大气降水
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持水度实际上说明岩土中结合水含量的多少。
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。 ◆岩土的含水性——岩土含水的性质 2)持水度 地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反 抗重力而保持于岩石空隙中的水量。
持水度实际上说明岩土中结合水含量的多少。
发生连续运动。
5.地下水
5.2地下水类型及其主要特征
地壳岩石中的水
结合水
强结合水
（矿物表面） 弱结合水
岩石空隙中的水
液态水 固态水 气态水
重力水 毛细水
5.地下水
5.1地下水概述 地下水及含水层
地下水存在的形式：孔隙水、裂隙水、岩溶水。 对工程影响较大的地下水是：毛细水和重力水。 ◆毛细水
存在于地下水位以上包气带中毛细管内的水。
毛细水
支持毛细水 悬挂毛细水 孔角毛细水
工程地质学
工程地质学
1.绪论
2.岩石的成因类型及其工程地质特征
3.地质构造及其对工程的影响
目
4.土的工程性质与分类
录
5.地下水
6.不良地质现象的工程地质问题
7.工程地质原位测试
8.工程地质勘察
5.地下水
地球上的水：水以不同的物质状态（固态、液态、气态）存 在于地球大气圈、生物圈、水圈和岩石圈中。
5.地下水
5.1地下水概述
岩土的水理性质
岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。
◆岩土的给水度 饱和岩土在重力作用下排出水的体积与岩土体积之比
给水度=容水度-持水度
岩性对给水度的影响主要表现在孔隙的大小与多少。 颗粒粗大的松散岩石、裂隙宽大的坚硬岩石：大 空隙细小：小 均质颗粒细小松散岩石： 滞后 粗细颗粒层次相间分布： 小
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。 ◆岩土的透水性—岩石允许重力水渗透的能力（渗透系数）。
影响岩石透水性的因素： 孔隙直径，小于两倍结合水层厚度； 孔隙直径达到一定大小，孔隙度因素； 透水性－孔隙最小直径（非平均孔隙直径）。 空隙的大小与多少决定着岩石透水性的好坏，但两者的影
Ar是小于整个断面积A，实际平均流速vr应大于v，一般v称为假
想平均流速。
v与vr的关系可通过水流连续原理建立如下：
q vA vr Ar
5.地下水
5.2地下水类型及其主要特征
按埋藏条件：包气带水、潜水、承压水；
根据含水层的空隙性质：孔隙水、裂隙水、岩溶水。
5.地下水
5.2地下水类型及其主要特征
地下水综合分类
介质 埋藏 类型 条件
孔隙水
裂隙水
岩溶水
包气带水 孔隙上层滞水 裂隙上层滞水 岩溶上层滞水
潜水
孔隙潜水
承压水
裂隙承压水 岩溶承压水
5.地下水
5.2地下水类型及其主要特征 包气带水 • 包气带、地下水面、饱水带； • 包气带水：结合水、毛细水、空气、气态水、过路重力水、 上层滞水。
5.地下水
通常把大气圈中的水降落到地面称为大气降水； 地表上的江河、湖泊、海洋中的水称为地表水； 埋藏在地表以下岩（土）体的孔隙、裂隙、溶隙中的水称为 地下水。
5.地下水
地下水的来源
来源： 大气降水 冰雪融水 地表水
参与全球 水的循环
5.地下水
5.1地下水概述 沸石水
岩石骨架中的水（矿物结合水） 结晶水 结构水
响并不相等，空wenku.baidu.com大小经常起主要作用。
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 ◆达西定律
水力梯度i：在含水层中沿水流方向每单位距离的水头下降值。
i h L
在大多数情况下，土中水的渗流基本处于层流状态，即
vi
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 ◆达西定律
h1
h2
Δ
达西根据实验发现，单位时间内的渗 出水量q与圆筒断面积A和水力梯度i成正 比，且与土的透水性质有关
5.2地下水类型及其主要特征
包气带水
•包气带水来源：大气降水、地表水、地下水毛细上升、地下 水蒸发；
•包气带水运动：重力向下、蒸发毛细力上升、雨季下渗、雨 后蒸发（深部下渗）。
•包气带水（盐）运动影响因素：气候、天然及人工植被、人 类生活与生产。
•饱水带：岩石空隙全部为液态水充满。 •特 点：水体连续分布、能传递静水压力、在水头差作用下
5.地下水
5.1地下水概述 ◆重力水
地下水及含水层
