地下水工程地质课件
工程地质学第五章-地下水
硬 度
M C2 2 a g 2 H3 C O M Ca3 3 g C C H 2 O O O C2 O
2021/永8/2 久硬度：煮沸时未发生碳酸盐沉淀的那部分Ca2＋、Mg2＋含量 44
②根据硬度对地下水进行分类：
极软水、软水、微硬水、硬水、极硬水
5、地下水的侵蚀性
地下水对混凝土的侵蚀破坏类型包括分解性侵蚀、结晶性侵蚀和分解结晶
如挖排水、截水沟，筑挡水坝，开凿输
水隧洞改道等等。
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5、泉：地下水在地表的天然出露
泉的类型按补给源可分为三类：包气带泉、潜水泉、 自流水泉，按水头性质分为上升泉和下降泉，按出露 原因分为侵蚀泉、接触泉和断层泉。
河谷切割到潜水含水层时，潜水出露成侵蚀下降泉。河 谷切穿承压含水层的隔水顶板时，承压水喷涌成泉，称 为侵蚀上升泉。透水性不同的岩层接触，地下水沿接触 面出露称为接触泉。断层使承压含水层被隔水层阻挡， 当断层导水时沿地面出露的承压水称为断层泉。
隔水层(aquiclude)： 不透水但可含水的岩土层。
含水层的形成条件：
一是岩石中要有空隙存在，并充满足
够数量的重力水；二是这些重力水能够在 岩石空隙中自由运动。
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3、岩土的水理性质
1.含水性
• 容水度:岩土空隙完全被水充满时的含水
量。
• 持水度:岩土在重力作用下释水时仍能保
持的含水量。
C、H、O为主的有机质
2、氢离子浓度
氢离子浓度是指水的酸碱度，用PH值表示：PH = lg[H+]
根据PH值可将地下水分为5类：
强酸性水、弱酸性水、中性水、弱碱性水、强碱性水
20地21/下8/2水的氢离子浓度为一般酸性侵蚀指标。
2024版《工程地质》PPT课件
0102工程地质是研究工程建设与地质环境相互作用及其影响规律的学科。
为工程建设提供地质依据，预测和防治工程地质问题，保障工程建设的顺利进行。
定义任务工程地质定义与任务研究区域地质构造、地壳稳定性及地震活动对工程的影响。
地质构造与地壳稳定性研究地下水的分布、运动规律及其对工程的影响。
水文地质条件研究岩土体的物理力学性质、分类及工程特性。
岩土体性质与分类研究滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象的成因、发育规律及防治措施。
不良地质现象工程地质研究内容为土木工程建设提供地质依据，确保工程建设的安全性和经济性。
与土木工程关系为水利工程建设提供水文地质资料，预测水库渗漏、溃坝等工程地质问题。
与水利工程关系为交通线路选线、桥隧位置选择等提供地质依据，保障交通工程建设的顺利进行。
与交通工程关系预测和评估工程建设对环境的影响，提出相应的防治措施。
与环境工程关系工程地质与相关领域关系01岩浆岩由岩浆冷凝形成，包括深成岩、浅成岩和喷出岩，具有结晶质结构和块状构造。
02沉积岩由风化产物、生物遗骸和火山物质等在地表或水下沉积形成，具有层理构造和化石。
03变质岩由已形成的岩石在高温高压下发生变质作用形成，具有片理构造和变质矿物。
残积土由岩石风化后残留在原地的碎屑物质组成，结构松散，力学性质较差。
坡积土由山坡上的碎屑物质在重力作用下堆积形成，具有分选性和层理构造。
洪积土由洪水携带的碎屑物质堆积形成，具有分选性和交错层理。
冲积土由河流携带的碎屑物质堆积形成，具有层理构造和较好的力学性质。
01020304表示岩石和土体的质量和体积之间的关系，影响工程建设的荷载计算。
密度与重度描述岩石和土体中孔隙的发育程度和连通性，影响工程建设的排水设计和地基稳定性。
孔隙性与渗透性表示岩石和土体在压力作用下体积减小的性质，影响工程建设的沉降计算和地基稳定性。
压缩性与变形性描述岩石和土体抵抗剪切和压缩破坏的能力，影响工程建设的边坡稳定性和地基承载力。
抗剪强度与抗压强度岩石与土体物理力学性质03岩层在地质作用下形成的波状弯曲现象，分为背斜和向斜两种基本形态。
工程地质讲稿第4章地下水精品PPT课件
