第五章 地下水的地质作用◆地下水的基本概念 ◆地下水的化学成分 ◆地下水的基本类型 ◆地下水的危害

1. 地下水的基本概念1.1 地下水——是埋藏在地表以下 松散堆积物和岩石空隙中的水体。 地下水主要是由大气降水、地面 流水、冰雪融水、湖泊水渗透到地下 而形成的，称为渗透水。还有凝结水、 埋藏水、原生水等。占水圈0.68%。 我国的水资源总量大致为3-3.3万亿 m3/a,地下水资源0.7亿m3/a 大气水 自然界的水 地表水 地下水2013-7-17

自然界水的循环自然界的水就是这样循环不断运动转化着，永无休止。

1.

地下水的基本概1.2 地下水的赋存条件

◆岩石的空隙：孔隙、裂 隙和溶洞 ◆孔隙度：孔隙体积与岩 石体积的比值。 ◆岩石的透水性，岩石的 透水能力(孔隙大小与 数量),透水性强的岩 石出水量大。 ◆透水层和隔水层。

◆

2 地下水的物理性质和化学成分2.1.地下水的物理性质：

(1)温度：差异大，通常，埋藏深度越深，水温越高；(2)颜色：无色、透明的，但某些离子、悬浮物，颜色

显得混浊；(3)纯净的地下水是无臭、无味的；但含H2S、 NaCl、 MaCl2等时，有特殊气味。 (4)导电性取决于所含电解质的数量和性质，离子含量 高，离子价越高，则水的导电性越强。

2 地下水的物理性质和化学成分2.2.地下水中常见的化学成分：

◆成分：(1)主要气体成分：O2 、 N2 、 CO2 、 H2S (2)主要离子成分：H+、 Na+、 K+ 、Mg2+、 Ca2+; Cl-、 SO42-、HCO3-、CO32(3)主要胶体成分：Fe2O3、Al2O3、H2SiO3 (4)有机成分和细菌成分

2 地下水的物理性质和化学成分2.2.地下水中常见的化学成分：

◆(1)酸碱度：氢离子浓度PH值强酸性水 弱酸性水 中性水 弱碱性水 <5 5-7 7 7-9

强碱性水

>9

一般 6.5-8.5

2 地下水的物理性质和化学成分2.2.地下水中常见的化学成分：

◆总矿化度：水中离子、分子和各种化合物的总量称。

2 地下水的物理性质和化学成分2.2.地下水中常见的化学成分：

◆硬度：水的硬度取决于水中Ca2+、Mg2+的含量。1)总硬度

2)暂时硬度3)永久硬度

4)碳酸盐硬度

2 地下水的物理性质和化学成分2.2.地下水中常见的化学成分：

◆侵蚀性：对混凝土、金属等的有侵蚀性和腐蚀性。对混凝土的侵蚀作用：分解性、结晶性侵蚀

、分解结晶复合侵蚀

CaCO3+2H+=Ca(HCO3)2+Ca2+

3CaO.Al2O3.6H2O+3CaSO4+25H2O→3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O

3. 地下水类型包气带水：土壤水和上层滞水 埋藏条件 地 下 水 潜水 承压水

孔隙水 含水介质 裂隙水 岩溶水

3 地下水的类型●上层滞水：吸着水、薄膜水、 毛细水，局部隔水层存在。

●潜水:在第一个不透水

层间流动的水；主要来至大气降水。 井水。

●承压水(层间水):处于两个不透水层之间的流动的地 下水，具有一定的压力，也 称承压水。自流井 ●泉：地下水自岩石和土壤中

流到地面。我国许多有名的泉，都是承压水泉。

含水层与隔水层的概念在常规水力梯度下，有一定给水度并具有透水性 的饱水岩土层(体)称为含水层。含水层的形成必 须具备以下条件：岩土层(体)中有较大的孔隙、 裂隙或空洞，要有不透水的岩土层限制含水层中 地下水的下泄，要有充分的补给源。

含水层

隔水层

在常规水力梯度下渗透性极差、给水度极小的 岩土层称为隔水层。正是由于岩土体中有隔水层 的存在，才使得地下水在其上含水层中的集聚成为可能。

3.1 上层滞水

上层滞水

当包气带中有局部隔水层时， 大气降水沿岩土裂隙、孔隙 下渗可在局部隔水透镜体上 形成储量和规模皆较小的 重力水。

包气带水按其存在形式可分为1-土壤 2-含水层 3-隔水层 4-潜水面 5-承压水面 A-包气带水 B-饱水带 A1-上层滞水 B1-潜水 B2-承压水

土壤水：结合水和毛细水

上层滞水：局部隔水层之上的

重力水。

3.2 潜水概念：潜水是指埋藏在 地表以下、第一个稳定 隔水层以上具有自由水 面的重力水。 特征：具有自由水面,潜 水面以上无稳定的隔水 层潜水的水位、水量、 水质随季节不同而有明 显的变化。易受污染。

等水位线

北100 100 100 102 104 102 104 106 108 112 108 108 106 104 106 108 110

100 102 104 106 102 100

河水 与地下水 的补给关系

25 20 15 10 5

25 20 15 10 5

地表水(河水)与地下水又是相互补给的