认识地下水的地质作用
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• 地下水在地壳中的分布十分普遍,储藏量很大.据估计,地下水的总量约 为４亿km３,如果把这些地下水平均地铺在地球表面上,则水深可达７ ５０m.因此,地下水无论对人民生活和工程建设都有着重要的意义.
• 总之,地下水对工程建设有很大的影响,为了充分合理地利用地下水和 有效地防治地下水的不良影响,就必须对地下水的成分、性质、埋藏 和运动规律等进行充分的研究.
水,称为重力水.井中抽取的和泉眼流出的地下水都是重力水,它是水文 地质研究的主要对象. • ３.固态水
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６.２ 地下水的类型
• 当岩土中的温度低于０°C时,空隙中的液态水就结冰转化为固态水. 因为水冻结时体积膨胀,所以冬季在许多地方均会有冻胀现象.在东北 北部和青藏高原等高寒地区,有一部分地下水常年保持固态,形成多年 冻土区.
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６.２ 地下水的类型
• 首先按埋藏条件可将地下水分为包气带水、潜水、承压水,其中根据 含水层空隙的性质又可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水.
• ６.２.３ 各类地下水特征
• １.包气带水 • (１)土壤水.土壤水是埋藏在包气带土层中的水,主要以结合水和毛管
水的形式存在.它靠大气降水的渗入、水汽的凝结及潜水由下而上的 毛细作用进行补给.大气降水或灌溉水向下渗入必须通过土壤层,这时 渗入水的一部分保持在土壤层中,成为所谓的田间持水量,多余部分呈 重力水下渗补给潜水.
• 在降水量很小的干旱地区,空气中的水蒸气进入岩土的孔隙和裂隙中 凝结成水滴,水滴在重力的作用下向下流动,也可聚积成地下水.
• 一般把包含地下水的岩层叫作含水层,能使水通过的岩层叫作透水层, 透水性很小或不透水的岩层叫作隔水层.
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６.１ 地下水概述
• 在含水层中,地下水能形成一定而统一的水面,叫作地下水面,地下水面 的高程叫作地下水水位.地面以下、地下水面以上的岩石空隙中,含有 气态和其他状态的水,也含有空气和其他气体,地壳的这一部分称为包 气带.地下水面以下的岩石空隙中充满了水,称为饱水带.在包气带与饱 水带之间,有一个毛细水带,它是二者的过渡带.
任务6 认识地下水的地质作用
• 6.1 地下水概述 • 6.2 地下水的类型 • 6.3 地下水对土木工程的影响
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６.１ 地下水概述
• 地下水是指存在于地表以下的岩石孔隙、裂隙和空洞中的水.它可以 呈各种物理状态存在,但大多呈液态.
• 地下水主要是由大气降水、融雪水和地表水(河水、湖水、海洋水等) 沿着地表岩石的孔隙、裂隙和空洞渗入地下而形成的,因此,地下水是 整个自然界中不断循环着的水的一部分.
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６.２ 地下水的类型
• 土颗粒表面及岩石空隙壁面均带有电Baidu Nhomakorabea,水是偶极体,在静电引力作用 下,岩土颗粒或隙壁表面可吸附水分子,从而形成的一层极薄的水膜,称 为吸着水.
• (２)薄膜水.在吸着水膜的外层,还能吸附水分子而使水膜加厚,这部分 水称薄膜水.
• (３)毛管水.毛管水指充满于岩土毛管空隙中的水,也称毛细水. • (４)重力水.岩石的空隙全部被水充满时,在重力作用下能自由运动的
• ２.潜水 • (１)潜水的概念.潜水是埋藏在饱水带中的地表以下第一个具有自由水
面的含水层中的重力水.一般多储存在第四系松散沉积物中,也可形成 于裂隙性或可溶性基岩中.其基本特点是与大气圈和地表水联系密切, 积极参与水循环. • 潜水的自由表面称潜水面.潜水面上任一点的高程称该点的潜水位.潜 水面到地表的铅直距离称潜水埋藏深度.
• 潜水含水层的分布范围称潜水分布区.大气降水或地表水入渗补给潜 水的地区称潜水补给区.
• 一般情况下,潜水的分布区与补给区基本一致.潜水出流的地方称潜水 排泄区.
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６.２ 地下水的类型
的大气降水或地表水补给,以蒸发或逐渐向下渗透的形式排泄;水量不 大且随季节变化,雨季出现,旱季消失,极不稳定;水质变化亦大,一般较 易被污染. • 上层滞水由于水量小且极不稳定,只能做临时性的水源.