距离固体表面更远的那部分水分子，重力对它的影响大于 固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力影响下运动。
➢ 层流运动：靠近固体表面； ➢ 紊流运动：（流速较大时）远离固体表面。 ➢ 含水层：能够给出并透过相当数量重力水的岩层或土层。 ➢ 构成条件：孔隙存在、充满足够数量的重力水，重力水能够 在岩土孔隙中自由运动。 ➢ 隔水层：不能给出并透过水的岩层或土层，或给出、透过的 微不足道。
q A h L
写成等式（达西定律表达式）
q kAi 或 v q ki A
式中：q—单位渗水量，cm3/s；
v—断面平均渗流速度，cm/s； i—水力梯度或水力坡降；
k—土的渗透系数，cm/s
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 ◆达西定律
公式中用的是土样的整个断面积，其中包括了土粒骨架所 占的部分面积在内，而土粒本身是不透水的，因此过水断面积
5.地下水
5.1地下水概述
岩土的水理性质
岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。
◆岩土的含水性——岩土含水的性质 1)容水度
指岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积 的比值。
一般地，容水度在数值上与孔隙度（裂隙率、岩溶率）相 当。对于膨胀土，容水度可大于孔隙度。
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。 ◆岩土的含水性——岩土含水的性质 2)持水度 地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反 抗重力而保持于岩石空隙中的水量。
5.地下水
5.1地下水概述 地下水及含水层 ◆毛细水
5.地下水
5.1地下水概述
◆毛细水
支持毛细水
地下水及含水层 悬挂毛细水
5.地下水
5.1地下水概述
地下水及含水层
◆毛细水——对建筑工程的作用意义
1）产生毛细压力
2）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。
3）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.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。 ◆岩土的含水性——岩土含水的性质 2)持水度 地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反 抗重力而保持于岩石空隙中的水量。
持水度实际上说明岩土中结合水含量的多少。
发生连续运动。
5.地下水
5.2地下水类型及其主要特征
地壳岩石中的水
结合水
强结合水
（矿物表面） 弱结合水
岩石空隙中的水
液态水 固态水 气态水
重力水 毛细水
5.地下水
5.1地下水概述 地下水及含水层
地下水存在的形式：孔隙水、裂隙水、岩溶水。 对工程影响较大的地下水是：毛细水和重力水。 ◆毛细水
存在于地下水位以上包气带中毛细管内的水。
毛细水
支持毛细水 悬挂毛细水 孔角毛细水
工程地质学
工程地质学
1.绪论
2.岩石的成因类型及其工程地质特征
3.地质构造及其对工程的影响
目
4.土的工程性质与分类
录
5.地下水
6.不良地质现象的工程地质问题
7.工程地质原位测试
8.工程地质勘察
5.地下水
地球上的水：水以不同的物质状态（固态、液态、气态）存 在于地球大气圈、生物圈、水圈和岩石圈中。
5.地下水
5.1地下水概述
岩土的水理性质
岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。
◆岩土的给水度 饱和岩土在重力作用下排出水的体积与岩土体积之比
给水度=容水度-持水度
岩性对给水度的影响主要表现在孔隙的大小与多少。 颗粒粗大的松散岩石、裂隙宽大的坚硬岩石：大 空隙细小：小 均质颗粒细小松散岩石： 滞后 粗细颗粒层次相间分布： 小
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。 ◆岩土的透水性—岩石允许重力水渗透的能力（渗透系数）。
影响岩石透水性的因素： 孔隙直径，小于两倍结合水层厚度； 孔隙直径达到一定大小，孔隙度因素； 透水性－孔隙最小直径（非平均孔隙直径）。 空隙的大小与多少决定着岩石透水性的好坏，但两者的影
Ar是小于整个断面积A，实际平均流速vr应大于v，一般v称为假
