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1、第四章第四章地下水的地质作用地下水的地质作用 工程地质工程地质地下水的类型地下水的类型地下水的类型地下水的类型3 2地下水的物理性质和化学成分地下水的物理性质和化学成分地下水的物理性质和化学成分地下水的物理性质和化学成分3 1 工程地质工程地质 第一节第一节 地下水的地下水的物理性质和化学成分物理性质和化学成分1.地下水地下水的概念的概念2.地下水地下水的状态的状态3.地下水地下水的形成条件的形成条件4.地下水对工程的影响地下水对工程的影响 工程地质工程地质1.温度：变化范围大，受地温条件控制。温度：变化范围大，受地温条件控制。2.颜色：无色。颜色：无色。3.气味：无臭、无味。气味：无臭、无味
2、。4.透明度：透明。透明度：透明。5.导电性：取决于所含电解质的数量与性质导电性：取决于所含电解质的数量与性质一、物理性质一、物理性质 工程地质工程地质二、主要化学成分二、主要化学成分1.常见的成分：常见的成分：（3）阴离子）阴离子:（2）阳离子）阳离子:（1）有气体、胶体、有机质和离子。）有气体、胶体、有机质和离子。强酸性水（强酸性水（pHpH值值5 5）、）、弱酸性水（弱酸性水（5pH5pH值值7 7）、）、中性水（中性水（pHpH值值=7=7）、）、弱碱性水（弱碱性水（7 7pHpH值值9 9）强碱性水（强碱性水（pHpH值值9 9）。）。二、主要化学成分二、主要化学成分 工程地质工程地
3、质2.2.氢离子浓度：氢离子浓度：可分为可分为 3. 3.总矿化度：总矿化度： （1 1）定义：水中离子、分子和各）定义：水中离子、分子和各种化合物的总量。种化合物的总量。 （2 2）它表示水的矿化程度。）它表示水的矿化程度。通常通常以将水在以将水在105 -110105 -110度下蒸干后所得度下蒸干后所得干涸残余物的含量来确定。干涸残余物的含量来确定。 工程地质工程地质二、主要化学成分二、主要化学成分 工程地质工程地质二、主要化学成分二、主要化学成分（1）淡水（）淡水（1）、微咸水（）、微咸水（13） 咸水（咸水（310）、盐水（）、盐水（1050）、）、 卤水（卤水（50）。）。（2）淡
4、水和微咸水称为重碳酸盐水。）淡水和微咸水称为重碳酸盐水。（3）咸水称为硫酸盐型水。）咸水称为硫酸盐型水。（4）盐水、卤水称为氯化物型水。）盐水、卤水称为氯化物型水。根据矿化度可将水分为五类：根据矿化度可将水分为五类： 工程地质工程地质二、主要化学成分二、主要化学成分（1）总硬度：水中）总硬度：水中 Ca2+、Mg2+ 的总含量的总含量。（2）暂时硬度：由于煮沸而减少的）暂时硬度：由于煮沸而减少的Ca2+、 Mg2+的总含量。的总含量。 （4）永久硬度：总硬度与暂时硬度之差。）永久硬度：总硬度与暂时硬度之差。 即煮沸时没有沉淀的即煮沸时没有沉淀的Ca2+ Mg2+的含量。的含量。4 4、水的硬度
5、：、水的硬度： 工程地质工程地质三、地下水的侵蚀性三、地下水的侵蚀性侵蚀类型侵蚀类型1 1、结晶性侵蚀体、结晶性侵蚀体2 2、分解结晶复合性侵蚀、分解结晶复合性侵蚀3 3、分解性侵蚀、分解性侵蚀1.按储存空间分为：按储存空间分为：包气带水、潜水和承压水。包气带水、潜水和承压水。2.2.按储存的介质分为：按储存的介质分为：孔隙水、裂隙水和岩溶水。孔隙水、裂隙水和岩溶水。第二节第二节 地下水的类型地下水的类型 工程地质工程地质类类型型第二节第二节 地下水的类型地下水的类型 工程地质工程地质工程地质工程地质1.定义：在包气带局部隔水层之上具有自定义：在包气带局部隔水层之上具有自由水面的重力水。由水面