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６.２ 地下水的类型
• 在建筑工程中,上层滞水的存在乃是不利的因素.基坑开挖工程中经常 遇到这种水,这种水可能突然涌入基坑,妨碍施工,应注意排除.由于其水 量不大,故易于处理.
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６.２ 地下水的类型
• 潜水面到隔水底板的铅直距离称潜水含水层厚度,它是随潜水面变化 而变化的.当大面积不透水底板向下凹陷,潜水面坡度近于零,潜水几乎 静止不动时,称潜水湖.潜水在重力作用下从高处向低处流动时,称潜水 流.在潜水流的渗透途径上,任意两点的水位差与该两点之间的水平距 离之比,称潜水流在该处的水力坡度.一般潜水流的水力坡度很小,平原 区常为千分之几,山区可达百分之几.
• ６.２.２ 地下水分类
• 由于地下水自身非常复杂及其影响因素多种多样,所以地下水的分类 方法很多,但归纳起来有两种:一是按地下水的某一特征进行分类,比如 按硬度分类,按矿化度分类等;二是综合考虑地下水的若干个特征进行 分类,如表６-１所列按埋藏条件和含水层空隙性质的分类法,这是目前 采用比较普遍的分类法.
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６.２ 地下水的类型
• 土壤水主要消耗于蒸发,水分变化相当剧烈,受大气条件的制约.当土壤 层透水性很差,气候又潮湿多雨或地下水水位接近地表时,易形成沼泽, 称沼泽水.当地下水面埋藏不深,毛细水带可达到地表时,由于土壤水分 强烈蒸发,盐分不断积累于土壤表层,则形成土壤盐渍化.
• (２)上层滞水.上层滞水是存在于包气带中,局部隔水层之上的重力水. • 上层滞水的特点是:分布范围有限,补给区与分布区一致;直接接受当地
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６.２ 地下水的类型
• ６.２.１ 地下水的存在形式
• 岩土空隙中存在着各种形式的水,按其物理性质的不同,可以分为气态 水、液态水(吸着水、薄膜水、毛管水和重力水)和固态水.
• １.气态水 • 气态水以水蒸气的形式存在于未被水饱和的岩土空隙中,它可以从水
气压力大的地方向水气压力小的地方运移,当温度降低到露点时,气态 水便凝结成液态水. • ２.液态水 • (１)吸着水.
• 总之,地下水对工程建设有很大的影响,为了充分合理地利用地下水和 有效地防治地下水的不良影响,就必须对地下水的成分、性质、埋藏 和运动规律等进行充分的研究.
水,称为重力水.井中抽取的和泉眼流出的地下水都是重力水,它是水文 地质研究的主要对象. • ３.固态水
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６.２ 地下水的类型
• 当岩土中的温度低于０°C时,空隙中的液态水就结冰转化为固态水. 因为水冻结时体积膨胀,所以冬季在许多地方均会有冻胀现象.在东北 北部和青藏高原等高寒地区,有一部分地下水常年保持固态,形成多年 冻土区.
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６.２ 地下水的类型
• 首先按埋藏条件可将地下水分为包气带水、潜水、承压水,其中根据 含水层空隙的性质又可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水.
• ６.２.３ 各类地下水特征
• １.包气带水 • (１)土壤水.土壤水是埋藏在包气带土层中的水,主要以结合水和毛管
水的形式存在.它靠大气降水的渗入、水汽的凝结及潜水由下而上的 毛细作用进行补给.大气降水或灌溉水向下渗入必须通过土壤层,这时 渗入水的一部分保持在土壤层中,成为所谓的田间持水量,多余部分呈 重力水下渗补给潜水.
• 在降水量很小的干旱地区,空气中的水蒸气进入岩土的孔隙和裂隙中 凝结成水滴,水滴在重力的作用下向下流动,也可聚积成地下水.
• 一般把包含地下水的岩层叫作含水层,能使水通过的岩层叫作透水层, 透水性很小或不透水的岩层叫作隔水层.
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６.１ 地下水概述
• 在含水层中,地下水能形成一定而统一的水面,叫作地下水面,地下水面 的高程叫作地下水水位.地面以下、地下水面以上的岩石空隙中,含有 气态和其他状态的水,也含有空气和其他气体,地壳的这一部分称为包 气带.地下水面以下的岩石空隙中充满了水,称为饱水带.在包气带与饱 水带之间,有一个毛细水带,它是二者的过渡带.
