1、第三篇礦床水文地質(zhì)hydrogeology,水文地質(zhì)學(xué) 專門研究地下水的地質(zhì)科學(xué),水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的數(shù)量和質(zhì)量隨空間和時間變化的規(guī)律，以及合理利用地下水或防治其危害的學(xué)科。,在不同環(huán)境中地下水的埋藏、分布、運(yùn)動和組成成分均不相同。查明這些狀況，可為科學(xué)地利用或防治地下水提供根據(jù)。水文地質(zhì)學(xué)對地下水的研究，著重自然歷史和地質(zhì)環(huán)境的影響。,學(xué)科演化： 水文地質(zhì)學(xué)的研究，目前已形成了一系列分支學(xué)科：,地下水動力學(xué) 水文地球化學(xué) 供水水文地質(zhì)學(xué) 礦床水文地質(zhì)學(xué)* 農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學(xué) 區(qū)域水文地質(zhì)學(xué) 古水文地質(zhì)學(xué),水文地質(zhì)學(xué),礦床水文地質(zhì)學(xué) 水文地質(zhì)學(xué)的一部分，是研究礦床開發(fā)過程的水文地質(zhì) 問題的分支

2、。,研究內(nèi)容 1. 地下水的分布、形成規(guī)律 2. 地下水的物理性質(zhì)、化學(xué)成分 3. 地下水運(yùn)動規(guī)律、動態(tài)變化 4. 礦山充水條件、富水分析 5. 防排水工程,第三篇 礦床水文地質(zhì),第 11章 地下水基本知識 11.1 地下水賦存狀態(tài) 1.巖土的空隙性 2.水在巖土中存在形式 3.巖土的水理性質(zhì) 11.2 地下水的物理性質(zhì)、化學(xué)成分 1.物理性質(zhì) 2.化學(xué)成分 11.3 地下水的分類及各類地下水的特征,概述 1. 自然界的水 大氣水(Atomospharic Water) 地表水(Surface Water) 地下水(Underground Water) 2. 礦床地下水 埋藏、運(yùn)動在礦床范圍的

3、地下水 3. 水的循環(huán),第11章 地下水基本知識,132.2億億噸,3.8億億噸,8600萬億噸,0.34 (地表水+大氣水）,自然界水的循環(huán),陸地上的淡水來自天上。海水在陽光下蒸發(fā)，鹽留在了海里，而淡水蒸發(fā)到天上，形成云。云被風(fēng)吹到陸地的上空，凝結(jié)后降落到大地上。如此，陸地上的江河、湖泊、濕地才得以形成，它們是陸地生命的淡水源。,自然界水的循環(huán),434,11.1 地下水賦存狀態(tài) 1. 巖土的空隙性,巖土中的空隙是地下水存在的環(huán)境?？障兜拇笮?、多少、連通程度及分布狀況等是決定地下水存在和運(yùn)動規(guī)律的重要因素。 根據(jù)巖土空隙的成因和結(jié)構(gòu)的不同，巖石的空隙可分為三種類型：孔隙、裂隙和巖溶溶洞。,（1

4、）孔隙 Pove 土(粘土、砂土、礫石等)和碎屑巖等沉積巖中的顆粒和顆粒集合體間存在的空隙。,不同的巖土，孔隙的大小和發(fā)育程度不同，在科學(xué)研究和工程應(yīng)用中，常用孔隙度(n)來表示孔隙的發(fā)育程度： n=Vn/V 或 n =Vn/V100% Vn 孔隙體積； V 包括孔隙在內(nèi)的巖石(土)總體積。 松散巖土的孔隙度：2647.5% 堅硬巖石： 巖漿巖、變質(zhì)巖13% 砂巖、礫巖310%,（2）裂隙 堅硬巖石由于巖漿的冷凝作用、地殼運(yùn)動中構(gòu)造應(yīng)力作用或風(fēng)化剝蝕作用，在巖石中產(chǎn)生的裂縫，稱為裂隙。 裂隙在巖石中的分布不均勻。,裂隙度（裂隙率 Kt ） 衡量裂隙發(fā)育程度的指標(biāo)度，也稱為裂隙率。 Kt=Vt/

