《地下水的地质作用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地下水的地质作用.doc（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、地下水的地质作用一、地下水的贮存（一）岩土中的空隙 1、孔隙松散岩土(如粘土、砂土、砾石等)中颗粒或颗粒集合体之间存在的空隙，称为孔隙。岩石中孔隙体积的多少直接影响储容地下水的能力大小。孔隙体积的多少可用孔隙度(n)表示。孔隙度是孔隙体积(Vn)与包括孔隙在内的岩石总体积(V)的比值，用小数或百分数表示，即： 或 孔隙度的大小主要取决于岩土的密实程度及分选性。此外，颗粒形状和胶结程度对孔隙度也有影响。岩石越疏松、分选性越好，孔隙度越大。相反，岩石越紧密图)或分选性越差，孔隙度越小。孔隙若被胶结物充填，则孔隙度变小。几种典型松散岩土的孔隙度的参考值名称砾石粗砂细砂亚粘土粘土泥炭孔隙度（）2740
2、424750802、裂隙固结的坚硬岩石受地壳运动及其它内外地质营力作用的影响产生的空隙，称为裂隙。裂隙发育程度除与岩石受力条件有关外，还与岩性有关，坚脆的岩石裂隙发育，透水性好，质软具塑性的岩石裂隙不发育，透水性差。裂隙的多少用裂隙率(Kt)表示，裂隙率是裂隙体积(Vt)与包括裂隙体积在内的岩石总体积的比值，用小数或百分数表示： 几中岩石裂隙的参考值岩石名称玄武岩岩溶化石灰岩砂岩石灰岩白云岩页岩裂隙结晶岩致密结晶岩裂隙率（）52055051002003015053、溶隙可溶岩(石灰岩、白云岩等)中的裂隙经地下水长期溶蚀而形成的空隙称溶隙。溶隙的发育程度用溶隙率(Kk)表示，溶隙率(Kk )是溶
3、隙的体积(Vk )与包括溶隙在内的岩石总体积(V)的比值，用小数或百分数表示： 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。松散土孔隙的大小和分布都比较均匀，且连通性好，所以，孔隙度可表征一定范围内孔隙的发育情况，岩石裂隙无论其宽度、长度和连通性差异都很大，分布也不均匀，因此，裂隙率只能代表被测定范围内裂隙的发育程度；溶隙大小相差悬殊，分布很不均匀，连通性更差，所以，溶隙率的代表性更差。（二）岩土中水的存在形式 1、气态水气态水，即水蒸气，存在于未饱和的岩土空隙中。岩土中的气态水可由大气中的气态水进人地下形成，也可由地下液态水蒸发而成。气态水有极大的活
4、动性，可随空气流动而流动，也可由绝对湿度大的部位向绝对湿度小的部位运移。在一定温度与压力条件下与液态水可相互转化，保持动态平衡。2、强结合水强结合水，又称吸着水，是岩土中最接近岩土颗粒表面或岩石裂隙壁表面的水，其厚度一般是几个水分子的厚度。吸着水溶解盐类的能力弱，不导电，很难冻结，具有极大的粘滞性、弹性和抗剪强度。这种水不能利用也不能被植物吸收。3 、弱结合水弱结合水，又称薄膜水，在强结合水的外层，受到颗粒表面或裂隙表面引力显著减弱的那部分水，厚度相当于几十几百个水分子的厚度。由于引力减弱，水分子排列不规则，但密度仍较大，其抗减强度、粘滞性及弹性都高于液态水，溶解盐类的能力较低。一般不能利用，
5、但外层水可被植物吸收。4、毛细水由于毛细作用保持在岩土毛细孔隙(d1mm)或毛细裂隙（w10-110-110-310-310-5裂隙岩体岩溶化裂隙化细裂隙化微裂隙化粘土质岩渗透系数10-210-210-310-310-510-510-710-6根据透水性大小可以把岩土分为三类：(1)透水的：砾石、卵石、砂、裂隙或岩溶发育的岩石；(2)半透水的：黄土、粉土、粉质粘土等；(3)不透水的：粘土、泥岩、页岩及裂隙不发育的坚硬岩石。二、地下水的物理性质和化学成分（一）地下水的物理性质 地下水的物理性质包括温度、颜色、透明度、嗅味、口味、比重、导电性及放射性等。1、温度：埋藏深度不同的地下水，有不同的温度
