜水 又称弱结合水，它们受分子力的作用，但薄膜水与岩土颗粒之间的吸 附力要比吸湿水弱得多，并随着薄膜的加厚，分子力的作用不断减弱，直至向自 由水过渡。 ●毛管水 当岩土中的空隙小于1毫米，空隙之间彼此连通，就象毛细管一样，当 这些细小空隙贮存液态水时，就形成毛管水。 ●重力水 当含水层中空隙被水充满时，地下水分将在重力作用下在岩土孔隙中 发生渗透移动，形成渗透重力水。饱和水带中的地下水正是在重力作用下由高处 向低处运动，并传递静水压力。
◆温度
地下水的温度受地温控制，变温带地下水水温有较小的季节 性变化；常温带地下水水温与当地平均气温接近；增温带地下 水随地温梯度的增加而增加。通常情况下，地下水的温度接近 或低于当地年平均气温称为冷水，温度高于当地年平均气温称 为地下热水
工程地质地下水的地质作用ppt课件
59-27
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
潜水的补给
含水层中地下水从外部（如大气降水、 地表水等）获得大量补充的过程称为地下水 的补给。
59-29
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
59-24
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
⑷当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。
岩层透水性的影响
59-25
潜水等水位线图
潜水等水位线图是根据所在地区各水文地质点（井、 钻孔、试坑和泉等），在大致相同的时间内所测得的潜 水面的水位标高编制而成的。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
承压盆地
此类承压水的水位受到气候及地形的控制， 往往具有较好的径流条件。
59-38
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
（一）地下水按埋藏条件分类及其特征
包气带水 潜水 承压水
59-17
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
包气带水 是指存在于地面以下包气带中的水。
59-18
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
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第二节 地下水的垂直分带与地下水的类型 第三节 地下水的地质作用
第一节 地下水概述
地下水：存在于地表以下松散
沉积物和岩石空隙（孔隙/裂
岩石
隙）中的水。
颗粒
孔隙
井水和泉是它的露头。
裂隙
地下水是改造地表的重要
岩石
地质营力。
基块
一、地下水的赋存条件
1、岩石的空隙
影响地下水量及运动特点（或地质作用） 的是岩石中空隙的数量、大小及连通情况等。 表述它们的参数是孔隙度、渗透率。
长，能充分的溶解其流经区的可溶性物质，因此地 下水中含有较多的溶解物质，并随着地下水的运动 而被搬运。
石灰岩地区中庞大的 洞穴系统就是被地下水 溶蚀搬运而形成的。
（二）地下水的化学沉积作用
地下水的沉积作用以化学沉积作用为主。 化学沉积作用的原因主要有：过饱和沉积（压力、 水温降低，蒸发），置换作用