5、V100% 在巖層露頭處或坑道中 Ka=LB/F100% (面裂隙度) 巖層露頭面積(F)，該面積上裂隙的長度(L)及平均寬度(B) 鉆孔中所取巖心 Kl=B/L100% ( 線裂隙度),（3）巖溶溶洞 地下水溶蝕了某些可溶性巖石(如石灰?guī)r、石膏、巖鹽等)，而在巖石中形成的洞穴稱巖溶溶洞。 巖石中巖溶溶洞的不均勻性較裂隙更甚，大的巖溶溶洞，體積可達(dá)數(shù)十萬立方米以上。 溶洞度(Kk)，巖溶率 衡量巖溶溶洞發(fā)育程度的指標(biāo) Kk=Vk/V100% Vk 巖溶溶洞的體積； V 總體積(包括Vk ) 巖溶溶洞度通常通過鉆孔中所取得的巖心測量而得。,2. 水在巖土中的存在形式,根據(jù)水在空隙中的物理狀態(tài)，水

6、與巖土顆粒的相互作用等特征，將其分為氣態(tài)水、結(jié)合水、毛細(xì)水、重力水、固態(tài)水等五類。,氣態(tài)水 即水蒸氣，和空氣一起充填在巖土的空隙中。,結(jié)合水 包括吸著水和薄膜水。由于細(xì)小的土粒表面帶電，而水又是極性分子，在土粒表面靜電引力作用下而被吸附的水稱為結(jié)合水。,指緊靠土粒表面的結(jié)合水，極其牢固的結(jié)合在土粒表面上，性質(zhì)接近于固體，密度約為1.22.4g/cm3，冰點(diǎn)為78，具有極大的粘滯度、彈性和抗剪強(qiáng)度，沒有溶解鹽類的能力，不能傳遞靜水壓力；,緊靠于吸著水的外圍形成一層的結(jié)合水膜。它仍然不能傳遞靜水壓力，但水膜較厚的弱結(jié)合水能向臨近的較薄的水膜緩慢移動。,2. 水在巖土中的存在形式,毛細(xì)水由毛細(xì)力作用

7、而充滿在巖土毛細(xì)空隙(一般指直徑小于1mm的孔隙和寬度小于0.25mm的裂隙)中的水。,重力水充滿于非毛細(xì)空隙中的液態(tài)水。當(dāng)薄膜水的薄膜更加增大時，水與巖土顆粒間的作用力逐漸減小，當(dāng)這種力量不能保持薄膜水時，薄膜水即變?yōu)橐簯B(tài)水滴受重力影響而在巖土空隙中運(yùn)動。,固態(tài)水以冰的形式存在于巖土中的水。高寒地區(qū)冬季或全年地殼表層凍結(jié)，其中液態(tài)水即變成固態(tài)水。它在我國的西北和西藏的高寒山區(qū)的永凍層中廣泛分布。,水在巖土中存在形式,3. 巖土的水理性質(zhì),地下水存在和運(yùn)動于巖土空隙中時，巖土所表現(xiàn)出來的各種性質(zhì)，稱為巖土的水理性質(zhì)。主要包括容水性、持水性、給水性和透水性。 容水性 巖土空隙所能容納水的性能 容

8、水度（Water Capacity） 體積容水度 VH2O/V=Vn/V+Vt/V+Vk/V 重量容水度 WH2O/W巖(干)=Wn/W+Wt/W+Wk/W,持水性 在自然條件下，巖土能夠保持一定水量的性能 持水度（Water-holding property） W薄膜水/W巖(干) 或 V薄膜水/V巖(干),給水性 巖土在重力作用下，自由排出重力水的性能 給水度（Specific yield）= 容水度-持水度 = VH2O/V- V薄膜水/V巖(干),透水性 巖土能使水透過本身的一種性能 滲透率（permeability）表示巖土透水性能大小的指標(biāo)，稱為滲透系數(shù),3. 巖土的水理性質(zhì),11