任务6 认识地下水的地质作用
• 6.1 地下水概述 • 6.2 地下水的类型 • 6.3 地下水对土木工程的影响
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６.１ 地下水概述
• 地下水是指存在于地表以下的岩石孔隙、裂隙和空洞中的水.它可以 呈各种物理状态存在,但大多呈液态.
• 地下水主要是由大气降水、融雪水和地表水(河水、湖水、海洋水等) 沿着地表岩石的孔隙、裂隙和空洞渗入地下而形成的,因此,地下水是 整个自然界中不断循环着的水的一部分.
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６.２ 地下水的类型
• 土颗粒表面及岩石空隙壁面均带有电Baidu Nhomakorabea,水是偶极体,在静电引力作用 下,岩土颗粒或隙壁表面可吸附水分子,从而形成的一层极薄的水膜,称 为吸着水.
• (２)薄膜水.在吸着水膜的外层,还能吸附水分子而使水膜加厚,这部分 水称薄膜水.
• (３)毛管水.毛管水指充满于岩土毛管空隙中的水,也称毛细水. • (４)重力水.岩石的空隙全部被水充满时,在重力作用下能自由运动的
• ２.潜水 • (１)潜水的概念.潜水是埋藏在饱水带中的地表以下第一个具有自由水
面的含水层中的重力水.一般多储存在第四系松散沉积物中,也可形成 于裂隙性或可溶性基岩中.其基本特点是与大气圈和地表水联系密切, 积极参与水循环. • 潜水的自由表面称潜水面.潜水面上任一点的高程称该点的潜水位.潜 水面到地表的铅直距离称潜水埋藏深度.
• 潜水含水层的分布范围称潜水分布区.大气降水或地表水入渗补给潜 水的地区称潜水补给区.
• 一般情况下,潜水的分布区与补给区基本一致.潜水出流的地方称潜水 排泄区.
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的大气降水或地表水补给,以蒸发或逐渐向下渗透的形式排泄;水量不 大且随季节变化,雨季出现,旱季消失,极不稳定;水质变化亦大,一般较 易被污染. • 上层滞水由于水量小且极不稳定,只能做临时性的水源.
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• 在建筑工程中,上层滞水的存在乃是不利的因素.基坑开挖工程中经常 遇到这种水,这种水可能突然涌入基坑,妨碍施工,应注意排除.由于其水 量不大,故易于处理.
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６.２ 地下水的类型
• 潜水面到隔水底板的铅直距离称潜水含水层厚度,它是随潜水面变化 而变化的.当大面积不透水底板向下凹陷,潜水面坡度近于零,潜水几乎 静止不动时,称潜水湖.潜水在重力作用下从高处向低处流动时,称潜水 流.在潜水流的渗透途径上,任意两点的水位差与该两点之间的水平距 离之比,称潜水流在该处的水力坡度.一般潜水流的水力坡度很小,平原 区常为千分之几,山区可达百分之几.
• ６.２.２ 地下水分类
• 由于地下水自身非常复杂及其影响因素多种多样,所以地下水的分类 方法很多,但归纳起来有两种:一是按地下水的某一特征进行分类,比如 按硬度分类,按矿化度分类等;二是综合考虑地下水的若干个特征进行 分类,如表６-１所列按埋藏条件和含水层空隙性质的分类法,这是目前 采用比较普遍的分类法.
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６.２ 地下水的类型
• 土壤水主要消耗于蒸发,水分变化相当剧烈,受大气条件的制约.当土壤 层透水性很差,气候又潮湿多雨或地下水水位接近地表时,易形成沼泽, 称沼泽水.当地下水面埋藏不深,毛细水带可达到地表时,由于土壤水分 强烈蒸发,盐分不断积累于土壤表层,则形成土壤盐渍化.
• (２)上层滞水.上层滞水是存在于包气带中,局部隔水层之上的重力水. • 上层滞水的特点是:分布范围有限,补给区与分布区一致;直接接受当地
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６.２ 地下水的类型
• ６.２.１ 地下水的存在形式
• 岩土空隙中存在着各种形式的水,按其物理性质的不同,可以分为气态 水、液态水(吸着水、薄膜水、毛管水和重力水)和固态水.
• １.气态水 • 气态水以水蒸气的形式存在于未被水饱和的岩土空隙中,它可以从水
气压力大的地方向水气压力小的地方运移,当温度降低到露点时,气态 水便凝结成液态水. • ２.液态水 • (１)吸着水.