泉
D 断层泉
砂岩 潜水面
2.根据泉水运动的特点分为：
泉
A 上升泉；B 下降泉
3.按泉水温度以20℃为界分为：
页岩
泉
断层的地 表露头
砂岩 潜水面
A 冷泉；B 温泉
水
页岩
3.按泉水温度分为：
A 冷泉；B 温泉
一般将泉水温度超过20℃的泉称为温泉。温泉是地热异 常的一种显示方式，是地下热能的天然露头。
本章内容
第一节 地下水的基本概念
一、地下水的赋存条件 二、地下水的化学成分 三、地下水的补给与排泄
第二节 地下水的垂直分带与地下水的类型 第三节 地下水的地质作用
第三节 地下水的地质作用 一、地下水的潜蚀作用
地下水在缓慢的运动过程中，不断对周围的岩 石进行着破坏和改造，称为地下水的潜蚀作用。
潜蚀作用以机械潜蚀（冲 刷）和化学溶蚀方式进行。但 以发生在可溶性岩石区的化学 溶蚀为主。
生长的石钟乳
石柱
石钟乳和石笋 连成一体
石笋
石钟乳、石 笋、石柱合 称为钟乳石
泉华－从喷出地表的温泉/间 歇泉水中无机沉淀的碳酸钙 （钙华）或二氧化硅（硅华）
泉华台地
本章学习要求:
了解地下水的一般概念； 掌握地下水的分带、运动及类型，地下水的潜蚀作用、 沉积作用的基本原理，掌握其产生的结果。
学习重点：
溶蚀平原
落水洞
碎屑(岩屑 /土壤等)
河 泉
落水洞
河流消失于地下
河流重现于地面
溶洞口
潜水面
潜水面附近是溶洞最发育的地带
溶沟
溶沟：石灰岩表面沟 槽，地表水流沿可溶 性岩石表面进行溶蚀
和冲刷的结果。
石芽：溶沟之间 突起的石脊。
水平石灰岩岩层溶蚀表面
石林：石芽进一步 发育而成，沟深、 坡直，发育成群。
重点是地下水的分带、运动及类型和地下水的潜蚀作用
作业及思考题：
1、地下水是如何分带的，有哪几种类型的地下水？岩溶 地貌与地下水分带的关系？
2、岩溶地貌的发育过程是怎样的？形成哪些岩溶地貌？
3、地下水沉积作用发生的原因？将在哪些地方发生 沉积？沉积的产物有哪些？
4、地下水侵蚀作用与河流侵蚀作用的区别是什么？
一、地下水的赋存条件
1、岩石的空隙
岩石空隙按成因划分为：孔隙、裂隙和洞穴。
孔隙：岩石颗粒之间的空隙 孔隙度：岩石中孔隙体积所占 的比例；
η=Vn/V×100%
影响孔隙度的因素： A颗粒的粗细； B分选程度； C颗粒形状； D胶结程度。
一、地下水的赋存条件
1、岩石的空隙 岩石空隙按成因划分为：孔隙、裂隙和洞穴。
本章内容
第一节 地下水的基本概念
一、地下水的赋存条件 二、地下水的化学成分 三、地下水的补给与排泄
第二节 地下水的垂直分带与地下水的类型 第三节 地下水的地质作用
第二节 地下水的垂直分带与地下水的类型
一、地下水的垂直分带
按地下水在地下空隙中的埋藏、充填情况，地下水分 布空间分为包气带、饱和带及其间的暂时饱和带：
自流井——当打井凿穿上部隔水层时，承压水自行喷溢 出地表，形成自流井。
根据含水层空隙性质地下水的分类
1、孔隙水： 存在于孔隙中，一般呈均匀而连续的层状分布。
2、裂隙水： 存在于裂隙中。有层状裂隙水、脉状裂隙水。
3、喀斯特水： 存在于可溶性岩石的溶蚀裂隙、洞穴、暗河中。
三、各种地下水的运动方式及特点
一）化学溶蚀作用与岩溶地貌
1、溶蚀作用：地下水对可溶性岩石的溶解破坏作用。
也称岩溶作用或喀斯特作用。
2、岩溶地貌（喀斯特）：是指可溶性岩石在地下水 和地表水的共同破坏作用下，所形成的特殊地貌。
3、典型的岩溶地貌有：