9、.2 地下水的物理性質(zhì)、化學(xué)成分,（1）溫度 TH=TB+(H-h)/G H=(TH-TB)/r+h TH - 在H(m)處地下水的溫度(C)； TB - 所在地區(qū)年平均氣溫(C)； H - 所測地下水水溫處的深度(m); h - 所在地區(qū)年常溫帶深度(m)； G - 地溫梯度，33m/C； r - 地?zé)嵩鰷芈?1/G),H,1. 物理性質(zhì),TH=TB+(H-h)/G H=(TH-TB)/r+h TB =15C (所在地區(qū)年平均氣溫)； H =510m (所測地下水水溫處的深度); h =15m (所在地區(qū)年常溫帶深度); G=33m/C 地溫梯度；,例,則 TH =15+(510-15)/3

10、3=30C 即在地下510m處地下水的溫度30C,根據(jù)水溫不同的地下水分類,(2)顏色含F(xiàn)eO的水呈淺藍(lán)色含F(xiàn)e2O3的水呈褐紅色含腐殖質(zhì)的水呈暗黃褐色含懸浮雜質(zhì)的水懸浮物本身的顏色；顏色的深淺水中懸浮物的化學(xué)成分和含量的多少。,(3)密度 11.3g/cm3，死海含鹽30%，海水的密度為1.1721.227 ，人體密度1.0211.097,2.化學(xué)成分,(1)地下水成分 地下水中常見的成分如下： 陽離子：H+、Na+、K+、NH+ 4 、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Mn2+等； 陰離子：OH-、Cl-、SO2-4、NO-、NO-3 、HCO- 3 、CO2-3、SiO2- 3及PO3-4等

11、。 化合物分子：Fe2O3、Al2O3及H2SiO3等。 地下水的化學(xué)定名和評價就是根據(jù)七種離子進(jìn)行的。,2.化學(xué)成分,(3)硬度 指水中Ca2+、Mg2+的總量，包括暫時硬度和永久硬度。 水中Ca2+、Mg2+以碳酸鹽形式存在的部分，因其遇熱即形成碳酸鹽沉淀而被除去，故稱為暫時硬度； 以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在的部分，因其性質(zhì)比較穩(wěn)定，故稱為永久硬度。 總硬度=暫時硬度+永久硬度 1mmol/L=2.8德國度,(4)總礦化度,單位體積水中所含有的離子、分子和各種化合物(不包括游離狀態(tài)的氣體)的總量稱為水的總礦化度（M），以g/L表示。 通常以105110下將水蒸干后所得的干涸殘余物含

12、量來表示。,2.化學(xué)成分,由于某些組分揮發(fā)以及一些含水鹽類的生成，干涸殘余物重量亦不能確切地代表水的總礦化度。 一般的地下水總礦化度多在0.5g/L以下，很少超過1g/L。,按總礦化度大小，地下水可分為五種：淡水、弱半咸水、強(qiáng)半咸水、咸水和鹽水 通常我們所飲用的所謂“淡水”就是指礦化度1的水。,3.地下水化學(xué)成分表示方法及水質(zhì)評價,(1)庫爾洛夫式,實例：周口店關(guān)砥村南民井某日抽水資料如下: HCO- 3 60 毫克當(dāng)量% Na+ 50 毫克當(dāng)量% Cl- 25 毫克當(dāng)量% Mg2+ 45 毫克當(dāng)量% SO2- 4 10 毫克當(dāng)量% Ca2+ 10 毫克當(dāng)量% CO2 0.016g/l 稀有元