想平均流速。
v与vr的关系可通过水流连续原理建立如下：
q vA vr Ar
5.地下水
5.2地下水类型及其主要特征
按埋藏条件：包气带水、潜水、承压水；
根据含水层的空隙性质：孔隙水、裂隙水、岩溶水。
5.地下水
5.2地下水类型及其主要特征
地下水综合分类
介质 埋藏 类型 条件
孔隙水
裂隙水
岩溶水
包气带水 孔隙上层滞水 裂隙上层滞水 岩溶上层滞水
潜水
孔隙潜水
承压水
裂隙承压水 岩溶承压水
5.地下水
5.2地下水类型及其主要特征 包气带水 • 包气带、地下水面、饱水带； • 包气带水：结合水、毛细水、空气、气态水、过路重力水、 上层滞水。
5.地下水
通常把大气圈中的水降落到地面称为大气降水； 地表上的江河、湖泊、海洋中的水称为地表水； 埋藏在地表以下岩（土）体的孔隙、裂隙、溶隙中的水称为 地下水。
5.地下水
地下水的来源
来源： 大气降水 冰雪融水 地表水
参与全球 水的循环
5.地下水
5.1地下水概述 沸石水
岩石骨架中的水（矿物结合水） 结晶水 结构水
响并不相等，空wenku.baidu.com大小经常起主要作用。
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 ◆达西定律
水力梯度i：在含水层中沿水流方向每单位距离的水头下降值。
i h L
在大多数情况下，土中水的渗流基本处于层流状态，即
vi
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 ◆达西定律
h1
h2
Δ
达西根据实验发现，单位时间内的渗 出水量q与圆筒断面积A和水力梯度i成正 比，且与土的透水性质有关
5.2地下水类型及其主要特征
包气带水
•包气带水来源：大气降水、地表水、地下水毛细上升、地下 水蒸发；
•包气带水运动：重力向下、蒸发毛细力上升、雨季下渗、雨 后蒸发（深部下渗）。
•包气带水（盐）运动影响因素：气候、天然及人工植被、人 类生活与生产。
•饱水带：岩石空隙全部为液态水充满。 •特 点：水体连续分布、能传递静水压力、在水头差作用下
5.地下水
5.1地下水概述 ◆重力水
地下水及含水层
距离固体表面更远的那部分水分子，重力对它的影响大于 固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力影响下运动。
➢ 层流运动：靠近固体表面； ➢ 紊流运动：（流速较大时）远离固体表面。 ➢ 含水层：能够给出并透过相当数量重力水的岩层或土层。 ➢ 构成条件：孔隙存在、充满足够数量的重力水，重力水能够 在岩土孔隙中自由运动。 ➢ 隔水层：不能给出并透过水的岩层或土层，或给出、透过的 微不足道。
q A h L
写成等式（达西定律表达式）
q kAi 或 v q ki A
式中：q—单位渗水量，cm3/s；
v—断面平均渗流速度，cm/s； i—水力梯度或水力坡降；
k—土的渗透系数，cm/s
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 ◆达西定律
公式中用的是土样的整个断面积，其中包括了土粒骨架所 占的部分面积在内，而土粒本身是不透水的，因此过水断面积
5.地下水
5.1地下水概述
岩土的水理性质
岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。
◆岩土的含水性——岩土含水的性质 1)容水度
指岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积 的比值。
一般地，容水度在数值上与孔隙度（裂隙率、岩溶率）相 当。对于膨胀土，容水度可大于孔隙度。
5.地下水
5.1地下水概述 岩土的水理性质 岩土的水理性质主要有：含水性、给水性和透水性。 ◆岩土的含水性——岩土含水的性质 2)持水度 地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反 抗重力而保持于岩石空隙中的水量。
5.地下水
5.1地下水概述 地下水及含水层 ◆毛细水
5.地下水
5.1地下水概述
◆毛细水
支持毛细水
地下水及含水层 悬挂毛细水
5.地下水
5.1地下水概述
地下水及含水层
◆毛细水——对建筑工程的作用意义
1）产生毛细压力
2）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。
3）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。