6、的重力水。2.特征是：在垂直和水平方向上分布均不特征是：在垂直和水平方向上分布均不稳定；分布区、补给区和排泄区一致；稳定；分布区、补给区和排泄区一致；水量和水质受气候控制，季节变化明显。水量和水质受气候控制，季节变化明显。一、上层滞水一、上层滞水 工程地质工程地质二、潜水二、潜水潜水潜水1.1.相关概念相关概念2.2.潜水特征潜水特征3.3.潜水意义潜水意义4.4.排泄方式排泄方式 工程地质工程地质（1 1）潜水；）潜水；（2）潜水面；（）潜水面；（3）潜水位；）潜水位；（4）潜水埋深；（）潜水埋深；（5）潜水水力坡度；）潜水水力坡度；（6）潜水厚度；（）潜水厚度；（7）等水位线；）等水位线；
7、1.1.相关概念相关概念 工程地质工程地质二、潜水二、潜水（1）从水位高处向低处渗流；）从水位高处向低处渗流；（2）水面形状与地面起伏有一）水面形状与地面起伏有一 定的一致性；定的一致性；（3）潜水面以上无稳定隔水）潜水面以上无稳定隔水 层，水位不稳定；层，水位不稳定；（4）分布区与补给区一致，易）分布区与补给区一致，易 受污染，水质差。受污染，水质差。特特征征2.2.特征特征 工程地质工程地质二、潜水二、潜水3.意义：意义： 对工程有很大影响。具有开采价值。对工程有很大影响。具有开采价值。 4.排泄方式：排泄方式： 水平排泄；垂直排泄。水平排泄；垂直排泄。工程地质工程地质二、潜水二、潜水5.
8、读图与识图：潜水等水位线图读图与识图：潜水等水位线图（1）潜水水面的起伏情况；）潜水水面的起伏情况；（2）潜水的流向；）潜水的流向；（3）潜水与河水之间的相）潜水与河水之间的相 互补给关系；互补给关系；（4）含水层的厚度；）含水层的厚度；（5）潜水面的埋深；）潜水面的埋深；（6）潜水的水力坡度。）潜水的水力坡度。从潜水从潜水等水位等水位线图，线图，可以获可以获得下列得下列信息：信息： 工程地质工程地质潜水等水位线图潜水等水位线图 工程地质工程地质三、承压水三、承压水1.1.相关概念相关概念2.2.承压水的特征承压水的特征3.3.承压水的意义承压水的意义4.4.形成承压水的地质构造形成承压水的地
9、质构造5.5.承压水等水压线图承压水等水压线图6.6.承压水等水压线图承压水等水压线图承压水承压水 工程地质工程地质三、承压水三、承压水1.1.相关概念相关概念（1 1）承压水的概念）承压水的概念（2）初见水位；）初见水位；（3）承压水位；）承压水位；（4）承压水头承压水头承压水头承压水头；（5）承压含水层厚度；）承压含水层厚度；（6）等水压线）等水压线（7）承压水头（正、负）承压水头（正、负）（8）自流水）自流水承压水相关术语解释图承压水相关术语解释图 工程地质工程地质 工程地质工程地质三、承压水三、承压水2.2.承压承压水特征水特征（1）水流由水压高处）水流由水压高处 流向水压低处。流向水
10、压低处。（2）由三区组成）由三区组成-补给补给 区、承压区、排泄区。区、承压区、排泄区。（3）受外界因素影响小，）受外界因素影响小， 水位稳定，水质好。水位稳定，水质好。（4）最适宜于形成承压）最适宜于形成承压 水的地质构造。水的地质构造。 工程地质工程地质三、承压水三、承压水3.3.意义：意义：（1 1）对工程有很大影响）对工程有很大影响( (举例说明举例说明) )。 （2 2）具有开采价值。受污染后，难以）具有开采价值。受污染后，难以净化。净化。4.4.形成承压形成承压水的地质构造：水的地质构造：工程地质工程地质三、承压水三、承压水（1 1）承压盆地：向斜是最好的承压）承压盆地：向斜是最好