13、素 無 總礦化度 M 0.28 g/l 水溫 15 C 涌水量 Q 60 m3/day (試用庫式表示）,HCO360Cl25 CO20.016M0.28 T15Q60 Na50Mg45,答案,水生命之源,(2)地下水的水質(zhì)評價,1）飲用水的水質(zhì)評價 天然狀態(tài)下，水中存在有害物質(zhì)或缺乏某些人體所需的物質(zhì)時，稱第一環(huán)境地質(zhì)問題； 由于人為因素污染了地下水，使水中存在著有害的物質(zhì)，稱第二環(huán)境地質(zhì)問題。,(2)地下水的水質(zhì)評價,據(jù)國家衛(wèi)生部頒布的生活飲用水衛(wèi)生規(guī)程規(guī)定： 物理性質(zhì)：要求無色、透明、無嗅、無味，溫度以低些為宜，最高也不能超過當(dāng)?shù)氐钠骄鶜鉁亍?化學(xué)成分：要求總礦化度不超過1000mg/L

14、?？傆捕炔怀^25度。pH值在6.59之間。 飲用水有害成分的極限含量：鉛0.1mg/L，砷0.05mg/L，氟化物1.5mg/L，銅3.0mg/L，鋅5.0mg/L，鐵總量0.3mg/L，不能含汞、六價的鉻及鋇等。缺水地區(qū)，只要無毒就可作為飲用水。,(2)地下水的水質(zhì)評價,2）水對金屬的侵蝕性評價 水泵、金屬管道、鋼軌、支架、采掘機(jī)械等各種金屬設(shè)備，當(dāng)它們接觸地下水時，可產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)遭受腐蝕，這就是水對金屬的侵蝕性。 各種金屬設(shè)備，周圍存在氧和水汽時，則易發(fā)生強(qiáng)烈的侵蝕。酸性水，即pH6.5或軟水，對鋼鐵設(shè)備具有侵蝕作用。,(2)地下水的水質(zhì)評價,3）水對混凝土的侵蝕性評價 碳酸侵蝕：混凝土

15、固結(jié)后表面及內(nèi)部均生成碳酸鈣。當(dāng)含有CO2的地下水與混凝土接觸時，就能溶解碳酸鈣，使混凝土的結(jié)構(gòu)遭到破壞。 硫酸鹽侵蝕：當(dāng)硫酸根離子含量高的水滲入混凝土體內(nèi)時，可形成使混凝土膨脹和破壞的鹽類。 生成CaSO42H2O(石膏)時，其體積增大倍； 生成Al2(SO4)318H2O時，其體積增大1400%。使混凝土構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)脹松而破壞。,11.3地下水分類及各類地下水的特征 1.概述 2. 按埋藏條件分類的各類地下水特征 (1)上層滯水 (2) 潛水 (3) 承壓水 3.按含水層空隙性質(zhì)分類的各類地下水特征 (1) 孔隙水 (2) 裂隙水 (3) 巖溶水,黃河壺口瀑布,1. 概述,地下水存在和運(yùn)動于

16、巖石的空隙中。由于各地區(qū)自然地理和地質(zhì)條件的差異，導(dǎo)致地下水在成分、物性、循環(huán)條件及動態(tài)變化等方面會有所不同。 為了在生產(chǎn)實踐中合理地利用地下水，有效地防治地下水，在對地下水各方面特征進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行科學(xué)合理的分類是非常必要的。,1. 概述,地下水受諸多因素的影響，各種因素的組合錯綜復(fù)雜，因此，出于不同的目的或角度，人們提出了各種各樣的地下水分類。,概括起來主要有兩種：,不論哪種類型的地下水，均可按其含水層的空隙性質(zhì)分為孔隙水、裂隙水和巖溶水。,1. 概述,1.1,1. 概述,1.2 地下水質(zhì)量分類 依據(jù)我國地下水水質(zhì)現(xiàn)狀、人體健康基準(zhǔn)值及地下水質(zhì)量保護(hù)目標(biāo)，并參照了生活飲用水、

