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地下水基本知识ppt课件

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地下水的物理性质和化学成分ppt课件

地下水的物理性质和化学成分ppt课件
19
-
地下水化学成分的性质
• 氢离子浓度 地下水的酸性和碱性的程度，取决于水中氢离子的浓
度大小 大多数地下水的pH值在6.5-8.5之间，北方地区多为
pH=7-8的弱碱水
20
-
地下水化学成分的性质
• 硬度 总硬度：地下水中所有Ca2+、Mg2+离子的总含量 暂时硬度：将水加热至沸腾周，由于形成碳酸盐沉淀
第四章 地下水的物理性质 和化学成分
1
-
4.1 地下水的物理性质
2
-
地下水的物理性质、化学成分特征是地下水与环境 （自然地理、地质背景及人类活动）长期作用的结果。 地下水的化学性质为认识和了解地下水形成的地质历史 条件和过程提供依据
地下水在岩石的孔隙、裂隙或溶洞中储存和运动时， 溶滤和溶解着岩石的可溶成份，使地下水变成了含有各 种矿物质的天然溶液，而且随着运动环境和运动过程的 变化，地下水的化学成分也不断地更迭着
(6) 镁离(Mg2+)
-
泥石
18
地下水化学成分的性质
• 总含盐量与总溶解固体(TDS) 总含盐量：存在于地下水中的离子、分子和微粒(不
包括气体)之总含量 总溶解固体(TDS)：通常在105-110℃温度下将水样蒸
干后所得干涸残余物的总量
TDS ≈总含盐量-1/2HCO3TDS是反映地下水化学成分的主要指标：TDS含量低的 淡S要O水成42-为以分主HC要O3成-为分主；要T成DS分含；量T高DS的含盐量水中和等卤的水盐常质以水C常l-为以主
36
-
地下水在运动过程中的各种作用
(2)水中阳离子的浓度 水中某种阳离子浓度越大，则其交替吸附能力就越强，
甚至可以发生吸附能力小的交替岩土颗粒表面吸附能力 大的阳离子

水文地质(PPT)

水文地质(PPT)
正确的计算未来井巷及采区的涌水量大小，是一项重要而复杂的工作。 它对煤田的技术经济评价有很大的影响，并且也是开采设计部门选择采掘 方案，制定疏于措施，确定排水设备的主要依据。
一、地下水的运动规律
岩层必须透水 必备条件 沿水流方向具有水位差
地下水的运动条件
运动速度及水量 水力坡度 =（H1-H2）/L
地表水防治
堵塞通道 河流改道 铺整河床
井下防治水 老容积水的探放 ：采空区，由于地表水和地下水的补给，充满了大量积水。
其特点： 一般积水范围不明（特别是一些老矿井），串联关系复杂、水量大、酸性 强、水头压力高、危害大。 要隔离积水需保留大量的安全煤柱，一方面影响资源的回收，另一方面， 由于资料不清、范围不确，可能引起积水的突然涌出，酿成灾害事故。 因此，探故老窑水是采矿工作中防患于未然的必要措施，是探明可采边界 和安全开来的主要手段。
程，称为水循环。
水循环包括内陆循环、海陆循环、海洋循环。
水的循环示意图
水循环意义 a.使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间不断地进行着 能量交换和物质迁移。
b.使大气
降水、地表水、
地下水、土壤 水之间相互转
化，使水资源
形成不断更新 的统一系统。
二、含水层和隔水层
自然界中的岩层是在漫长的地质历史中形成，并经历了后期多次构造 运动与各种地质构造改造，因而发育了许多不同成因，不同方向，不同规 模的空隙。
二、井筒涌水量计算
潜水完整井涌水量计算: 系指井筒开凿在潜水含水层中，并打穿含水层到隔水底板； 自流水完整井涌水量计算： 系指井筒开凿在自流水含水层中，并全部揭露含水层；
巷道涌水量预测方法：
第三节 矿井水的防治
——以防为主，法治结合

