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第 5 章 地 下 水

第 5 章 地 下 水. 内容提要 §5-1 地下水的物理性质和化学成分 §5-2 地下水的类型和特征 §5-3 地下水的运动规律 §5-4 地下水对工程的影响. 地下水的基本概念. § 5-1 地下水的物理性质和化学成分. 一 . 地下水的物理性质 温度 颜色 味道 透明度 气味 放射性. 二 . 地下水的化学成分. 1 . 地下水中的主要离子 阳离子 : H + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Fe 2+

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第 5 章 地 下 水

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Presentation Transcript

  1. 第5章 地 下 水 内容提要 §5-1 地下水的物理性质和化学成分 §5-2 地下水的类型和特征 §5-3 地下水的运动规律 §5-4 地下水对工程的影响

  2. 地下水的基本概念

  3. § 5-1 地下水的物理性质和化学成分 一.地下水的物理性质 温度 颜色 味道 透明度 气味 放射性

  4. 二. 地下水的化学成分 1 .地下水中的主要离子 阳离子: H+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Fe2+ 阴离子: OH-, Cl-, SO42-, NO2, HCO3-, CO32-, SiO32-, PO42- HCO3-→bicarbonate CO32-→carbonate SO42-→sulfate Cl→chlorate SiO32-→silicate PO42-→phosphate

  5. 2.地下水中的气体成分 O2，N2，CO2，H2S 3. 地下水中的胶体和有机质 SiO2 Fe(OH)3 Al(OH)3

  6. § 5-2 地下水的分类和特征 1 根据温度的分类 过冷水<0℃ 冷水0-20℃ 温水20-40℃ 热水40-100℃ 过热水>100℃ • 根据物理状态 • （气态水）（液态水）（固态水）

  7. 3 根据含水介质情况 (岩溶水)（裂隙水）（孔隙水） Pore water（孔隙水） Fracture water（裂隙水）

  8. 4 根据水和含水介质的相互作用分类 重力水） 自由水 结合水 毛细水 强结合水 弱结合水

  9. （1）Capillary Water 固液气三 相接触点 土粒直径 水的重度 表面张力 柱杯 ◆ 粒径大小与上升高度的关系 ◆粉土最利于毛细水的形成

  10. 毛细上升高度 (hc) 毛细带 地下水位

  11. 毛细水的工程意义 Ground frozen expansion 地面冻胀 Ice lens body 冰透镜体 Ground frozen 地面冻胀 沼泽地（湿地） Marshland (salinized soil)

  12. （2） 重力水 受重力控制的地下水 （3） 结合水 Soil grain 强结合水 自由水 弱结合水

  13. 5 按埋藏条件的地下水分类 上层滞水 潜水埋藏深度 毛细带水 潜水面 潜水 潜水含水 层厚度 隔水底板

  14. 潜水面 地下水的运动方向 (3) 潜水

  15. 潜水的补给、排泄

  16. 潜水面形态的变化规律 受地形和河流位置的影响 受底板隔水层高度变化的影响 受含水介质渗透性变化的影响

  17. 潜水的特征 ① 补给:大气降水、河水 排泄:向河流,蒸发排泄,泉 ② 潜水的分布 ③ 潜水位变化规律 ④潜水的化学成分 ⑤ 潜水和工程的关系

  18. Pressure-bearing area 承压区 Discharging area 排泄区 recharging area 补给区 Spring 泉 aquifer 含水层 Confined Water 承压水 (4) 承压水

  19. 地下水的埋藏类型 排泄区 补给区 承压区 自流区 承压水 流向

  20. H M 承压水的特征 ①带状补给 以泉的形式排泄 ②分布受含水层的控制 ③水位变化季节性不强 ④不易污染，但受污染后也不易恢复 ⑤承压水对工程的影响

  21. 截面1 h1 L h2 截面2 A:水 箱截面积 Bucket 水箱 Q Soils sample 土样 L： 渗透路径 h1: 截面1水头 h2 ：截面2水头 Q: 流量 § 5-3地下水的运动规律

  22. Q: 流量(m3/d) A: 过水断面的面积(m2) L: 渗径 I: 水力坡度 K: 渗透系数 I : 表示单位渗径的水头损失

  23. 达西定律 砂土： 粘性土： 渗透速度(m/d) 初始水力坡度 渗透系数

  24. 单位体 积土体 水流 § 5-4 The influence of ground water to the engineering 一、渗透破坏 ▣流砂 水的重度 水力坡度 动水力

  25. 为流砂发生的条件

  26. ▣管涌 管涌的基本概念

  27. 流砂和管涌发生条件 1 粒径(d) 0.05—0.005 粉细砂 2 流砂: 均质土 管涌:非均匀 3

  28. 基坑的流砂或管涌 坝基的流砂或管涌

  29. H h H Uplift pressure 二、地下水

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