17、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)最低要求，將地下水質(zhì)量劃分為五類。,類：反映地下水化學(xué)組分的天然低背景含量。適于各種用途。 類：反映地下水化學(xué)組分的天然背景含量。適于各種用途。 類：以人體健康基準(zhǔn)值為依據(jù)。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)用水。 類：以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水要求為依據(jù)。除適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水外，適當(dāng)處理后可作生活飲用水。 類：不宜飲用，其他用水可根據(jù)使用目的選用。,1. 概述,地下水質(zhì)量分類指標(biāo),2.按埋藏條件分類的各類地下水特征,含水層和隔水層 所謂含水層是指儲存有地下水并在自然條件或人為條件下，能流出水來的巖石，由于這種含水的巖石大多呈層狀，所以叫做含水層，如砂層、砂卵石層等等。,有

18、些巖層雖然含水但幾乎不透水或透水很弱，稱為隔水層，如粘土、頁巖等。 隔水層通?？煞謨煞N： 一為致密巖石，其中沒有空隙，既不含水，也不透水； 另一種是孔隙度很大，但孔隙直徑很小，孔隙中存在的水絕大部分是結(jié)合水，在常壓下不能靠重力自由流出，因此也不能透水。,2.按埋藏條件分類的各類地下水特征,含水層存在的條件： 巖層有儲水空間：即有孔隙、裂隙和溶隙等空隙。 有儲存和聚集地下水的地質(zhì)構(gòu)造：即下部要有隔水層托住重力水，并在水平方向上具有某種隔水邊界，使之不致完全流失，水能在巖層空隙中保存住，從而形成含水層。 亦即透水巖層與隔水巖層組合起來，才能成為含水層。如單斜巖層不利于地下水聚集和埋藏，只能是透水層

19、。而向斜構(gòu)造能大量聚集地下水。 要有足夠的水源，使儲水空間能不斷地獲得補(bǔ)給，方能成為含水層。,2.按埋藏條件分類的各類地下水特征,是埋藏在離地表不深，包氣帶中局部隔水層上的重力水。上層滯水一般分布不廣。季節(jié)性存在，雨季出現(xiàn)，干旱季節(jié)即告消失，其動態(tài)變化與氣候及水文因素的變化密切相關(guān)。,(1)上層滯水（perched water）,上層滯水,補(bǔ)給來源 分布范圍 可利用性 采礦影響,2.按埋藏條件分類的各類地下水特征,(2)潛水(ground water) 1）概念 埋藏在地表以下第一個穩(wěn)定隔水層之上具有自由水面的重力水。 潛水在自然界分布極廣，埋藏于第四紀(jì)松散沉積層的孔隙、堅硬基巖的裂隙及可溶巖

20、的巖溶溶洞內(nèi)。,潛水面b-b 潛水的自由表面; 潛水埋藏深度h1 潛水面至地表的距離; 潛水含水層厚度 M 自潛水面至隔水層頂面的距離 潛水位H 潛水面上任一點(diǎn)的標(biāo)高,2) 潛水的特征,補(bǔ)給：大氣降水、凝結(jié)水、地表水 分布：比較大，與補(bǔ)給區(qū)基本一致，潛水在自然界分布極廣，埋藏于第四紀(jì)松散沉積層的孔隙、堅硬基巖的裂隙及可溶巖的巖溶溶洞內(nèi)。 性質(zhì)：無壓水 運(yùn)移：重力作用下高水位向低水位 利用與防治：,2.按埋藏條件分類的各類地下水特征,(2) 潛水 3）潛水面形狀,在自然界中，潛水面的形狀因時因地而異，它受地形、地質(zhì)、氣象、水文等各種自然因素和人為因素的影響。 一般情況下，潛水面不是水平的，而是向