《地下水基本概念》课件

《地下水基本概念》课件

结语地下Βιβλιοθήκη 的未来与挑战随着人口增长、经济发展和气 候变化等问题愈发突出，地下 水的管理和开发面临着严峻的 挑战。
地下水保护的重要性
地下水管理的必要性
地下水不仅是人类生产生活必 不可少的资源，也神秘而美丽。 我们应该积极地保护地下水资 源，保持其永续性。
地下水的管理涉及多个领域， 不仅需要政府和企业的积极参 与，也需要公众的关注和共同 管理。
地下水基本概念
本PPT课件旨在介绍地下水的基本概念，帮助人们更好地了解和利用这一重要 水资源。
概述
1
什么是地下水？
指地球表面以下一定深度的含水层，由岩石、土壤、沉积物等天然地下介质空隙 中的地下水形成。
2
地下水循环
地下水在地下介质中通过渗透、过流、滞水等方式流动，与地表水和大气水进行 水文循环。
3
地下水补给来源
地下水补给通常来自大气降水、 河流、湖泊、海洋、表层灌溉 和地下水间补给。
地下水的分布
1 地下水的分带
地下水分层分带，由浅到深分为不同的地下水带。带内水质、水位等特性具有相对统一 性。
2 地下水的富集地区
地下水富集地区多集中于河流谷地、湖泊流域、古老的地质构造中等，不同特征的地下 水富集地区有不同的利用方式。
3
地下水可持续利用
为了保障地下水资源的可持续利用，需要制定科学的管理和保护措施，避免不合理的 开采和环境破坏。
地下水法律法规
国家法律法规 地方条例规定 地下水保护措施
《中华人民共和国水法》、《地下水管理条例》 等。
根据不同地方的地质特征和社会经济发展需要 制定相关的地方性地下水管理条例和政策。
包括地下水保护区划定、控制水源区内使用化 学品等多种管理措施。

工程地下水ppt课件

工程地下水ppt课件
水力性质评价
对地下水的物理性质进行评价，如渗透性、含水性、导水性等。
工程地下水的预测模型
1 2
水文地质模型
根据地下水的形成规律和水文地质条件，预测地 下水的补给量、储存量、水位变化等。
水动力学模型
根据地下水的流动规律和水动力学条件，预测地 下水的流速、流向、水压等变化情况。
3
水质模型
根据地下水的化学成分形成规律和水质条件，预 测水质的变化情况，如化学需氧量、悬浮物等。
工程地下水ppt课件
contents
目录
• 工程地下水概述 • 工程地下水的水文地质条件 • 工程地下水的勘察与评价 • 工程地下水的防护与治理 • 工程地下水的资源利用与保护 • 工程地下水案例分析
01
工程地下水概述
定义与特点
定义
工程地下水是指存在于地下岩石空隙中的水，它可以通过孔隙、裂隙、溶洞等空隙流动，是地下工程中需要关注 和研究的重要因素。
特点
工程地下水具有不均匀性、流动性和不可见性等特点，不均匀性指地下水的分布和运动在不同地区和不同深度上 存在差异；流动性指地下水可以流动，其流向和水位受地势、地质条件等多种因素的影响；不可见性指地下水的 存在和运动不能直接被观察到，需要通过一定的观测和实验手段来探测和研究。
工程地下水的分类
根据来源
04
工程地下水的防护与治理
工程地下水的防护措施
预防渗漏
01
在工程设计和施工过程中，应采取有效的防渗措施，如设置防
渗墙、铺设防渗膜等，以防止地下水的渗漏。
排水措施
02
对于地下水位较高的区域，应设置排水系统，如排水沟、排水
管等，以降低地下水位，防止地下水对工程的影响。
监测与检测