6、变化规律，主要受气温和地温影响。按照地下水的温度不同，可把地下水分为：类别过冷水极冷水冷水温水热水极热水过热水水温1002、颜色：地下水一般是无色的，但溶有某些化学成分或悬浮物、胶体物质时，可显示出不同颜色：所含成分硬 水氧化亚铁氢氧化铁硫化氢硫细菌锰化合物悬浮物腐殖质地下水颜色浅蓝色浅灰蓝色锈黄色浅蓝绿色红色暗红色浅灰色暗黄灰黑色3、透明度：纯净的水是透明的，但由于水中含有其它固体悬浮物或胶体物质时，透明度会降低。根据透明程度不同，可将地下水分为：透明的：无悬浮物及胶体，60可见3粗线；微浊的：含少量悬浮物，3060水深可见3粗线；浑浊的：有较多悬浮物，半透明，30水深可见3mm粗线；极浊的
7、：有大量悬浮物或胶体，似乳状，水深很小时也不能看清3粗线。 4、嗅味：地下水通常无嗅味，当含有一些气体或有机质时会出现特殊的嗅味。如，水中含H2S时有臭蛋味，含腐殖质时有霉味等。有些嗅味在低温时较轻、在温度升高后则加重。5、口味：纯水无味，当含有某些化学成分时，会呈现出特殊的味觉，如：成分NaClNa2SO4Mg2Cl、MgSO4大量有机物铁盐腐殖质H2S与H2CO3同时存在CO2与适量Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2口味咸涩苦甜墨水沼泽酸良好适口6、比重：地下水比重取决于所含各种成分的含量，纯水比重为1，水中溶解的各种成分较多时可达1.21.3。7、导电性：地下水的导电性取决于电解质的
8、数量。8、放射性：地下水的放射性是由于地下水中的放射性元素类引起的，其放射性强弱取决于放射性元素的数量。三、地下水的物理性质和化学成分（二）地下水的化学成分及化学性质 1、地下水的化学成分地下水的化学成分是指纯水及其所含的各种离子、化合物和气体，与流经的岩土性质和成分、地下水的补给条件和气候等有密切关系。(1)离子：H+、Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+等阳离和0H-、Cl-、HCO3-、NO2-、NO3 -、SO4 2-、CO3 2-、SiO3 2-、PO43-等阴离子；(2)化合物： Fe2O3、Al2O31、H2SiO3等，多以沉淀物或胶体形式存在
9、；(3)气体：N2、O2 、CO2 、CH4、H2S及放射性气体等。2、地下水的化学性质(1)总矿化度：地下水中所含各种离子、分子及化合物的总量称总矿化度。可用单位体积的地下水烘干后称得的残渣重量来表示，单位g/l。按照总矿化度的大小可分为：分类淡水微咸水咸水盐水卤水矿化度(g/l)50(2)酸碱性：地下水的酸碱性是指水中氢离子的浓度，可用pH表示。水中氢离子浓度的负对数值称为水的pH，(即pHlgH+)根据pH值大小，可将地下水分为：类型强酸性水弱酸性水中性水弱碱性水强碱性水pH值9(3)硬度：地下水的硬度是指水中钙、镁离子的含量。一般用度()表示。硬度1相当于每升水中含CaO 10mg或MgO 7.2mg。按硬度的大小可分为：分类极软水软水微硬水硬水极硬水硬度()25.2四、地下水的基本类型（一）不同埋藏条件下的地下水 1、上层滞水：是指埋藏在地面以下包气带岩土层中的水。它主要包括土壤水、沼泽水及局部隔水层上的重力水。