21、著鄰近洼地（如沖溝、河流、湖泊等）傾斜的曲面，這種曲面與地形有一定程度的一致性。只有當(dāng)盆地或洼地中潛水集聚而潛水面呈水平狀態(tài)時，則形成潛水湖。,2.按埋藏條件分類的各類地下水特征,(2) 潛水 3）潛水面形狀 潛水流 潛水湖,4）潛水等水位線圖,確定潛水流向：地下水的流向為垂直等水位線的方向,由高水位流向低水位。,確定潛水埋藏深度：將地形等高線和等水位線繪于同一張圖紙上，等水位線與地形等高線相交之點(diǎn)，二者高度之差即為該點(diǎn)潛水的埋藏深度。,潛水等水位線圖,確定潛水與地表水間的關(guān)系：,確定引水和排水工程位置：如水井應(yīng)布置在地下水流匯集的地方，排水溝(截水溝)應(yīng)布置在垂直水流的方向上。,(2) 潛水

22、,5）潛水的補(bǔ)給、排泄、徑流,在天然條件下，潛水由大氣降水獲得補(bǔ)給，通過非飽和帶滲入地下飽和帶；地下水的補(bǔ)給也可以通過地表水體獲得。,飽和帶的地下水以泉、溪流、湖泊、濕地和植物蒸發(fā)蒸騰等形式進(jìn)行排泄。,潛水的補(bǔ)給、排泄、徑流,潛水等水位線圖練習(xí),潛水等水位線,地形等高線,85,73,試求: (1)A、B、C點(diǎn)的潛水埋藏深度 (2)A-B間的平均水力坡度。,潛水等水位線圖練習(xí),潛水等水位線,地形等高線,85,73,A B C h1 7 7 2 IA-B=(78-73)/1000 = 0.005,練習(xí)答案,2.按埋藏條件分類的各類地下水特征,（3）承壓水（pressure water) 1）概念

23、承壓水是充滿于兩個隔水層間的重力水，又稱為自流水。,含水層,補(bǔ)給區(qū),承壓區(qū),（3）承壓水,美國黃石公園的間歇泉 （由承壓水排泄形成的上升泉）,（3）承壓水,西藏羊八井熱噴泉（由承壓水排泄形成的上升泉）,（3）承壓水,2）特征 補(bǔ)給區(qū) 排泄區(qū) 承壓區(qū),初見水位（H0） 數(shù)值上等于含水層頂板標(biāo)高。 測壓水位 (靜止水位,H) 鉆孔打穿含水層頂板，水位上升后穩(wěn)定的水位標(biāo)高。 承壓水頭（hp） 某點(diǎn)測壓水位到初見水位的垂距。 含水層厚度（M） 含水層頂面與底面的垂直距離。,補(bǔ)給區(qū),排泄區(qū),承壓區(qū),（3）承壓水 3）承壓水的形成條件-構(gòu)造條件,自流盆地,斷塊構(gòu)造 巖性變化,自流斜地,水量、水質(zhì) 采 礦

24、危 害,（3）承壓水 4）承壓水等水壓線圖,1) 確定承壓水流向 2) 確定初見水位 H0 3) 確定測壓水位 H 4) 確定水力坡度I 5) 確定承壓水埋藏深度 h1=Z-H0 6) 確定承壓水頭 hp =H-H0,試求右圖中: A、B、C三點(diǎn)的初見水位 H0； 測壓水位 H； 承壓水埋藏深度h1； 承壓水頭hp； 水力坡度I；,承壓水等水壓線圖,A B C 初見水位 H0 19.7 25 19 測壓水位 H 36 43 37 承壓水頭 hp 16.3 18 18 地表標(biāo)高 Z 65 69 64 埋藏深度 h1 45.3 44 45 水力坡度 I 0.08 0.05 0.053,練習(xí)答案,各