地下水-22PPT课件

地下水-22PPT课件
洪流猛烈冲刷沟底、沟壁的岩石并使其遭受破坏，称为 冲刷作用。
冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的沟谷。多次冲刷两 侧形成许多小冲沟，共同构成了冲沟系统。
地
当冲沟下切到地下水面时，便形成了小溪。
质
作 用
（ 洪 流 ）
2.洪流的堆积作用与洪积扇
暂
洪积物的特点：
时
①沟口附近堆积多，厚度大，
性 流 水 的
颗粒粗大，越向外堆积越少 越薄，颗粒细小，具明显的 分带性
类 有河流冲积物二元结构。
型
）
在大河的中下游地区，由于河床长
期往复摆动河漫滩不断发展扩大并连在
一起。从而形成广阔的冲积平原，如长
江中下游平原。
（二）河流阶地
（一）河流阶地的构成
1.河流阶地——原生河谷的谷底，由
河 于河流底蚀作用重新加强而相对抬升
流 到洪水位以上，形成分布于河谷两侧、
的 沿谷坡伸展的阶梯状地形。
地 质 作
②磨圆度差，分选性较差， 可见斜层理和交错层理。
用
（
③堆积的地形是锥状时，称
洪 流 ）
为洪积锥（冲击锥），呈扇 形时称为洪积扇。
六、河流的侵蚀作用
河流：经常流水或常年
流水的河谷。
河流分为：河源、河口、
河 上游、中游、下游、河系、流
流 域、分水岭
的 河谷的组成要素：
侵 谷底——河谷底部平坦的
（三）沉积的主要类型
1.心滩——河水
从窄束段流入开阔
段时，流速减小，
河 致使较粗部分在河
流 底中部淤积，逐渐
的 形成心滩。
沉 积
2.边滩与河漫滩
作 ①边滩——是单向环流将凹岸掏蚀的物质带到凸岸沉积

地下水基本知识

地下水基本知识
Vn n = (×100%) V
松散岩土平均孔隙度
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 砾石 砂 粉沙 粘土
影响孔隙度 影响孔隙度的因素 孔隙度的因素 1、颗粒的大小及颗粒排列方式。 颗粒的大小及颗粒排列方式。 的大小及颗粒排列方式
等粒径的最松散排列方式和最紧密排列方式。 等粒径的最松散排列方式和最紧密排列方式。
两个隔水层或弱透水层之间的饱和含水层的水。 两个隔水层或弱透水层之间的饱和含水层的水。 上部隔水层或弱透水层与含水层交界面：顶板； 上部隔水层或弱透水层与含水层交界面：顶板； 下部隔水层或弱透水与含水层交界面层：底板。 下部隔水层或弱透水与含水层交界面层：底板。 承压的含义: 含水层被顶板 底板封闭 顶板、 封闭； 承压的含义 (1) 含水层被顶板、底板封闭；(2) 地下水测压水位高于顶板 顶板。 地下水测压水位高于顶板。
第三章 地下水的运动Байду номын сангаас
地下水的运动：地下水在岩层空隙中流 动过程的特征和规律。
研究地下水运动规律的科学称为地下水动 力学。目前已发展成为一门内容十分丰富的 独立学科。
3.1 地下水运动特征及其基本规律
3.1.1地下水运动的特点 3.1.1地下水运动的特点 （一）曲折复杂的水流通道
（二）流速慢（m/d） （二）流速慢（m/d） 渗流：地下水在曲折的通道中缓慢流动称为。渗流流速 渗流：地下水在曲折的通道中缓慢流动称为。渗流流速 为数m/d。 为数m/d。 过水断面：渗透水流通过的含水层横断面称为过水断面 过水断面：渗透水流通过的含水层横断面称为过水断面
饱和带(潜流带 饱和带 潜流带) 潜流带 被水充满
2．潜水
定义: 定义 潜水 Phreatic Water

