第十一章 地下水地质作用1
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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2、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3、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(K k)表示,溶隙率(K k )是溶隙的体积(V k )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。
地下水的地质作用:技术专业知识点、浏览量大标题与数值分析一、地下水的地质作用概述地下水是地球上重要的水资源之一,它在自然环境和人类生活中都起着重要的作用。
地下水的地质作用主要是指地下水在地球内部和地表的运动和变化过程中所起的作用。
地下水在岩石和土壤中流动时,会对岩石和土壤产生物理、化学和生物作用,这些作用会影响地下的稳定性和地表的变化。
因此,对地下水的地质作用进行深入的研究和理解,对于保护水资源、防止地质灾害、合理利用地下资源等方面都具有重要的意义。
二、地下水的物理性质和化学成分1.地下水的物理性质地下水的物理性质主要包括温度、颜色、气味、透明度、密度、表面张力等。
地下水的温度通常与周围环境的温度相近,但在地下深处,由于地球内部的影响,水温可能会升高。
地下水的颜色通常为无色或浅色,但受到污染或含有某些化学物质时,颜色可能会发生变化。
地下水的气味通常为无味或略有泥土味,但受到污染时,可能会出现异味。
地下水的透明度通常较低,因为水中含有大量的悬浮物和溶解物质。
地下水的密度通常比地表水低,因为地下水中含有的矿物质和溶解物质较少。
地下水的表面张力通常较低,因为水中含有大量的矿物质和溶解物质。
2.地下水的化学成分地下水中的化学成分主要取决于周围环境和岩石的性质。
地下水中的主要离子包括钙离子、镁离子、钠离子、钾离子等,这些离子主要来自于岩石的风化和溶解。
此外,地下水中还含有大量的溶解气体和有机物,这些物质的含量通常较低,但会受到污染的影响。
三、地下水的水力学特征1.地下水的流动特征地下水在地下的流动过程中,会受到周围岩石和土壤的限制和影响。
因此,地下水的流动速度通常较慢,流动路径也不规则。
在某些情况下,地下水可能会在地表以下较深处形成蓄水层,这些蓄水层的水位可能会受到气候、地形、地质等因素的影响。
2.地下水的压力特征地下水的压力通常来自于水的重力和水深度的压力。
在地下深处,由于岩石和土壤的限制,水的压力可能会增大。
地下水的地质作用地下水对岩层破坏和建造作用的总称。
地下水在流动过程中对流经的岩石可产生破坏作用,并把破坏的产物从一地搬运到另一地,在适宜的条件下再沉积下来。
因此,地下水的地质作用包括剥蚀作用、搬运作用和沉积作用。
剥蚀作用地下水的剥蚀作用是在地下进行的,所以又称为潜蚀作用。
按作用的方式分为机械潜蚀作用与化学溶蚀作用。
工程地质学中的潜蚀概念不包括可溶性岩石的化学溶蚀作用。
① 机械潜蚀作用。
地下水在流动过程中,对土、石的冲刷破坏作用。
地下水在土、石中渗透,水体分散,流速缓慢,动能很小,机械冲刷力量微弱,只能将松散堆积物中颗粒细小的粉沙、泥土物质冲走,使其结构变松,孔隙扩大。
但经过长时间的冲刷作用,也可以形成地下空洞,甚至引起地面陷落,出现落水洞和洼地。
这种现象常见于黄土发育地区。
疏松的钙质粉砂岩也易受到冲刷破坏。
地下水充满松散沉积物的孔隙时,水可润滑、削弱、以至破坏颗粒间的结合力,产生流沙现象;或浸润粘土物质,使之具有可塑性,引起粘土体积膨胀,导致土层蠕动和变形。
② 化学溶蚀作用。
地下水可溶解可溶性岩石所产生的破坏作用,又称喀斯特作用。
地下水中普遍含有一定数量的二氧化碳,这种水是一种较强的溶剂,它能溶解碳酸盐岩(如石灰岩,化学成分为碳酸钙),使碳酸盐变为溶于水的重碳酸盐,随水流失。
碳酸盐岩中常发育裂隙,更易遭受溶蚀,岩石中的裂隙逐渐扩大成溶隙或洞穴。
在碳酸盐岩地区,喀斯特作用可产生一系列如溶沟、石芽、溶洼、溶柱、落水洞、溶洞、暗河、地下湖和石林等喀斯特地形。
搬运作用地下水将其剥蚀产物沿垂直或水平运动方向进行搬运。
由于流速缓慢,地下水的机械搬运力较小,一般只能携带粉沙、细沙前进。
只有流动在较大洞穴中的地下河,才具有较大的机械动力,能搬运数量较多、粒径较大的砂和砾石,并在搬运过程中稍具分选作用和磨圆作用,这些特征类似于地表河流。
地下水主要进行化学搬运。
化学搬运的溶质成分取决于地下水流经地区的岩石性质和风化状况,通常以重碳酸盐为主,氯化物、硫酸盐、氢氧化物较少。
地下水的地质作用与微生物的相关知识点一、地下水的地质作用概述地下水是地球上重要的水资源之一,它在自然环境和人类生活中扮演着重要角色。
地下水的地质作用主要包括地下水的形成、运动、储存和变化等过程,这些过程受到地质构造、地貌形态、气候条件和人类活动等多种因素的影响。
二、地下水的形成地下水主要形成于大气降水和地表径流的下渗作用。
在雨水或雪水下渗过程中,水会溶解并携带大量的溶解物质,如二氧化碳、矿物质和有机物等。
这些物质在地下水中积累并随着水的流动而迁移,形成了地下水的化学和生物特性。
三、地下水的运动地下水的运动受到地下岩层和土壤的物理性质、地形地貌以及气候条件等多种因素的影响。
在运动过程中,地下水的水质和水量会发生改变,这主要与水中的物质发生溶解、沉淀、过滤和生物作用等有关。
四、地下水的储存和变化地下水被储存在地下岩层和土壤的空隙中,其储存量和流动性能取决于空隙的大小和连通性。
地下水的水位和水量会随着气候条件、地下水流动速度以及人类活动等因素的变化而发生改变。
五、地下水与微生物的关系地下水中存在着大量的微生物,这些微生物在地下水的化学和生物特性形成过程中起着重要作用。
微生物可以影响地下水的溶解和沉淀过程,改变水中有机物的分解和营养物质的循环。
此外,一些微生物还可以利用地下水中的有机物进行代谢活动,产生能量并影响地下水的化学性质。
六、微生物对地下水质量的影响微生物在地下水中的活动可以影响水的质量。
一些微生物可以降解有机物并产生酸性物质,降低地下水的pH值并导致水质恶化。
此外,微生物还可以在地下水中繁殖并形成生物膜,影响水的流动性和溶解性。
一些致病微生物也可能存在于地下水中并对人类和生态系统构成威胁。
因此,对地下水进行微生物检测和评估是非常重要的。
七、总结地下水是地球上宝贵的资源之一,它在地表水和大气水循环中起着关键作用。
地下水的地质作用和微生物活动对水的形成、运动、储存和质量产生重要影响。
了解这些影响因素有助于我们更好地保护和管理地下水资源,确保其可持续利用并为人类服务。