工程地质分析与实践
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第5章 水文地质

5.1 概述

通常把与地下水有关的地质条件称为水文地质条件,把与地下水有关的问题称为水文地质问题。水文地质条件是工程中非常重要的地质条件,许多工程因水的参与而使地质条件变得复杂,大多数情况会恶化工程地质条件。

水文地质的理论基础是水文地质学。水文地质学是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律,以及合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除害。

地下水是指埋藏在地面以下,存在于岩石和土壤的孔隙中可以流动的水体。地面以下的水并不都是地下水。地面以下的土层可分为包气带和饱水带。包气带的土层中含有空气,没有被水充满,包气带中的水分称为土壤水。饱水带中土壤孔隙被水充满,含水量达到饱和,饱水带中的水即为地下水。常见的井水、泉水都是地下水。

地下水分布甚广,是一种宝贵的地下资源,它是工业、农牧业、国防和生活用水的重要水源。矿化水、高矿化水、热水,可用于医疗、热能利用和提取有用盐类等。但在采矿、地下建筑、隧道施工中,由于地下水大量涌出,常造成突然性灾害事故。有的地区有时由于地下水位上升,引起土壤盐碱化,造成对农业的危害。在松散岩层中过量开采地下水后,常引起地面沉降。有些含有特殊成分的地下水,可以导致地方病。所以在合理开采利用地下水时应注意防治其危害。

地下水按其存在的形式,可分为结合水、重力水、毛细水、气态水、固态水和矿物中的水等。

岩石的水理性质有容水性、含水性、给水性、持水性和透水性。

按地下水的赋存特征,根据其埋藏条件(含水层、隔水层与弱透水层)可分为包气带水(包括土壤水、上层滞水、毛细水及过路重力水)、潜水和承压水三个基本类型。每一类型按含水层的含水空隙特点,又可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。

按水质水温及其特点,可分为矿化水、高矿化水、热水等。