地下水基本知识

地下水基本知识

4. 非稳定流和缓变流运动
在渗流场内各渗流运动要素不随时间而变化的地下水运动， 称为地下水的稳定流运动，否则称为地下水的非稳定流运 动。 大多数地下水运动都属非稳定流运动。
（二）地下水运动的基本规律
1856年，法国水力学家达西（H.Darcy)以砂为透 水介质进行渗透实验，获得达西定律：v=ki 渗透系数可定义为水力坡降等于1时的地下水渗流 速度，室内渗透试验或野外抽水试验确定。 值得注意，地下水实际流速远大于渗流速度，渗 流速度只为研究方便而提出来一个虚拟参数。 达西定律表明地下水渗流速度与水力坡度成线性 正比关系，仅适用于砂土中渗流的稳定层流运动 规律的描述。 虽然已经获得了一定程度的研究进展，如哲才公 式等，但地下水渗流运动规律仍有待进一步深入 研究。
②潜水的等水位线图 等水位线图是由潜水面上高程相同的点连接起来 所得的图形，它类似于地形等高线。 利用等水位线图可解决 如下工程实际问题：
（a）确定潜水的流向和水力 坡度 （b）确定潜水埋藏深度 （c）确定潜水与地表水的补 给关系 （d）了解地下岩层岩性分布 的变化
（2）承压水
充满于地表下两个稳定隔水层之间含水层中的重力水，有时也称为 层间水或有压水。 上部隔水层称为隔水顶板；下部隔水层称为隔水底板 当钻孔打穿隔水顶板时可见到地下水，其高程称初见水位 当钻孔打穿隔水顶板时，水沿钻孔上升到一定高度后不再上升，其 高程称承压水位或测压水位 承压含水层顶底板垂直距离称为 承压含水层厚度 承压水位高出隔水顶板底面的距 离称为承压水头或测压水头 承压水头高出地表时，其承压水 头称为正水头 具有正水头的承压水，称为承压 自流水；承压水位高于地表标高 的地区称承压水自流区 承压水位连成的面称承压面。
（二）地下水分类

[课件]地下水基本知识PPT

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3、岩土颗粒形状
岩土颗粒形状度也愈大。 4、粘土
粘土的孔隙度往往可以超过上述理论上最 大孔隙度值。粘土颗粒表面常带有电荷，构成 颗粒集合体，可形成直径比颗粒还大的结构孔 隙。此外，还发育有虫孔、根孔、干裂缝等次 生空隙。
二、 渗透系数 即透水性，是指岩石透水的能力。表征岩土透水 性的定量指标是渗透系数。 影响岩土透水性的因素 1、孔隙大小 松散岩土孔隙通道边缘上是不运动的结合水， 其余是重力水。边缘上的水流速为零，中心处流 速最大。孔隙直径愈小，结合水所占据的空间愈 大，中心处最大流速愈小，实际渗流断面平均流 速就愈小，透水性就愈差。孔隙直径小于两倍结 合水层厚度时不透水。
第二章 含水介质
岩土中的空隙：孔隙、裂隙和岩溶孔洞。
2.1 孔隙
松散岩石颗粒间的空隙，称为孔隙。孔隙 介质的性质，包括孔隙度、给水度、持水度和 渗透系数，直接影响地下水的分布和运移特征。 一、孔隙度 指某一体积岩土(包括孔隙在内) 中孔隙体积所占的比例。
Vn n (100% ) V
松散岩土平均孔隙度
潜水面
u在潮湿气候区， 潜水面的位置较高 （离地面较近）
潮湿气候区
u在干旱气候区， 潜水面的位置较低 （离地面较远）
干旱气候区
潜水面位置的 季节性变化 潜水面的位置在雨季 较高而在旱季较低 季节变动带或暂时饱和带
地形与潜水面
3．承压水
定义:
承压水 Confined Ground Water
三种类型地下水：孔隙水、裂隙水和岩溶水。
第三章 地下水的运动
2.3 溶穴 溶穴(隙) 可溶的沉积岩（岩盐、石膏、石灰岩、 白云岩等）在地下水溶蚀下产生的空洞。 岩溶率溶穴的体积与岩石总体积比值
V k K ( 1 0 0 % ) k V

