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文檔簡(jiǎn)介

1、理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院第一節(jié)第一節(jié) 地下水的分布和分類地下水的分布和分類第二節(jié)第二節(jié) 地下水化學(xué)特征地下水化學(xué)特征第三節(jié)第三節(jié) 海岸帶地下水特征海岸帶地下水特征本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院第一節(jié)第一節(jié) 地下水的分布與分類地下水的分布與分類埋藏在土壤、巖石的孔隙、裂隙和溶隙中各種不同形式的水地球上的水大氣水地表水地下水地下水大氣圈水 圈巖石圈理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院一、地下水循環(huán)及儲(chǔ)容一、地下水循環(huán)及儲(chǔ)容水文循環(huán)示意圖水文循環(huán)示意圖水文循環(huán):大氣水、地表水、地下水間的轉(zhuǎn)化地質(zhì)循環(huán):地殼淺層圈與深層圈間水的轉(zhuǎn)化地下水

2、循環(huán)地下水循環(huán)理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院地下水的儲(chǔ)容空間儲(chǔ)容空間(reserves of groundwater):地地層層中中的的空空隙隙孔隙裂隙溶隙松散巖土堅(jiān)硬巖石可溶巖石孔隙度100%nVnV裂隙率溶隙率100%rrVKV理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院a、容水度(specific water capacity)b、含水量(water content)c、給水度( )d、持水度(Sr)e、透水性(permeability) 滲透系數(shù)(K)主要參數(shù):主要參數(shù):重量含水量(Wg)體積含水量(Wv)n = + Sr 理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院二、

3、包氣帶與飽水帶二、包氣帶與飽水帶地下水面地下水面包氣帶(aeration zone): 氣態(tài)水、結(jié)合水、毛細(xì)水以及過路水飽水帶(saturated zone): 重力水、結(jié)合水和毛細(xì)水理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院飽水帶重力水運(yùn)動(dòng): hQKKIVL達(dá)西定律:理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院三、地下水賦存特征三、地下水賦存特征1、含水層與隔水層(aquifer and equiclude)2、上層滯水3、潛水(subsurface water)4、承壓水(confined groundwater)理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院四、弱透水層與越流四、弱透水層

4、與越流弱透水層弱透水層(aquitard): 指滲透性相當(dāng)差的巖層。含水層可通過弱透水層和相鄰含水層發(fā)生水力聯(lián)系。越流越流(leakage): 地下水便會(huì)從高水頭含水層通過弱透水層流向低水頭含水層。理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院五、地下水分類五、地下水分類廣義定義廣義定義: 指賦存于地面以下巖土空隙中的水,包括包氣帶和飽水帶中所有空隙中的水。狹義定義狹義定義: 僅指賦存于飽水帶空隙中的重力水。理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院 地下水分類表地下水分類表理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院第二節(jié)第二節(jié) 地下水化學(xué)特征地下水化學(xué)特征一、地下水中的主要化學(xué)成分一、地下

5、水中的主要化學(xué)成分氣體:O2、N2、H2S及CO2等;離子:硫酸根離子(SO42-)、重碳酸根離子(HCO3-)、 氯離子(Cl-)、 鈉離子(Na+)、鉀離子(+)、 鈣離子(Ca2+)及鎂離子(Mg2+)等;分子化合物:氯鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等;微量元素:Br、I、F、Ba、Li、Sr、Se、Co、Mo、Cu、 Ph、Zn、B、P、As等;有機(jī)物理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院二、地下水化學(xué)成分的形成二、地下水化學(xué)成分的形成溶濾作用溶濾作用: 溶濾作用是指水和巖土相互作用時(shí),巖土中一部分物質(zhì)溶于水中的作用。濃縮作用濃縮作用: 地下水因蒸發(fā)失去水分,造成鹽類積累的作用稱為濃縮的作用

6、。脫碳酸作用脫碳酸作用: 由于溫度升高或壓力降低等原因,使游離CO2從水中逸出,發(fā)生碳酸鹽沉淀作用,稱脫碳酸作用。理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院脫硫酸作用脫硫酸作用: 使SO42-減少或消失的作用稱脫硫酸作用。陽(yáng)離子交換作用陽(yáng)離子交換作用: 巖土顆粒表面帶有負(fù)電荷,能夠吸附陽(yáng)離子。當(dāng)?shù)叵滤畯膸r土空隙中流過時(shí),在一定條件下,巖土顆粒所吸附的陽(yáng)離子能與地下水中的陽(yáng)離子發(fā)生交換,這種作用稱為陽(yáng)離子交換作用,也稱陽(yáng)離子交替吸附作用?;旌献饔没旌献饔茫?兩種或兩種以上不同化學(xué)成分、不同礦化度的地下水混合后,形成一種與原來(lái)兩者都不相同的地下水,稱為水的混合作用。理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)

7、工程兵工程學(xué)院第三節(jié)第三節(jié) 海岸帶地下水特征海岸帶地下水特征一、三角洲海岸帶地下水一、三角洲海岸帶地下水 濱海三角洲沉積一般屬于半咸水沉積,其中地下水的礦化度普遍高,不宜飲用。但在特殊的地質(zhì)條件下,濱海三角洲也能夠形成淡水含水層,可以作為供水水源。理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院上海地區(qū)水文地質(zhì)剖面上海地區(qū)水文地質(zhì)剖面 表層潛水和第一承壓含水層因海水影響水質(zhì)很差,很少開采利用;第二、三承壓含水層水量大、水質(zhì)好,為上海地區(qū)地下水主要開采層次。理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院二、平原海岸帶地下水二、平原海岸帶地下水 地下水的化學(xué)成分也具有大陸淡水與海洋咸水混合過渡的特征。理

8、工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院 混合過渡因淡水不斷地由地下徑流得到補(bǔ)充而達(dá)到相對(duì)平衡。如果過量開采地下水,地下水向海的排泄量減少,這種動(dòng)平衡遭到破壞,使海水向內(nèi)陸方向推進(jìn),原來(lái)的淡水分布區(qū)水質(zhì)變咸,甚至不適于供水,這就是海水入侵問題。 在平原海岸帶構(gòu)筑管井取水,必須要確定淡水層的分布范圍和合理的開采方案,特別是開采層位和開采量,否則即使是在淡水層中取水的水井也會(huì)逐漸使水質(zhì)變壞。 為了防止海水入侵淡水層,目前普遍采用地下水回灌方法,把淡水注入承壓含水層,造成淡水壓力水墻,起到阻擋海水繼續(xù)入侵的作用。理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院三、海島的地下水三、海島的地下水 海島的地

9、下水含水層,可以既有潛水層又有承壓水層,既有孔隙含水層又有裂隙含水層及巖溶含水層。大氣降水為潛水主要補(bǔ)給來(lái)源,附近高地的底流水也可以形成側(cè)向補(bǔ)給。在一定深度內(nèi)地下淡水逐漸被咸水替代,形成混合水帶。當(dāng)?shù)a(bǔ)給量大于水混合量時(shí),能夠形成地下淡水透鏡體。海島淡水透海島淡水透鏡體示意圖鏡體示意圖理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院 影響海島淡水透鏡體大小和水質(zhì)的因素較多,一般可分為自然的和人為的因素。自然因素主要是島嶼的大小、空隙的發(fā)育狀況以及不整合深度。人為因素是指淡水的開采量、建筑物的分布和排污系統(tǒng)等。 在抽取海島沙體中的淡水時(shí),抽取量不應(yīng)大于淡水的補(bǔ)給總量,否則會(huì)造成海水侵入。理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院理工大學(xué)工程兵工程

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