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一、地下水类型
根据地下埋藏条件的不同,地下水可分为潜水和承压水两大类。
潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水,通常所见到的地下水多半是潜水。当地下水流出地面时就形成泉。
承压水(自流水)是埋藏较深的、赋存于两个隔水层之间的地下水。这种地下水往往具有较大的水压力,特别是当上下两个隔水层呈倾斜状时,隔层中的土体要承受更大的水压力。当井或钻孔穿过上层顶板时,强大的水压力就会使水体喷涌而出,形成自流水。现代工程中,承压水水压力对基坑的安全稳定性有很大影响,在深、超深基坑中,常需采取措施降低承压水水头高度。
形成承压水的埋藏条件是:
①上下均有隔水层;②中间是透水层;③水必须充满整个透水层。
下面几种岩层组合,都可形成承压水:粘土覆盖在沙层上;页岩覆盖在砂岩上;页岩覆盖在溶蚀灰岩上;致密不纯的灰岩覆盖在裂隙、溶隙发育的灰岩上;致密溶岩覆盖在多孔溶岩上。
承压水的形成与地质构造有密切关系,只要有适合的地质构造,无论是松散沉积物,还是基岩,都可形成承压水。最适宜于承压水形成的地质构造是向斜构造和单斜构造。
二、等潜水线图的判读
1.读数值大小,判断潜水埋藏深度、地势高低、河水流向
①读数值,求潜水的埋藏深度
潜水的埋藏深度=地面海拔高度-潜水位
②读数值,判断地势起伏和河流流向
潜水位与地势起伏相一致,地势高处潜水位高;地势低处潜水位低。
2.、读疏密状况,判断潜水的流速
等潜水位线越密集的地方,潜水面坡度越陡,潜水流速越快;
等潜水位线越稀疏的地方,潜水面坡度越缓,潜水流速越慢。
等潜水位线间距大的地方流速慢,间距小的地方流速快。
3.读弯曲方向,判断潜水流向、潜水与河流的补给关系
潜水的流向总是垂直于等潜水位线由高水位流向低水位。
三、水井和排水沟位置的选择
1.水井位置应选在地下水埋藏较浅的地点
2.水井位置应选在潜水汇集区。
3.水井位置应选在潜水汇水面积较大的地点。
4.一般沿等水位线布置水井和排水沟。
在解决此问题时,首先要判断潜水的埋藏深度,其次标出潜水的流向,以确定潜水的汇集区和各地点汇水面积的大小,最终确定取水点(即水井)的最佳位置。
5.利用潜水等水位线合理布置水井和排水沟。为了能最大限度地使潜水流入水井和排水沟,一般应沿等水位线布置水井和排水沟。
如下图,显然,1、3布置水井是合理的,1、2取水有“冲突”,是不合理的:同理,排水沟5是合理的,4不合理。
四、人类活动对潜水的影响
潜水更新快,交替周期短,利用后短期内即可恢复更新,属于可再生资源。人们只要合理开采就可保证永续利用。但如果人类不合理地开采,则会引发一些环境问题,如过度开采地下潜水、开采速度超过潜水的自然补给和恢复速度,就会引起潜水位下降,形成地下水漏斗区。
地下水漏斗区即是指地下水位明显低于周围地区,潜水面呈现漏斗状曲面的地区,如图。更为严重的是,超采地下水还会造成地面沉降、建筑物倾斜或倒塌,如果在沿海地区,还会引发海水倒灌、地下水变咸等。
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