25、類地下水的補(bǔ)給、排泄、徑流關(guān)系,小結(jié)：潛水、承壓水的區(qū)別,埋藏位置不同。 潛水的補(bǔ)給主要是當(dāng)?shù)氐拇髿饨邓筒糠趾雍?承壓水則是依靠大氣降水與河湖水通過潛水補(bǔ)給的。,小結(jié)：潛水、承壓水的區(qū)別,潛水埋藏較淺，受氣候特別是降水的影響較大，流量不穩(wěn)定，容易受污染，水質(zhì)較差； 承壓水埋藏較深，直接受氣候的影響較小，流量穩(wěn)定，不易受污染，水質(zhì)比較好。,小結(jié)：潛水、承壓水的區(qū)別,鉆到潛水中的井是潛水井。潛水井的水位一般應(yīng)該是和當(dāng)?shù)氐臐撍灰恢碌?，如過量抽取，潛水井的水位就會逐漸低于當(dāng)?shù)氐臐撍唬纬傻叵滤┒穮^(qū)。 打穿隔水層頂板，鉆到承壓水中的井叫承壓井，承壓井中的水因受到靜水壓力的影響，可以沿鉆孔上涌

26、至相當(dāng)于當(dāng)?shù)爻袎核坏母叨?。在有利的地形條件下，即地面低于承壓水位時，承壓水會涌出地表，形成自流井。雖有上涌，但不能噴出地面者叫半自流井。,3.按含水層空隙性質(zhì)分類的各類地下水特征,(1)孔隙水 void water (2)裂隙水 crevice water 風(fēng)化裂隙水 成巖裂隙水 構(gòu)造裂隙水 (3)巖溶水 karst water 巖溶發(fā)育條件 巖溶水特點(diǎn) 巖溶水分帶規(guī)律,砂礫層孔隙水 黃土層孔隙水 沙漠孔隙水 巖溶裂隙溶洞水 基巖裂隙水 凍土區(qū)孔隙裂隙水 高原凍土孔隙裂隙水,(1)孔隙水,1）含水層 第四系松散沉積物、部分第三系沉積巖和堅硬基巖的風(fēng)化殼。,2）水量、水質(zhì)與巖土的透水性有關(guān) 孔

27、隙水的存在條件和特征取決于巖土的孔隙情況。 巖土孔隙的大小和多少，關(guān)系到巖土透水性的好壞，也直接影響到巖土中地下水量的多少，以及地下水在巖土中的運(yùn)動條件和地下水的水質(zhì)。 孔隙含水層一般含水比較均勻。在第四紀(jì)的沖積、洪積、湖積及冰水沉積的砂層或砂礫石層中，常有水量大、水質(zhì)好、可作供水水源的孔隙水。,3）與季節(jié)、地理位置有關(guān) 孔隙水由于埋藏條件的不同，可形成上層滯水、潛水或承壓水，分別稱為孔隙上層滯水、孔隙潛水和孔隙承壓水。,(2)裂隙水發(fā)育在堅硬基巖裂隙中的水,秦嶺山區(qū)由裂隙水匯集形成的瀑布,(2)裂隙水,1)風(fēng)化裂隙水 2)成巖裂隙水 3)構(gòu)造裂隙水,玄武巖的柱狀節(jié)理(成巖裂隙)與紅土化形成的

28、風(fēng)化裂隙，巴西,玄武巖的柱狀節(jié)理(成巖裂隙)，內(nèi)蒙古赤峰地區(qū),1）風(fēng)化裂隙水：分布在風(fēng)化裂隙中的地下水。 多數(shù)為層狀裂隙水，由于風(fēng)化裂隙彼此相連通，因此在一定范圍內(nèi)形成的地下水也是相互連通的水體，水平方向透水性均勻，垂直方向隨深度而減弱，多屬潛水，有時也存在上層滯水。 如果風(fēng)化殼上部的覆蓋層透水性很差時，其下部的裂隙帶有一定的承壓性。 風(fēng)化裂隙水主要受大氣降水的補(bǔ)給，有明顯季節(jié)性循環(huán)交替性，常以泉的形式排泄于河流中。,2）成巖裂隙水：成巖裂隙為巖石在形成過程中所產(chǎn)生的空隙，成巖裂隙水即賦存在這種空隙中的地下水。 巖漿巖中成巖裂隙水較為發(fā)育。玄武巖經(jīng)常發(fā)育柱狀節(jié)理及層面節(jié)理，裂隙均勻密集，張開性

