水文地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)、巖性描述

2015水文地質(zhì)培訓(xùn)克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司第一章水文地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)，巖性描述第二章地下水環(huán)評(píng)導(dǎo)則第三章繪圖軟件基本操作第四章跟井前的準(zhǔn)備，鉆井的流程，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別第五章現(xiàn)場(chǎng)班報(bào)填寫資料錄取第六章現(xiàn)場(chǎng)施工中巖屑的撈取，各工序的把關(guān)第七章抽水試驗(yàn)，水位觀測(cè)，q-s及歷時(shí)曲線的繪制第八章完井總結(jié)的編寫克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY目錄第一章水文地質(zhì)基本知識(shí)1、自然界中水的循環(huán)2、地下水的性質(zhì)3、水在巖石中存在的形式4、含水層、隔水層、透水層5、地下水的分類

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一、自然界中水的循環(huán)

自然界中，水的存在形式有大氣水、地表水和地下水。存在于大氣圈的水，稱為大氣水；分布于地表上的海洋、河湖、冰川中的水稱為地表水；埋藏于巖石空隙中的水稱為地下水。1、大氣水：以氣態(tài)（水汽）、液態(tài)（雨、云）和固態(tài)（雪、雹）存在于大氣圈中的水。2、地表水：以液態(tài)聚積在江、河、海、湖中以及以固態(tài)存在于兩極及高寒地帶的水。3、地下水：以各種不同狀態(tài)（氣、液、固）存在于巖石空隙中的水?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY水通過(guò)水圈、大氣圈、巖石圈和生物圈處于連續(xù)不斷地循環(huán)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，稱為水循環(huán)。水循環(huán)包括內(nèi)陸循環(huán)、海陸循環(huán)、海洋循環(huán)?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY二、地下水的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)1、地下水的物理性質(zhì)溫度：地下水的溫度與埋藏環(huán)境有關(guān)。顏色：決定于地下水化學(xué)成分與所含懸浮物質(zhì)，通常是無(wú)色的，含有某些化學(xué)成分或懸浮雜質(zhì)時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色。透明度：決定于固體和膠體懸浮物含量。氣味：取決于水中化學(xué)成分和有機(jī)質(zhì)。

克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY味道：取決于水中化學(xué)成分。如H2S的臭雞蛋味，有機(jī)質(zhì)的魚腥味；含CO2多則爽口，含重碳酸鈣、鎂［Ca、Mg（HCO3）2］常常有甜味。比重：決定于水中所含鹽分的多少。

克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY2、地下水的化學(xué)成分地下水含有多種化學(xué)元素。離子狀態(tài)：H+、Na+、K+、Mg+、NH4+和OH-、SO42-、HCO3-、CO32-等?；衔餇顟B(tài)：Fe2O3、Al2O3等。氣體狀態(tài)：N2、CO2、O2、CH4、H2S等。地下水中分布最廣的7種離子：

Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+

克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY3、地下水的化學(xué)性質(zhì)⑴酸堿度反映地下水的酸堿性。酸性或堿性過(guò)大都會(huì)對(duì)煤礦生產(chǎn)產(chǎn)生影響。⑵侵蝕性含CO2的水與石灰?guī)r發(fā)生反應(yīng)，是產(chǎn)生溶巖作用的原因之一。⑶總礦化度地下水所含各種離子、分子和化合物的總量，簡(jiǎn)稱礦化度。礦化度表明水含鹽量的多少，礦化度小于1g/L的為淡水。礦化度可直接反映地下水的循環(huán)條件?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY⑷水的硬度地下水的硬度大小，主要取決于地下水中Ca2+、Mg2+的含量。水的硬度通常分為總硬度、暫時(shí)硬度和永久硬度。水的硬度過(guò)大對(duì)身體健康不利，也會(huì)給生活帶來(lái)諸多不便?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY三、水在巖石中存在的形式地下水是指埋藏在地表以下，儲(chǔ)存在巖石空隙中的水。他主要以氣態(tài)水、吸著水、薄膜水、毛細(xì)水和重力水幾種形式存在于巖石中。⑴氣態(tài)水充滿在巖石中的水蒸氣。氣態(tài)水不能被利用，但可以與液態(tài)水相互轉(zhuǎn)化。⑵吸著水進(jìn)入到巖石空隙中的氣態(tài)水因靜電引力被吸附在巖壁形成的水膜。吸著水與一般液態(tài)水性質(zhì)差別很大。克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY

⑶薄膜水

包圍在吸著水外層的水膜。薄膜水與吸著水類似，但所受吸附力小。⑷毛細(xì)水

充滿于巖石毛細(xì)空隙中的水。毛細(xì)水有一般水的特點(diǎn)，可以為植物吸收利用。⑸重力水充滿于非毛細(xì)空隙中的、能夠自由運(yùn)動(dòng)的液態(tài)水?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY