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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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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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• 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
第五章 地下水 ppt课件
图5-6 洪积物中地下水分布示意图
Ⅰ—深埋带 Ⅱ —溢出带 Ⅲ—垂直交替带
1— 砾卵石 2—砂 3—粉质粘土及粉土 4— 基岩 5—水位
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2） 裂隙水
埋藏分布极不均匀
埋藏于基岩裂隙中的 地力水。
特征 透水性各个方向呈各向异性
分类
动力性质比较复杂
风化裂隙水
主要接受大气降水的补给，常 以泉的形式排泄于河流中。
学
以碳、氢、氧为主的有机质，经常以胶体方
成
式存在于地下水中。很难以离子状态溶于水
分 胶体成分 的化合物也往往以胶体状态存在地下水中，
其中分布最广的是Fe(OH)2 、Al(OH)3及
SO2。PPT课件
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地下水的水质
气体成分
O2 H2S CO2
离子成分
ClSO4-2 HCO3Na+ K+ Ca+2 Mg+2
表5-1 松散岩石孔隙度参考数值
岩石名称
砾岩
砂
粉砂 粘土
孔隙度变化区间（％） 25～40 25～50 35～50 40～70
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2. 裂隙
裂隙：岩石受地壳运动及其他内外地质应力作用影响产生的空隙。 裂隙的发育程度除与岩石的受力条件有关，还与岩性有关。
成岩裂隙 裂隙按成因分类 风化裂隙
构造裂隙
连通性好
分布不均匀
连通性差
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1. 孔隙
孔隙：岩土颗粒之间的空隙。 孔隙度：孔隙的发育程度，又称孔隙率。
n = vn × 100% v
式中 n ─ 孔隙度
vn ─ 岩土中孔隙的体积 V ─ 包括孔隙在内的岩土总体积
第5章+地下水及其对工程的影响 ppt课件
③要满足一定的地质构造条件。
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5.2 地下水的基本概念
三、 含水段和含水岩系
地下水含水系统：是指由隔水或相对隔水岩层圈闭
的，具有统一水力联系的含水岩系
丘陵
倾斜平原区
低平原
冲洪积平原地下水含水系统
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5.3地下水物理性质和化学成分
1 地下水的物理性质
VT -总体积
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5.2 地下水的基本概念
一、孔隙
孔隙率的影响因素： ①与颗粒大小有关？ 无关！
②与排列有关？
紧密与疏松！
③与分选有关——下面试样哪个孔隙度大？哪个小？ 试样：①砾石 ②砂石 ③混合样
完全混合试样时，n混=n砾×n砂（请自己推导证明）
影响孔隙度大小的主要因素是试样的分选程度。
固态水以及结晶水和结构水。
Solid
particle A B
C
PAPT—课件强结合水; B– 弱结合水;C– 重力水
毛细水
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5.2 地下水的基本概念
3 含水层与含水岩系
一、基本概念 含水层：可透过并给出相当数量重力水的岩层 隔水层：不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足
