水的地質(zhì)作用知識(shí)講解

水的地質(zhì)作用地表水的地質(zhì)作用地表水的種類地表流水暫時(shí)性流水經(jīng)常流水是一種季節(jié)性、間歇性流水。在一年中流水不斷，通常不會(huì)枯水，一般意義上的河流暫時(shí)流水的地質(zhì)作用暫時(shí)流水是大氣降水后，短暫時(shí)間內(nèi)形成的地表的流水，因此雨季是它發(fā)揮作用的主要時(shí)間。一林慮作用及殘積層（Qel）

大氣降水滲入地下時(shí)，將地表附近細(xì)小顆粒帶走，同時(shí)也將周圍易溶成分溶解帶走，而殘留在原地的則是一些未被帶走，不易溶解的松散物質(zhì)，這個(gè)過程稱為淋濾作用。由林慮作用所形成的沉積層稱為殘積層。淋濾作用的結(jié)果是使地表附近的巖石逐漸失去其完整性和致密性。殘積層的特征（1）位于地表以下，基巖風(fēng)化帶以上，從地表至地下，破碎程度逐漸減弱；（2）積物的物質(zhì)成分與下伏基巖成份基本一致（3）殘積層的厚度與地形、降水量、水的化學(xué)成分等多種因素有關(guān)；（4）較大的孔隙率、較高含水率，強(qiáng)度較低。二洗刷作用及坡積層（Qdl）大氣降水在匯集之前，沿山坡坡面形成漫流，將覆蓋在坡面上的風(fēng)化破碎物質(zhì)洗刷到山坡坡腳處，這個(gè)過程稱為洗刷作用。在坡腳處形成的新的沉積層稱為坡積層。特征（1）坡積物的厚度變化較大，一般在坡腳處最厚，向山坡上部及遠(yuǎn)離山腳方向均逐漸變薄尖滅；（2）坡積物多由碎石和粘性土組成，其成分與下伏基巖無關(guān)；（3）搬運(yùn)距離較短，坡積物層理不明顯，碎石棱角清楚；（4）坡積物松散、富水、強(qiáng)度很差。（三）

沖刷作用與洪積層（Qpl）地表流水匯集后，水量增大，侵蝕能力加強(qiáng)，攜帶的泥砂石塊也漸多，使溝槽不斷下切，同時(shí)溝槽也不斷加寬，這個(gè)過程稱為沖刷作用。集中暴雨或積雪驟然大量融化，都會(huì)在短時(shí)間內(nèi)形成巨大的地表暫時(shí)流水，一般稱為洪流，也就是通常意義上的洪水。洪流所攜帶的大量泥砂、石塊被搬運(yùn)到一定距離后沉積下來，形成洪積層.洪積層的特征(1)

洪積層多位于溝谷進(jìn)入山前平原、山間盆地、流入河流處。從外貌上看洪積層多呈扇形，稱洪積扇；(2)

洪積物成分復(fù)雜，主要是由上游匯水區(qū)巖石種類決定；(3)

在平面上，山口處洪積物顆粒粗大，多為礫石、塊石，甚至巨礫；向扇緣方向，洪積物顆粒漸細(xì)，由砂、粘土等組成。在斷面上，底部較地表顆粒為大；(4)

洪積物初具分選性和不明顯的層理，洪積物顆粒有一定磨圓度；(5)

具有一定的活動(dòng)性。河流的地質(zhì)作用一條河流從河源河口到一般可分為三段：上游、中游和下游。`（1）上游：多位于高山峽谷中，急流險(xiǎn)灘多，河道較直，流量不大但流速很高，河谷橫斷面多呈“Ｖ”字形。中游：河谷較寬廣，河漫灘和河流階地發(fā)育，橫斷面多呈“Ｕ”字形。下游：多位于平原地區(qū)，流量大而流速較低，河谷寬廣，河曲發(fā)育，在河口處易形成三角洲。河流的地質(zhì)作用（一）侵蝕作用河水在流動(dòng)的過程中不斷加深和拓寬河床的作用稱為河流的侵蝕作用。（1）下蝕作用流水對(duì)河底巖石的侵蝕（磨、沖刷、溶）使河床逐漸下切和加深的作用。（2）側(cè)蝕作用河水對(duì)河床兩岸的巖石進(jìn)行侵蝕，使河谷加寬或使河道左右遷移的作用。河流的下蝕作用河流的側(cè)蝕作用側(cè)蝕作用蛇曲側(cè)蝕作用牛軛湖黃河九曲回腸（2）搬運(yùn)作用：河流在流動(dòng)的過程中將河床上剝蝕下來的固體物質(zhì)移動(dòng)使其離開原地的作用。搬運(yùn)方式化學(xué)搬運(yùn)機(jī)械搬運(yùn)懸運(yùn)（<0.05mm）躍運(yùn)（0.05-2mm）滾運(yùn)（>2mm）磨圓作用——河底中被拖運(yùn)的碎屑，一方面磨蝕河床底部和岸坡，另一方面互相撞擊，使得其棱角被磨平的作用過程。