①溶沟与石芽、石林；②溶蚀漏斗与落水洞；③溶蚀洼地； ④溶洞与地
下河； ⑤岩溶谷地与天生桥； ⑥ 溶蚀谷地；⑦溶蚀盆地；⑧峰林； ⑨
1、地下水的运动速度：
一般以缓慢渗透方式为主，流速很小。一昼夜流 几米至几十米左右。 影响因素：孔隙性质、潜水层的倾斜情况以及地温等
2、地下水的运动方向： 近似看作沿潜水面作近水 平方向的运动
包气带水：上往下运动; 潜水：从高处往低处排泄（即由分水岭往沟谷或河、
湖面）运动 层间水：顺层从水头高处往低处流动。
裂隙：岩石中的裂缝。 裂隙率：岩石中裂缝的总 体积和岩石体积之比。
洞穴：可溶性岩石溶蚀后形 成的孔洞。 喀斯特率：溶洞总体积和 岩石总体积之比。
空隙度决定了岩石储水的量
2、岩石的透水性：岩石或土层允许水透过的能力。 影响因素：空隙大小、空隙多少及连通情况。 透水性影响地下水的流速。
透水层：能够透过地下水的岩层。 含水层：储满地下水的透水层。如砂岩层、砾岩层 以及裂隙发育的其它岩石。
HCO3－ 、SO42－、 Cl－）、有机质、微生物。
地下水中含量高的元素：O、Ca、Mg、Na、K、Cl
O2若在地下水中大量存在可构成氧化环境。而H2S 则是缺氧条件下的还原环境的产物
二、地下水的化学成分
矿化度：地下水所含各种元素的离子、分子和化 合物总含量。
矿化度低－含HCO3－、Ca2+、Mg2+为主 矿化度高－含Cl－ 、Na+为主 矿化度中等－含SO42+、Na+、Ca2+为主
构造运动的稳定性，决定岩溶发育进程
岩 溶 地 貌 的 发 育 过 程
喀斯特地貌的完整发育进程
• 早期：形成溶沟、石芽，少量落水洞和溶斗，出现地下河 道；
• 中期：地表出现喀斯特洼地、甘谷、地表水大都进入地下 河道，形成完整的地下水系；
• 晚期：地下河变成明河，地面形成溶蚀谷、天生桥、喀斯 特洼地以及峰林；
落水洞：地表水沿近垂直 的裂隙向下溶蚀成直立或 较陡的洞穴，下接地下水 或溶洞。是地表水转入地
下河水的通道。
天然桥：局部洞顶 残留在地下河水上
部时。
溶蚀洼地：溶洞 或地下水中因洞 顶岩石塌陷而暴 露于地表，形成 两岸陡峭的山谷。
峰丛、峰林、孤峰（桂林）
峰丛、峰林、孤峰（桂林）
溶蚀平原
地壳长期稳定，侧向溶 蚀作用充分进行，喀斯 特洼地或谷地进一步发 展，形成广阔的平原。
沉积场所及沉积物类型：
（1）孔隙及裂缝沉积：形成胶结物、假化石、脉状沉 积体等。如方解石脉等等。 （2）溶洞沉积：形成石钟乳、石笋、石柱、石幔等。 （3）泉口沉积：发生在温泉出口处形成疏松多孔的泉 华。如钙华、硅华等。 （4）化石沉积
石钟乳
渗出水滴落入洞底 后，CaCO3在洞底 沉淀并向上生长。
水自洞顶下滴，边滴边沉 淀，形成自洞顶向下垂直
外动力地质作用
第本九章章内风容化作用
第十章 河流及其地质作用 第十一章 地下水的地质作用 第十二章 海洋的地质作用 第十三章 湖泊与沼泽的地质作用 第十四章 风的地质作用 第十五章 冰川的地质作用
第十一章 地下水的地质作用
本章内容
第一节 地下水概述
一、地下水的赋存条件 二、地下水的化学成分 三、地下水的补给与排泄
我国广西、贵州、云南等地是喀斯特十分发育的地区
二）岩溶（喀斯特）发育的条件
（1）气候：
气候潮湿、降雨量大、常年气温较高，有利
（2）岩石性质：
有厚层可溶性岩石、纯的石灰岩的存在，特别是产状平缓的， 有利
（3）地质构造：
裂隙、断层发育、褶曲轴部和转折端，有利