《地下水基本概念》ppt课件

《地下水基本概念》ppt课件
Water table
The shape of a water table beneath hilly topography
描画岩石浸透性能的参数是浸透 系数〔K〕。
1856年，法国水利学家达西 〔H．Darcy〕经过大量的实验，得 出线性浸透定律，
即达西定律：Q=Kωh/L=KωI
K-浸透系数；ω-过水断面；I-水力梯 度
Resources
groundwater: 地下水 infiltrate:渗入 porosity:孔隙度 pore:孔隙 fissure(fracture):裂隙 cavity:溶穴
permeability〔浸透性) aquifer〔含水层〕 aquitard〔弱透水层、半隔水层〕 aquiclude〔隔水层〕 unconfined aquifer〔无压含水层〕 confined aquifer〔承压含水层〕
1〕大气降水的补给 2〕地表水的补给 3〕凝结水的补给 4〕含水层之间的补给
〔2〕地下水的排泄 1〕泉 ：是地下水的天然露头。 2〕其它排泄方式 ①泄流 ②蒸发 ③蒸腾 ④人工排泄(井〕
abh:侵蚀泉
c:接触泉
defg：溢流泉
i:断层泉
The types of springs
Spring form
•A permeable material〔透水物质〕 is one through which water flows easily,whereas an impermeable
Number of available conduits Size of the conduits Straightness of the conduits
An aquifer is a high-porosity, high-permeability rock.If it has access to the ground surface,it’s an unconfined aquifer.If it’s trapped below an aquitard,a rock with low permeability,it’s a confined
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常见松散岩土的给水度 岩石名称 给水度（μ） 岩石名称 给水度（μ）
砾石
0.35-0.30
细砂
0.20-0.15
粗砂
0.30-0.25
极细砂 0.15-0.10
中砂
0.25-0.2
粘土
<0.10
透水性— 指在一定压力梯度下岩石允许水透过
的性能。取决于空隙直径的大小和连
裂裂裂隙隙粉粉卵隙砂 粘黄砾淤和泥与砂质页土石与土泥溶岩岩岩粘岩岩隙溶土溶不发通发不育程育太的度，的坚发其坚硬育次硬岩是的岩空石坚隙石的硬多岩少石。
条件，但能否储存水，成为松含散水含水层层，还必须具备保 存住地下水的地质构造：下部要有隔泥岩水层托住重力 水，并在水平方向上具有某种砂隔岩水含水边层界，使之不致 完全流失，水能在岩层空隙中保存住，从而形成含 水层。也就是说，透水岩层与隔水岩层组合起来， 才能成为含水层。 3、良好的补给来源。 有足够的水源，使储水空间 能不断地获得补给，方能成为含水层。
§1 地下水的概念
一、自然界中水的 分布
二、地下水的概念
埋藏在地表以下岩 土空隙中的水。主 要是由渗透作用和 凝结作用形成的， 此外还有极少量的 原生水。
§2 地下水的赋存状态
一、岩土的空隙性 二、水在岩土中存在的形式 三、岩土的水理性质
一、岩土的空隙性
岩土中的空隙是地下水的储存空间，岩土空 隙按其成因可分为孔隙、裂隙和溶隙（岩 溶溶洞）。
结合水
吸着水 薄膜水
包
毛细水
气
带
地下水面
饱
重力水
水
带
三、岩土的水理性质
岩石的空隙虽然为地下水提供了储存的 空间，但是水能否自由进出这些空间却 与岩石表面控制水分活动的条件、性质 有很大关系。与水分的贮存运移有关的 岩石性质称为岩石的水理性质。包括容 水性、持水性、给水性和透水性。
容水性— 指岩石空隙能容纳一定水量的性能。
孔隙
松散岩土
溶洞
可溶性岩石， 如灰岩
＋ ＋＋ ＋＋ ＋ ＋ 坚硬岩石，如花岗岩
裂隙
1、孔隙：指松散岩土颗粒与颗粒集合体之间小孔状