道的岩层
透水层：能透过但不能储存水的岩层 弱透水层：渗透性很差，给出的水量微不足道，但在较
大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的岩层
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概念的相对性
定义中的模糊概念—“相当水量，微不足道，较大水力梯度”等
严格的“是与非”的逻辑思维，在很多情况下是相对的和模糊的
概念相对性的意义：
从实际应用角度来看划分的相对的性——相当水量
地下水资源及其开发利用的环境地质问题课件-页 (一)
地下水资源及其开发利用的环境地质问题课件-页 (一)地下水是一种非常珍贵的自然资源，因为它不仅是人类日常生活、工业生产和农业生产的重要用水来源，还在一定程度上维持着自然生态的平衡。
因此，开发利用地下水资源已经成为了当今社会发展不可或缺的一部分。
在这一过程中，环境地质问题尤其需要引起我们的重视。
首先，地下水开发需要考虑地貌背景、地层结构和水文地质条件等多种因素，这就要求我们对地质环境进行充分的调查和分析。
只有在确保地下水资源质量和数量的基础上，才能保证其安全利用和持久发展。
其次，地下水与周围环境相互作用，开发利用地下水资源会对周围的地质环境造成一定的影响。
比如，地下水抽取过多，会导致地层产生塌陷和地面下沉等现象；地下水抽取引起地下水位下降，会导致水文过程改变，地表水资源减少，湿地和沼泽等生态系统受到破坏，影响生态平衡。
还有，地下水岩溶作用引起地面塌陷和地下溶蚀现象，严重危及城市用地和人群健康等。
另外，地下水开采带来的水源地污染和地下水污染物向周围扩散等问题也需要我们重视。
各种化学物质和电离辐射等因素对地下水的影响会通过地下水的流动传播到相对较远的范围内，从而影响周围环境和人民生活。
因此，在地下水资源的开发过程中，必须考虑到环境与地质的关系，采取科学的开发、管理和使用方式，减少对环境的影响，提高资源利用效率，保护生态环境和公众利益。
在具体操作时，可以采用一些技术手段来达到这一目的。
如，加装压力传感器以控制水源地的抽取量，避免产生地面塌陷问题；通过灌水等方式提高地下水位，减缓地下水资源的流失；合理设计生态围垦、人工湿地等措施，防止地下水质受到污染和破坏等。
总之，环境地质问题在地下水资源的开发利用中不可忽视。
在开发利用地下水的过程中，我们要尽可能做到科学、合理并且可持续地进行管理，保证资源的安全利用和保护我们的生态环境，并致力于将环境地质协调发展的理念贯穿其中。
工程地质与土力学-任务1-6-地下水
1.6.3 地下水的物理性质和化学性质
硬度的表示方法很多，我国目前采用德国度表示，1德国 度相当于1 L水中含10 mg氧化钙(CaO)或7.2 mg的氧 化镁(Mg0)。根据硬度可将地下水分为五类
地下水按硬度分类
水的类别
极软水
软水
微硬水
硬水
极硬水
德国度
<4.2
4.2～8.4 8.4～16.8 16.8～25.2 >25.2
度，简称矿化度。它表示水中含盐量的多少，以g／L为 单位。通常是以105～110℃温度下将水蒸干所得的干涸 残余物总量来确定。根据矿化度的大小，可将地下水分 为五类
工程地质与土力学
1.6.3 地下水的物理性质和化学性质
地下水按矿化度的分类（g/L） 淡水<1，微咸水（低矿化度水） 1～3，咸水3～10，
盐水（高矿化度水） 10～50，卤水>50 高矿化水能降低混凝土强度、腐蚀钢筋，并能促进混凝
土表面风化，故拌和混凝土时，一般不允许用高矿化水。
工程地质与土力学
1.6.3 地下水的物理性质和化学性质
2）硬度 水的硬度取决于水中Ca2+、Mg2+的含量。硬度分为总硬
度、暂时硬度和永久硬度。总硬度是指水中所含Ca2+、 Mg2+的总量；暂时硬度是指将水加热煮沸后，水中一部 分Ca2+、Mg2+与 HCO3-作用生成碳酸盐(CaCO3或 MgCO3)沉淀，这部分Ca2+、Mg2+的总量称暂时硬度。 永久硬度等于总硬度减去暂时硬度。
地下水主要是由大气降 水、地面流水、冰雪融水、 湖泊水渗透到地下而形成的， 称为渗透水。此外还有凝结 水、埋藏水、原生水等。