11、的承压）承压盆地：向斜是最好的承压）承压盆地：向斜是最好的承压 盆地。盆地。盆地。盆地。（2 2）自流斜地：单斜岩层是最好的）自流斜地：单斜岩层是最好的）自流斜地：单斜岩层是最好的）自流斜地：单斜岩层是最好的 自流斜地。自流斜地。自流斜地。自流斜地。 工程地质工程地质三、承压水三、承压水承压水流向；承压水流向；承压水位承压水位；含水层埋藏深度；含水层埋藏深度；承压水位埋藏深度；承压水位埋藏深度；承压水头；承压水头；水力梯度。水力梯度。5.5.读图与识图读图与识图可可获获得得的的信信息息 工程地质工程地质三、承压水三、承压水5 5 5 5. .读图与识图：承压水等水压线图读图与识图：承压水等水压
12、线图1-1-地形等高线；地形等高线； 2-2-含水层顶板等高线；含水层顶板等高线；3-3-等水压线；等水压线； 4-4-地下水流向地下水流向 工程地质工程地质四、裂隙水四、裂隙水1.1.裂隙水概念裂隙水概念2.2.裂隙水特征裂隙水特征3.3.裂隙水分类裂隙水分类4.4.认识举例认识举例裂裂隙隙水水 工程地质工程地质四、裂隙水四、裂隙水1.1.概念：概念：埋藏在基岩裂隙中的地下水。埋藏在基岩裂隙中的地下水。2.特征：特征：分布不均匀，水力联系复杂。分布不均匀，水力联系复杂。工程地质工程地质四、裂隙水四、裂隙水（1 1）根据赋存介质：）根据赋存介质： 脉状（坚硬岩石）脉状（坚硬岩石）裂隙水裂隙水
13、层状（破碎岩石）裂隙水层状（破碎岩石）裂隙水（2 2）根据裂隙成因：）根据裂隙成因： 风化裂隙水风化裂隙水 成岩裂隙水成岩裂隙水 构造裂隙水构造裂隙水分分类类3.3.分类分类 工程地质工程地质四、裂隙水四、裂隙水4.4.认识举例认识举例: :脉状承压水示意图脉状承压水示意图 工程地质工程地质五、岩溶水五、岩溶水1.1.岩溶水概念岩溶水概念2.2.岩溶水特征岩溶水特征3.3.认识举例认识举例岩岩溶溶水水 工程地质工程地质五、岩溶水五、岩溶水1.1.概念：概念：赋存和运移于可溶岩空赋存和运移于可溶岩空隙中的地下水。隙中的地下水。2.2.特征特征( (与地表水接近与地表水接近) )：（1 1）空间分
14、布极不均匀；）空间分布极不均匀；（2 2）水力联系密切，含水层系统独立完整；）水力联系密切，含水层系统独立完整；（3 3）水量动态多变，具有时间性；）水量动态多变，具有时间性；（4 4）管道及暗河中流动迅速；）管道及暗河中流动迅速；（5 5）矿化度低。）矿化度低。工程地质工程地质3.3.认识举例：认识举例：五、岩溶水五、岩溶水地下暗河地下暗河四川黄龙四川黄龙 工程地质工程地质六、泉水六、泉水1.1.泉水的概念泉水的概念2.2.泉水的特征泉水的特征3.3.认识举例认识举例泉泉水水 工程地质工程地质六、泉水六、泉水1.1.概念：概念：地下水在地表的天然集中露头。地下水在地表的天然集中露头。泉是地下水的一种重要排泄方式。泉是地下水的一种重要排泄方式。（1 1）根据出露原因：）根据出露原因： 侵蚀泉、接触泉、断层泉侵蚀泉、接触泉、断层泉（2 2）根据温度：）根据温度： 冷泉和温泉冷泉和温泉2分分类类 工程地质工程地质六、泉水六、泉水3.3.认识举例：认识举例：西安华清池：热泉西安华清池：热泉济南豹突泉：冷泉济南豹突泉：冷泉
