第5章矿井水文地质课题.pptVIP

第五章 矿井水文地质; 矿井突水是危害煤矿安全生产的主要因素之一；地下水是促进国民经济发展的宝贵资源。 ;第一节 地下水的基本知识 地下水是指埋藏在地表以下、储存于岩石空隙之中的水。 ;一、自然界中的水循环 大循环（外循环）：全球范围内水分从海洋蒸发上升，运移到陆地上空凝结后下降，并以地表或地下径流方式回归海洋。 小循环（内循环） ：水分从海洋蒸发，再降落到海洋；或从陆地湖泊、河流、地表、植物叶面蒸发，又在当地降落。;水的循环示意图;;二、岩石的空隙性与水理性质 1、岩石的空隙性 岩石空隙的大小、多少、形状、联通程度、分布状况，称为岩石的空隙性。 岩石空隙分为三类：孔隙、裂隙、溶隙 岩石的空隙率（H）：岩石的空隙体积（Vn）与岩石总体积（V）之比，用百分数表示： H= Vn / V ×100%;2、岩石的水理性质 含水性：岩石的空隙含有一定水量的性能。 持水性：岩石在重力作用下保持一定水量的性能。 给水性：在重力作用下，含水岩石自由流出一定水量的性能。 透水性：水透过岩石的性能。用渗透系数（单位时间水力坡度为1时，水在岩石中渗透的距离，单位为m/d-日）表示。 ;根据渗透系数 K 大小，岩石分为三类： 透水岩石 K ＞1m/d 半透水岩石 K ＝0.01～1m/d 不透水岩石 K＜0.001 m/d;三、水在岩石中存在的形式: 气态水（水蒸气）：凝结成液态水后，可成为地下水的来源。 结合水：水分子在被牢固地吸附在岩石颗粒表面的水。不受重力作用 影响，不被植物吸收，称为吸着水；包围在吸着水外层的水 膜之水，叫薄膜水。 毛细水：储存在岩石孔隙、裂隙等毛细空隙中的水，可垂直运动。 重力水：岩石空隙中受重力作用而运动的水，如井水，泉水等。 重力水可形成稳定的地下水面。 固态水 冻土地区的地下水终年为固态冰。;四、地下水的物理性质和化学成分;3、透明度：取决于水中固体物质与胶体颗粒悬浮物含量。 透明度测量方法：内径3㎝，长50-100㎝平底带放水嘴的量筒来测定： 透明：100㎝水柱可明显看见黑线十字图形和铅字； 半透明：＞30㎝水柱可见图形和铅字； 微透明：＜30㎝水柱可见图形和铅字； 不透明：缩小水柱仍不能见图形和铅字。 ; 4、气味： 地下水无气味，有气味则取决于水中所含 气体成分和有机物质： 含H2S—臭鸡蛋味 含有机质—鱼腥臭味 5、觉味：地下水应无味，有味道的水与水中含盐分和 气体分子有关： 含NaCl—咸味；含有机质—甜味； Na2SO4—涩味；含CO2气体—清凉可口。 MgSO4—苦味； 6、比重：一般为1。但取决于水中溶解盐分的多少， 溶解较多盐分则比重可达1.2~1.3。 ;（二）地下水的化学成分 1、作为一种良好的溶剂，地下水不断从岩石中获取化学元素，目前地下水中所发现的化学元素有70余种。 2、化学元素在水中的状态 1）离子状态： 阳离子：H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等。 阴离子：OH-、Cl-、NO32-、CO2- 等。 2）化合物状态：Fe2O3、Al2O3等。 3）气体状态：N2、O2、CO2、CH4等 ;3、地下水的化学类型： 表征地下水化学类型的七种离子：Cl-、Na + 、K + 、Ca2 + 、Mg2+ 、 SO42-、HCO3- 。 其类型分为： 1）重碳酸钙型水：水中主要成分为Ca2 + 、 HCO3-  2）硫酸钠型水：水中主要成分为SO42-、Na +;4、表征地下水化学性质的常用指标： 氢离子浓度（PH值）、硬度、总矿化度、侵蚀性 1）氢