（4）水的作用：
水的溶蚀性和流动性，有利
（5）构造运动：
不透水层（又称为隔水层）：不能透过地下水的岩层。 如粘土岩、页岩、细粉砂岩、岩浆岩、变质岩等。
3、地下水面（潜水面）：地表以下一定深度，岩石中 空隙被地下水充满地带的上界水面。它具有自由表面
潜水面随地形起伏而变化，形成潜水流从高处向低处流动。
二、地下水的化学成分
地下水中溶有气体（O2、N2、CO2、CH4、H2S 等）、胶体、离子（Ca2+、Mg2+、Na＋、K＋，以及
潜水面以上，岩石中空 隙中液态水不饱和的区域， 称为包气带 潜水面以下，岩石空隙 中充满水的区域，称为饱 和带 雨季、旱季潜水面之间 为暂时饱和带。
地表
未饱和带（包气带/渗流带）
潜水 面
孔隙中为 水和空气
孔隙全部 被水充满
饱和带(潜流带)
饱气带水与饱和带水的运动
二、地下水类型：
按照埋藏条件分为包气带水、潜水、承压水。
• 末期：无地下河，地面降低，残留少数孤峰，出现喀斯特 平原
二、地下水的机械搬运与沉积作用
由于地下水是在土壤、 岩石裂隙中流动，流速 极慢，因此搬运力和沉 积作用极弱，一般仅形 成小规模的洞穴碎屑沉 积。
三、地下水的溶运与化学沉积作用
（一）地下水的溶运 地下水流速慢，与岩石的接触面积大，作用时间
上层滞水：不饱和带中局部隔水 层上的含水层中的水
第一节 地下水概述
地下水：存在于地表以下松散
沉积物和岩石空隙（孔隙/裂
岩石
隙）中的水。
颗粒
孔隙
井水和泉是它的露头。
裂隙
地下水是改造地表的重要
岩石
地质营力。
基块
一、地下水的赋存条件
1、岩石的空隙
影响地下水量及运动特点（或地质作用） 的是岩石中空隙的数量、大小及连通情况等。 表述它们的参数是孔隙度、渗透率。
长，能充分的溶解其流经区的可溶性物质，因此地 下水中含有较多的溶解物质，并随着地下水的运动 而被搬运。
石灰岩地区中庞大的 洞穴系统就是被地下水 溶蚀搬运而形成的。
（二）地下水的化学沉积作用
地下水的沉积作用以化学沉积作用为主。 化学沉积作用的原因主要有：过饱和沉积（压力、 水温降低，蒸发），置换作用
泉
D 断层泉
砂岩 潜水面
2.根据泉水运动的特点分为：
泉
A 上升泉；B 下降泉
3.按泉水温度以20℃为界分为：
页岩
泉
断层的地 表露头
砂岩 潜水面
A 冷泉；B 温泉
水
页岩
3.按泉水温度分为：
A 冷泉；B 温泉
一般将泉水温度超过20℃的泉称为温泉。温泉是地热异 常的一种显示方式，是地下热能的天然露头。
本章内容
第一节 地下水的基本概念
一、地下水的赋存条件 二、地下水的化学成分 三、地下水的补给与排泄
第二节 地下水的垂直分带与地下水的类型 第三节 地下水的地质作用
第三节 地下水的地质作用 一、地下水的潜蚀作用
地下水在缓慢的运动过程中，不断对周围的岩 石进行着破坏和改造，称为地下水的潜蚀作用。
潜蚀作用以机械潜蚀（冲 刷）和化学溶蚀方式进行。但 以发生在可溶性岩石区的化学 溶蚀为主。
生长的石钟乳
石柱
石钟乳和石笋 连成一体
石笋
石钟乳、石 笋、石柱合 称为钟乳石
泉华－从喷出地表的温泉/间 歇泉水中无机沉淀的碳酸钙 （钙华）或二氧化硅（硅华）
泉华台地
本章学习要求:
了解地下水的一般概念； 掌握地下水的分带、运动及类型，地下水的潜蚀作用、 沉积作用的基本原理，掌握其产生的结果。
学习重点：
溶蚀平原
落水洞
碎屑(岩屑 /土壤等)
河 泉
落水洞
河流消失于地下
