最新《供水水文地质》第五章讲义
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供水水文地质供水水文地质第一章地质基础知识§1.1 地球的构造与形态1、地球的构造与形态1、地球赤道半径6378.16km,极半径6356.755km,两者相差约21.4km2、地球内圈特征:地壳(莫霍面)地幔(古登堡面)地核P33、外圈特征:大气圈、水圈、生物圈P44、地壳表面特征:最高:喜马拉雅山的珠穆朗玛峰,海拔8844.43m最深:太平洋的马里亚纳海沟,海平面以下11034m5、陆地地形:山地,丘陵,平原,高原,盆地,洼地 P56、海底地形:大陆架,大陆坡,大陆基,海沟,岛弧,深海(大洋)盆地,洋中脊等大陆架——紧邻陆地的、地势平坦的浅海水底平原三、地壳的物质组成地壳上以氧硅铝为主钙钠钾亦较多地壳下依氧硅为主其他元素含量减少镁铁增加一、主要造岩矿物的特征1. 矿物的概念——具一定化学成分和物理性质的自然元素和天然化合物,一般为结晶质。
2.矿物是地壳的基本组成部分是矿石和岩石的组成单位3.矿物的主要性质详见P8表格矿物的主要物理性质:晶形、颜色、光泽、条痕、硬度、解理和断口、相对密度等二、岩石的分类P9岩石(rock)——在各种地质条件下一种或多种矿物组成的自然集合体。
按成因分为三大类:岩浆岩(magmatic rock)、沉积岩(sedimentary rock)、变质岩(metamorphic rock)1. 岩浆岩岩浆沿着地壳岩石的裂隙上升到地壳范围内或喷出地表,热量逐渐散失,最后冷却凝固而成的岩石就叫岩浆岩,又称火成岩。
1.1岩浆上升侵入周围岩层中所形成的岩石称为侵入岩,侵入岩又可分为深成岩和浅成岩两大类。
在地壳深处冷凝成的岩石叫深成岩产状多为岩基和岩株例:橄榄岩、辉长岩、闪长岩、花岗岩在地表深度较小处冷凝成的岩石叫浅成岩产状为岩盘、岩床、岩脉等例:闪长玢岩、花岗斑岩1.2岩浆喷出地表形成的岩浆岩称为喷出岩,又称火山岩,产状为岩流和火山锥例:玄武岩、安山岩、流纹岩岩浆岩的产状,是指岩浆岩在空间的位置、形态和大小1.3岩浆岩的结构——组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状,及其相互结合的方式。
水文地质学讲义
1.水文地质学的定义:
水文地质学是研究地下水的科学。
地下水:指赋存和运动于地表以下土层中和岩石空隙中的水。
水文地质学的研究内容
地下水本身:起源、分布、赋存状态、补给、径流、排泄、运动特征、水质、水量
地下水与周围环境的关系
利用地下水和防范地下水灾害
水文地质学的相关学科
1、与介质有关的
2、与水有关的
3、与运动规律有关的
4、新技术新方
法
水文地质学的分支学科
2.水文地质学在国民经济建设中的作用:
水在人类生产生活中起重要作用,而地下水是水资源的重要组成部分。
地下水是宝贵的资源
生活要用到地下水
工业要用地下水
农业要用地下水
地下水的其它用途
利用其热能:发电、工业锅炉、农业灌溉、医疗卫生
利用其化学成分:矿泉水、医疗保健、矿产资源、找矿作用 地下水对国民经济建设的不良影响
地下水对农业的影响:沼泽化、盐渍化
地下水对工矿业的影响:地下工程水灾、对地面建筑的影响
地下水使用不当引起的环境问题
过量开采地下水导致开采条件恶化
过量开采地下水造成地面沉降
大量开采地下水引起地面塌陷
某些地下水对人体的危害
地下水受污染的危害
3.地下水研究在煤矿勘查、建设和生产中的意义:
矿井水灾害
煤层顶板松散层含水体突水
煤层底板灰岩含水体突水
断层突水
陷落柱突水
老空区突水
矿井酸性水害
水资源利用:生活用水、工业用水(电厂用水)
第一章绪论。
第五章
研究对象:
●渗流-多孔介质中流体的运动
◎流体-水、油、气
◎多孔介质-由骨架和空隙构成;地下岩土体
●地下水动力学-研究地下水在地下多孔介质空间中运动的规律及其应用的科学
●广义:研究地下水在多孔介质中的运动规律及应用
●狭义:研究饱水带地下水水头分布规律,对含水层进行定量评价,为地下水的利用与防治提供依据。
地下水概论
包气带
地表以下到地下水面之上,岩石中的空隙未被重力水所充满
饱水带
岩石空隙被水完全充满→是二相介质(固相+液相水)空隙中水的存在形式:
①重力水②结合水
饱水带中重力水:连续分布(孔隙是连通)→传递压力→在水头差作用下,地下水(空隙中的水)可以连续运动。
地下开挖,坑道,巷道,基坑,打井在此带均有重力水涌出来!
潜水:
地表以下,第一个具有自由表面的稳定含水层中的重力水
自由表面—即没有隔水层限制,与大气直接相通,除大气压强外不受其它力。
稳定含水层—指具有一定的空间连续性(范围)以示区分上层滞水
潜水含水层——赋存潜水的岩层
房屋建筑时的基坑排水,大堤堤角处的散浸渗漏(潜水)。
绪论供水水文地质学是研究地下水资源作为供水水源的应用科学。
拟解决的主要问题:1、何处有可供利用的地下水资源?2、已发现的地下水资源水质如何?水量有多少?3、如何使有限的地下水资源发挥最大的效益,并减少负环境效应?地下水:埋藏在地表以下岩石空隙中的水。
地下水作为供水水源的优点(1)一般不需净化处理;(2)不易受地表污染;(3)水温较低且恒定;(4)输水管道较短,构筑物较简单,基建费用低,占地面积小;(5)分布广,供水能力较稳定。
(6)可以“以丰补欠”,提高水资源的利用率。
供水水文地质主要包括地下水资源的寻找和勘探、地下水资源评价、地下水资源开采及地下水资源的保护和管理四方面的内容,简述如下:1、地下水资源的寻找和勘探(供水水文地质勘察)研究目的:确定哪里有可供开采利用的地下水。
研究内容:地下水资源的形成条件;利用各种技术手段查明其埋藏、分布和运动规律、圏出地下水富集地段,为进一步评价和开采提供资料。
2、地下水资源评价研究目的:评价供水水源的质和量。
研究内容:水质评价和水量评价。
3、地下水资源开采研究目的:通过技术经济合理的取水构筑物把地下水开采出来,以满足各种用水的需要。
研究内容:水源地的选择、取水方法的选择、取水构筑物的布置以及提高取水构筑物出水能力等。
4、地下水资源的保护和管理研究目的:使有限的地下水资源发挥最大的效益。
研究内容:地下水开采过程中的地下水资源质和量的变化及负环境效应。
第一章1、通过地震波在地球内部传播速度的变化,发现在地球内部存在两个明显的分界面,即莫霍面和古登堡面___,它们把地球分为三个圈层,即地壳、地幔和地核。
2、名词解释:硅铝层:大陆地壳上层平均成分相当于花岗岩类岩石,主要为富硅铝的硅酸盐矿物所组成,常称为硅铝层硅镁层:大陆地壳下层和大洋地壳平均成分相当于玄武类岩石,主要为富硅镁的硅酸盐矿物所组成,常称为硅镁层。
岩石圈:软流圈以上的地幔与地壳均由坚硬的岩石组成,二者统称为岩石圈。