29、好，貫穿連通，常形成貯水豐富、導(dǎo)水暢通的潛水含水層。 成巖裂隙水多呈層狀，在一定范圍內(nèi)相互連通。具有成巖裂隙的巖體為后期地層覆蓋時，也可構(gòu)成承壓含水層。在一定條件下可以具有很大的承壓性。,3）構(gòu)造裂隙水：構(gòu)造裂隙是由于巖石受構(gòu)造運(yùn)動應(yīng)力作用所形成的，而賦存于其中的地下水就稱為構(gòu)造裂隙水。 構(gòu)造裂隙發(fā)育很不均勻，因而構(gòu)造裂隙水分布和運(yùn)動相當(dāng)復(fù)雜。 當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力分布比較均勻且強(qiáng)度足夠時，則在巖體中形成比較密集均勻且相互連通的張開性構(gòu)造裂隙，賦存層狀構(gòu)造裂隙水。層狀構(gòu)造裂隙水可以是潛水，也可以是承壓水。 當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力分布相當(dāng)不均勻時，巖體中張開性構(gòu)造裂隙分布不連續(xù)，互不溝通，則賦存脈狀構(gòu)造裂隙水。,(3

30、)巖溶水,巖溶 Karst 發(fā)育在可溶性巖石地區(qū)的一系列獨(dú)特的地質(zhì)作用(地下水的溶蝕作用和沖蝕作用)和現(xiàn)象(各種溶洞和溶蝕地形等)的總稱。埋藏于溶洞中的重力水稱為巖溶水或稱喀斯特水。,路南石林,1)巖溶發(fā)育條件,a) 可溶性巖石 巖性石灰?guī)r、大理巖和白云巖等,廣西都安 地下暗河,可溶巖中地質(zhì)構(gòu)造 導(dǎo)水的斷層破碎帶 褶皺轉(zhuǎn)折端 可溶巖與非可溶巖接觸 帶,b) 水具有侵蝕性 c) 流動的地下水,巖溶分布地質(zhì)圖,2)巖溶水特點(diǎn),水量豐富而集中、富水程度不均、與地表水聯(lián)系密切和具有較大的動態(tài)變化幅度。 在可溶性巖層與非可溶性巖層相互成層的地區(qū)，則主要是層狀巖溶承壓水。它與一般承壓水的特點(diǎn)不同的是水量大

31、和含水均勻。 巖溶水是良好的供水水源，但對礦坑和地下建筑工程施工，常造成災(zāi)害性突然涌水。大量抽取巖溶水時要注意防治地面坍陷。,Q=X F 1000 m3/a Q-大氣降水入滲補(bǔ)給量 X-年降水量 -入滲系數(shù)（0.8-南方；0.40.5-北方） F-補(bǔ)給區(qū)面積,11.4 礦區(qū)(礦床)水文地質(zhì)圖（MineHydrogeological Map）,概念 反映礦區(qū)地下水埋藏、分布、形成條件，含水層富水性等特征的水文地質(zhì)圖。 規(guī)格礦區(qū)(礦床)水文地質(zhì)圖的比例尺與一般的礦區(qū)地質(zhì)圖比例尺相同，為1/20001/10000。該圖主要內(nèi)容有：,11.4 礦區(qū)(礦床)水文地質(zhì)圖,3. 內(nèi)容,1)地層：突出礦層、頂?shù)装甯羲畬雍椭饕畬拥穆癫丶捌渌牡刭|(zhì)特征、含(蓄)水構(gòu)造(匯水條件)；地下水類型及其補(bǔ)給、逕流和排泄情況。,2)構(gòu)造：地下水形成和運(yùn)動的各種斷裂構(gòu)造形跡及其透水與富水特征；有關(guān)的自然地理和構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象，巖溶發(fā)育規(guī)律及其含水情況。,3)與礦床地下水有關(guān)的問題：如河水漏失或河道襯砌地段；供水淹沒及排水