通常，地下水面以上部分

為包氣帶，地下水面以下

稱為飽水帶。

包氣帶：巖石空隙未被水

充滿的地帶。

飽水帶：地下水面以下，

巖石空隙被重力水全部

充滿的部分?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY

四、含水層、隔水層和透水層

巖石并非致密的實(shí)體，而是存在很多空隙。巖石的空隙分為孔隙、裂隙和巖溶三種。

孔隙：松散巖石和未完全固結(jié)的沉積巖，巖石顆粒之間的空隙。

裂隙：由于受地殼運(yùn)動(dòng)或外力作用，堅(jiān)硬巖層中的各種裂縫。

巖溶：可溶性巖石中的洞穴?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY含水層

儲(chǔ)存有在重力作用下可以自由流動(dòng)的水的巖層。隔水層

不透水又不含重力水的巖層。透水層只能透水，但不含重力水的巖層。含水層的形成條件：巖層具有連通的空隙、隔水地質(zhì)條件和足夠的補(bǔ)給水源。

克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY五、地下水的分類1、按照地下水埋藏條件分

上層滯水：存在于包氣帶中局部隔水層之上的重力水。

上層滯水的分布范圍一般不廣，具有季節(jié)性。一般只能作小型或暫時(shí)性供水水源。

潛水：是位于第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的、含在透水層中、能夠自由流動(dòng)的地下水。其水面是起伏不平的面，稱為潛水面。

潛水主要由大氣降水和地表水補(bǔ)給。多數(shù)情況下，補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致。所以潛水的埋藏深度及含水層厚度經(jīng)常是變化的，而且變化范圍較大，其中以氣候、地形的影響最為顯著?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY

克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY潛水的特征：A）潛水直接接受大氣降水和比它水位高的地表水；

B）潛水面不承受靜水壓力；

C）在重力作用下，由高向底流動(dòng)，稱潛水流；

D）潛水的埋深因地而異，與水位、水量變化有關(guān)。承壓水：充滿于兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間，其運(yùn)動(dòng)受上下隔水層的約束和水壓的作用，通常是從補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)。其補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致，受大氣降水變化的影響較小，不易受污染?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY承壓水的特征：A）承壓水具有靜水壓力；B）以側(cè)向補(bǔ)給為主，因此補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致；C）承壓水徑流嚴(yán)格受隔水層控制，其埋藏分布主要取決于地質(zhì)構(gòu)造；D）承壓水的動(dòng)態(tài)受降水、蒸發(fā)、水文等因素影響，但不如潛水顯著，水位變化幅度小，一般有滯后性；E）由于有連續(xù)的隔水層的覆蓋，承壓水不易污染。

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承壓水的重要特征是有承壓水頭。

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自流（承壓水）和非自流（潛水）含水層水壓面頁(yè)巖砂巖頁(yè)巖砂巖承壓水潛水克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY

2、按含水層空隙性質(zhì)分

孔隙水：指分布于松散土壤或巖層孔隙中的地下水。在不同的埋藏條件下，孔隙水可以形成上層滯水、潛水和承壓水。

裂隙水：指埋藏在堅(jiān)硬巖石裂隙中的地下水。按埋藏條件可分為裂隙潛水和裂隙承壓水；按巖石裂隙成因，分為風(fēng)

化裂隙水、成巖裂隙水和構(gòu)造裂隙水三種類型。

巖溶水：儲(chǔ)存和運(yùn)動(dòng)于石灰?guī)r、白云巖等可溶蝕裂隙和溶洞中的地下水，又稱喀斯特水。

泉是地下水的天然露頭，是地下水的一種重要排泄方式，是蓄水構(gòu)造水文地質(zhì)特征的重要表現(xiàn)?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY巖性描述：

?？死斠朗械刭|(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY巖屑：a、描述順序簡(jiǎn)單定名、顏色、成分、可見(jiàn)粒徑、磨圓度、分選性、膠結(jié)物、膠結(jié)程度、遇稀鹽酸反應(yīng)程度。b、巖屑中無(wú)法觀測(cè)的項(xiàng)目，如裂隙、層理、厚度等不必描述。c、磨圓度、分選性的描述應(yīng)特別慎重，因?yàn)閹r屑本身是鉆頭研磨、搗碎的產(chǎn)物，必須仔細(xì)觀察，還需描述巖屑的形狀。沙類土：a、簡(jiǎn)單定名b、顏色：副色在前，主色在后c、成分：砂粒的礦物成分及含量百分比d、磨圓度（圓狀、次圓狀、次棱角狀、棱角狀）e、分選性（好、中等、差)f、粒徑g、膠結(jié)情況（膠結(jié)h、包含物：包含物體種類（粘性土、動(dòng)植物遺體、卵礫石）克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司GEOLOGICENGINEERINGCO.,LTD.,KARAMAYCITY粘性土：a、簡(jiǎn)單定名b、顏色c、成分：以粘土礦物為主。d、濕度：分干燥、稍濕、濕、飽和水e、粘性：分強(qiáng)、稍強(qiáng)、稍弱、弱f、可塑性：可塑、不可塑礫狀結(jié)構(gòu)＞2mm，常見(jiàn)巖石為礫巖巨粒結(jié)構(gòu)＞2-1mm，常見(jiàn)巖石為砂