河流重现于地面
溶洞口
潜水面
潜水面附近是溶洞最发育的地带
溶沟
溶沟：石灰岩表面沟 槽，地表水流沿可溶 性岩石表面进行溶蚀
和冲刷的结果。
石芽：溶沟之间 突起的石脊。
水平石灰岩岩层溶蚀表面
石林：石芽进一步 发育而成，沟深、 坡直，发育成群。
重点是地下水的分带、运动及类型和地下水的潜蚀作用
作业及思考题：
1、地下水是如何分带的，有哪几种类型的地下水？岩溶 地貌与地下水分带的关系？
2、岩溶地貌的发育过程是怎样的？形成哪些岩溶地貌？
3、地下水沉积作用发生的原因？将在哪些地方发生 沉积？沉积的产物有哪些？
4、地下水侵蚀作用与河流侵蚀作用的区别是什么？
一、地下水的赋存条件
1、岩石的空隙
岩石空隙按成因划分为：孔隙、裂隙和洞穴。
孔隙：岩石颗粒之间的空隙 孔隙度：岩石中孔隙体积所占 的比例；
η=Vn/V×100%
影响孔隙度的因素： A颗粒的粗细； B分选程度； C颗粒形状； D胶结程度。
一、地下水的赋存条件
1、岩石的空隙 岩石空隙按成因划分为：孔隙、裂隙和洞穴。
本章内容
第一节 地下水的基本概念
一、地下水的赋存条件 二、地下水的化学成分 三、地下水的补给与排泄
第二节 地下水的垂直分带与地下水的类型 第三节 地下水的地质作用
第二节 地下水的垂直分带与地下水的类型
一、地下水的垂直分带
按地下水在地下空隙中的埋藏、充填情况，地下水分 布空间分为包气带、饱和带及其间的暂时饱和带：
自流井——当打井凿穿上部隔水层时，承压水自行喷溢 出地表，形成自流井。
根据含水层空隙性质地下水的分类
1、孔隙水： 存在于孔隙中，一般呈均匀而连续的层状分布。
2、裂隙水： 存在于裂隙中。有层状裂隙水、脉状裂隙水。
3、喀斯特水： 存在于可溶性岩石的溶蚀裂隙、洞穴、暗河中。
三、各种地下水的运动方式及特点
一）化学溶蚀作用与岩溶地貌
1、溶蚀作用：地下水对可溶性岩石的溶解破坏作用。
也称岩溶作用或喀斯特作用。
2、岩溶地貌（喀斯特）：是指可溶性岩石在地下水 和地表水的共同破坏作用下，所形成的特殊地貌。
3、典型的岩溶地貌有：
①溶沟与石芽、石林；②溶蚀漏斗与落水洞；③溶蚀洼地； ④溶洞与地
下河； ⑤岩溶谷地与天生桥； ⑥ 溶蚀谷地；⑦溶蚀盆地；⑧峰林； ⑨
1、地下水的运动速度：
一般以缓慢渗透方式为主，流速很小。一昼夜流 几米至几十米左右。 影响因素：孔隙性质、潜水层的倾斜情况以及地温等
2、地下水的运动方向： 近似看作沿潜水面作近水 平方向的运动
包气带水：上往下运动; 潜水：从高处往低处排泄（即由分水岭往沟谷或河、
湖面）运动 层间水：顺层从水头高处往低处流动。
裂隙：岩石中的裂缝。 裂隙率：岩石中裂缝的总 体积和岩石体积之比。
洞穴：可溶性岩石溶蚀后形 成的孔洞。 喀斯特率：溶洞总体积和 岩石总体积之比。
空隙度决定了岩石储水的量
2、岩石的透水性：岩石或土层允许水透过的能力。 影响因素：空隙大小、空隙多少及连通情况。 透水性影响地下水的流速。
透水层：能够透过地下水的岩层。 含水层：储满地下水的透水层。如砂岩层、砾岩层 以及裂隙发育的其它岩石。
HCO3－ 、SO42－、 Cl－）、有机质、微生物。
地下水中含量高的元素：O、Ca、Mg、Na、K、Cl
O2若在地下水中大量存在可构成氧化环境。而H2S 则是缺氧条件下的还原环境的产物
二、地下水的化学成分
矿化度：地下水所含各种元素的离子、分子和化 合物总含量。