或细管状的空隙。 孔隙体积多少用孔隙度（n）来量度。
n=（Vn/V ）×100%
孔隙的体积
V岩石总体积
影响孔隙度的因素：岩石的密实程度、颗粒的均匀性、
颗粒形状和颗粒间的胶结程度等。
着水层以外的液态水膜。这层水不受
重力影响，但由于引力不等薄膜水质
土粒
点可由厚的地方向薄处转移。
重力水——指在重力作用下，贮存在 岩石和土壤的非毛管孔隙中自由运动 的水。
重力水
毛细管水——受毛管力作用而保持在土壤毛细 管孔隙（直径0.001-0.1毫米）中的水。
各种形式的水在地壳中的分布
地表
水井
气态水
1、上层滞水；2、潜水；3、承压水
三、按空隙性质分类的各类地下水特征
1、孔隙水；2、裂隙水；3、岩溶水
1、按岩石空隙性质分类的地下水
孔隙水主要存在和运动于松散岩石（即未完全胶 结和未胶结的砂、砾石和粘性土等）孔隙中。
裂隙水存在和运动于坚硬岩石的裂隙中
岩土根据透水性好坏可分为： 1. 透水岩土：砂、砾、卵石、砂岩、
裂隙与岩溶发育的坚硬岩石；
2. 半透水岩土：粉质粘土、粉土、黄土、 裂隙与岩溶不太发育的坚硬岩石；
3. 不透水岩土：粘土、淤泥、泥岩、页岩、 裂隙和溶隙不发育的坚硬岩石。
表示岩土透水性能大小的指标，称为渗透系数， 用符号K表，单位m/d（米/天）
孔隙度测定方法
1、概略测定方法： n=V水/V砂
2、准确测定方法：
液
n=（1-δ/γ)×100%
面
δ—松散岩石的干重力密度
水
γ—松散岩石的密度
砂 子
2、裂隙：指固结的坚硬岩石在构造运动以及其他各
种内、外地质营力作用下，产生于岩体中的各种扁平 状空隙。
用裂隙度（Kt）来衡量。
Kt=（Vt /V ）×100%
裂隙的体积
V岩石总体积
=（∑L·b）/F ×100%
露头中裂隙的长
岩层露头面积
度
裂隙的平均宽度
3、溶隙：可溶性岩体中的裂隙再经过地下水流的长
期溶蚀、冲刷而形成的空隙或空洞称为溶隙或溶洞。
用溶洞（岩溶）率（Kk）来衡量。
Kk =（Vk/V ）×100%
溶隙的体积，通常 由钻孔中所取得的
岩心测量而得
Байду номын сангаас
V岩石总体 积
第11章 地下水的基本知识
重点：岩土的水理性质、含水层与隔水层、降落漏斗、 影响半径、地下水的分类及各类地下水的特征，等水 位线图和等水压线图及其作用。
§1 地下水的概念 §2 地下水的赋存状态 §3 含水层和隔水层 §4 地下水分类及各类地下水的特征 §5 地下水的循环 §6 地下水运动的基本规律
§4、地下水的分类及各类地下水的特征
一、地下水的分类：
1、按岩石空隙性质分类的地下水： 孔隙水、裂隙水、岩溶水
2、按埋藏条件分类的地下水： 上层滞水、潜水、承压水（自流水）
3、我国地下水分类： 孔隙（裂隙、岩溶）—上层滞水，孔隙（裂隙、岩 溶）—潜水，孔隙（裂隙、岩溶）—承压水。
二、按埋藏条件分类的各类地下水特征
§3 含水层和隔水层
一、概 念 二、构成含水层的基本条件
一、 概 念
➢ 含水层： 指能够透过并给出相当数量水的岩层。
➢隔水层： 不能透过并给出水，或透过和给出水 的数量微不足道的岩层（渗透系数 <0.001m/d）
湖
松散含水层
泥岩
砂岩含水层
二、构成含水层的基本条件
1这、是储储水湖存空地间下。水即的应前有提孔条隙件、。裂隙和溶隙等空隙。 2、储水构造。有了储水空间，只是有了能含水的
二、水在岩土中的存在形式
地 矿物结合水 壳 岩 石 中 空隙中的水 的 水
沸石水、结晶水
结构水 结合水
强结合水（吸着水） 弱结合水（薄膜水）
液态水 重力水 毛细水
固态水
气态水
吸着水——又叫强结合水，指由分子引力和静电引力
牢固地吸附在土壤颗粒表面的薄层（通常只有几个水
分子厚）水膜。是一层近于固态的水。 薄膜水 吸着水 薄膜水——又叫弱结合水，是指在吸
用容水度衡量，数值上等于岩土的 孔隙度、裂隙度或岩溶率。
持水性— 指岩土体在重力作用下释水后仍能保
持住的一定水量的性质。用持水度衡 量。松散岩土颗粒越小，其表面积越 大，表面吸附的结合水越多，持水度 越大；而坚硬岩石的裂隙和溶隙持水 度几乎为零。
给水性— 指饱和含水的岩石在重力作用下，能自 由流出（排出）若干水量的性能。以给 水度（μ）作为衡量指标，数值上等于 容水度减去持水度。