矿化度低－含HCO3－、Ca2+、Mg2+为主 矿化度高－含Cl－ 、Na+为主 矿化度中等－含SO42+、Na+、Ca2+为主
构造运动的稳定性，决定岩溶发育进程
岩 溶 地 貌 的 发 育 过 程
喀斯特地貌的完整发育进程
• 早期：形成溶沟、石芽，少量落水洞和溶斗，出现地下河 道；
• 中期：地表出现喀斯特洼地、甘谷、地表水大都进入地下 河道，形成完整的地下水系；
• 晚期：地下河变成明河，地面形成溶蚀谷、天生桥、喀斯 特洼地以及峰林；
落水洞：地表水沿近垂直 的裂隙向下溶蚀成直立或 较陡的洞穴，下接地下水 或溶洞。是地表水转入地
下河水的通道。
天然桥：局部洞顶 残留在地下河水上
部时。
溶蚀洼地：溶洞 或地下水中因洞 顶岩石塌陷而暴 露于地表，形成 两岸陡峭的山谷。
峰丛、峰林、孤峰（桂林）
峰丛、峰林、孤峰（桂林）
溶蚀平原
地壳长期稳定，侧向溶 蚀作用充分进行，喀斯 特洼地或谷地进一步发 展，形成广阔的平原。
沉积场所及沉积物类型：
（1）孔隙及裂缝沉积：形成胶结物、假化石、脉状沉 积体等。如方解石脉等等。 （2）溶洞沉积：形成石钟乳、石笋、石柱、石幔等。 （3）泉口沉积：发生在温泉出口处形成疏松多孔的泉 华。如钙华、硅华等。 （4）化石沉积
石钟乳
渗出水滴落入洞底 后，CaCO3在洞底 沉淀并向上生长。
水自洞顶下滴，边滴边沉 淀，形成自洞顶向下垂直
外动力地质作用
第本九章章内风容化作用
第十章 河流及其地质作用 第十一章 地下水的地质作用 第十二章 海洋的地质作用 第十三章 湖泊与沼泽的地质作用 第十四章 风的地质作用 第十五章 冰川的地质作用
第十一章 地下水的地质作用
本章内容
第一节 地下水概述
一、地下水的赋存条件 二、地下水的化学成分 三、地下水的补给与排泄
我国广西、贵州、云南等地是喀斯特十分发育的地区
二）岩溶（喀斯特）发育的条件
（1）气候：
气候潮湿、降雨量大、常年气温较高，有利
（2）岩石性质：
有厚层可溶性岩石、纯的石灰岩的存在，特别是产状平缓的， 有利
（3）地质构造：
裂隙、断层发育、褶曲轴部和转折端，有利
（4）水的作用：
水的溶蚀性和流动性，有利
（5）构造运动：
不透水层（又称为隔水层）：不能透过地下水的岩层。 如粘土岩、页岩、细粉砂岩、岩浆岩、变质岩等。
3、地下水面（潜水面）：地表以下一定深度，岩石中 空隙被地下水充满地带的上界水面。它具有自由表面
潜水面随地形起伏而变化，形成潜水流从高处向低处流动。
二、地下水的化学成分
地下水中溶有气体（O2、N2、CO2、CH4、H2S 等）、胶体、离子（Ca2+、Mg2+、Na＋、K＋，以及
潜水面以上，岩石中空 隙中液态水不饱和的区域， 称为包气带 潜水面以下，岩石空隙 中充满水的区域，称为饱 和带 雨季、旱季潜水面之间 为暂时饱和带。
地表
未饱和带（包气带/渗流带）
潜水 面
孔隙中为 水和空气
孔隙全部 被水充满
饱和带(潜流带)
饱气带水与饱和带水的运动
二、地下水类型：
按照埋藏条件分为包气带水、潜水、承压水。
• 末期：无地下河，地面降低，残留少数孤峰，出现喀斯特 平原
二、地下水的机械搬运与沉积作用
由于地下水是在土壤、 岩石裂隙中流动，流速 极慢，因此搬运力和沉 积作用极弱，一般仅形 成小规模的洞穴碎屑沉 积。
三、地下水的溶运与化学沉积作用
（一）地下水的溶运 地下水流速慢，与岩石的接触面积大，作用时间
上层滞水：不饱和带中局部隔水 层上的含水层中的水