磨圓度越好說明搬運(yùn)距離越遠(yuǎn)。（3）沉積作用河流搬運(yùn)物從河水中沉積下來的過程稱河流沉積作用，河流的沉積物稱為沖積層。

沖積層的特征：(1)沖積物分布在河床、沖積扇、沖積平原或三角洲，其物質(zhì)成分復(fù)雜。相對(duì)于前面已講過的殘積、坡積、洪積物來說，其分選性好，層理明顯，磨圓度好；(2)分布廣，表面坡度較緩。在工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意沖積層上的軟弱夾層（如：淤泥、粉砂層等）和流砂現(xiàn)象；(3)沖積物中的砂礫卵石層不僅是理想的持力層，同時(shí)也是重要的建筑材料；對(duì)于層厚穩(wěn)定，延伸好的砂礫卵石層還是良好的含水層，如果有充足的補(bǔ)水來源和良好的儲(chǔ)水條件，水體未受污染，將是很好的供水水源地。河谷橫斷面及河流階地河谷橫斷面河流階地河谷內(nèi)河流侵蝕或沉積作用形成的階地狀地形為階地或臺(tái)地。若階地延伸方向與河流方向垂直稱橫向階地（瀑布）；若階地延伸方向與河流方向平行稱為縱向階地。河流階地的類型1.侵蝕階地——是由基巖構(gòu)成，一般階地面較窄，沒有或零星有沖積物，階地崖較高。（圖中Ⅲ）一般形成于構(gòu)造抬升的山區(qū)河谷中。如長江三峽4級(jí)以下階地均屬于此。2.基座階地——階地面上為沖積物，階地崖下部可見到基巖。（圖中Ⅱ）說明河流下蝕的深度大于原生沉積物厚度。反映后期構(gòu)造上升較大的特點(diǎn)。3.堆積階地：有時(shí)又叫堆積階地或沉積階地。階地斜坡出露的均為沖積物，未見基巖，河流未能切穿沖積層。圖（Ⅰ）堆積階地又可分為上迭階地和內(nèi)迭階地。階地上的沖積物中常富集有比重大且硬度高的礦物，成為有用砂礦產(chǎn)。如金、金剛石等。

河流階地的特點(diǎn)：物質(zhì)組成：下底為卵石、砂礫等粗顆粒；上部為細(xì)砂、亞粘土等。組構(gòu)上：磨圓、分選性好，層理分明。外觀：沿河谷成連續(xù)或間斷臺(tái)階狀，臺(tái)面較平坦。工程地質(zhì)特征：一般為良好底建筑場(chǎng)地，平坦、寬闊。具有一定的強(qiáng)度和承載力、穩(wěn)定性好。地下水豐富、地下水位較淺。地下水的地質(zhì)作用地下水——是埋藏在地表以下松散堆積物和巖石空隙中的水體。地下水主要是由大氣降水、地面流水、冰雪融水、湖泊水滲透到地下而形成的，稱為滲透水。此外還有凝結(jié)水、埋藏水、原生水等。地下水的類型

按埋藏條件分類含水介質(zhì)類型

埋藏條件孔隙水裂隙水巖溶水包氣帶水局部粘性土隔水層上季節(jié)性存在的重力水（上層滯水）裂隙巖層淺部季節(jié)性存在的重力水及毛細(xì)水裸露的巖溶化巖層上部巖溶通道中季節(jié)性存在的重力水潛水各類松散堆積物淺部的水裸露于地表的各類裂隙巖層中的水裸露于地表的巖溶化巖層中的水承壓水山間盆地及平原松散堆積物深部的水，向斜構(gòu)造的碎屑巖孔隙中的水組成構(gòu)造盆地、向斜構(gòu)造或單斜斷塊的被掩覆的各類裂隙巖層中的水組成構(gòu)造盆地、向斜構(gòu)造或單斜斷塊的被掩覆的巖溶化巖層中的水地下水對(duì)混凝土的侵蝕作用分解性侵蝕

是指酸性水溶液氫氧化鈣以及侵蝕性碳酸溶液碳酸鈣而使混凝土分解破壞的作用。結(jié)晶性侵蝕主要是硫酸性侵蝕，是含硫酸鹽的水與混凝土發(fā)生反映，在混凝土的孔洞中形成石膏和硫酸鋁鹽晶體。分解結(jié)晶復(fù)合性侵蝕主要是水中弱鹽基硫酸鹽離子的侵蝕，如Mg2+、NH4+、C1-、SO42-、NO3-等含量很多時(shí)，與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使混凝土力學(xué)強(qiáng)度降低，甚至破壞。

1.上層滯水是指存在于地面以下包氣帶中的水。當(dāng)包氣帶存在局部隔水層（弱透水層）時(shí)，局部隔水層（弱透水層）上會(huì)積聚具有自由水面的重力水，這便是重力上層滯水；包氣帶中吸著水、薄膜水和毛細(xì)水稱為非重力水，又稱土壤水。上層滯水的主要特征：(1)

上層滯水量不大，且季節(jié)性變化強(qiáng)烈(2)

上層滯水的補(bǔ)給區(qū)和分布區(qū)是一致的。(3)

上層滯水一般礦化度低，但由于直接與地表相通，水質(zhì)量最易受污染。(4)

從工程地質(zhì)角度看，上層滯水常引起土質(zhì)邊坡滑坍，地基、路基沉陷、凍脹等病害的重要因素。潛水指埋藏于地表以下，第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上具有自由水面的飽水帶中的重力水。(1)潛水面的特征①潛水面通常不是延伸很廣的平面，潛水面的形狀與當(dāng)?shù)氐牡孛残螒B(tài)、隔水底板的坡度、含水層巖性、厚度變化以及水文網(wǎng)發(fā)育狀況有密切關(guān)系，基于這些因素，潛水面一般呈傾斜的各種形態(tài)的曲面。②潛水面的起伏經(jīng)常與地形一致，只是比地形起伏平緩；③

當(dāng)含水層厚度變大時(shí)，潛水面坡度變緩;④當(dāng)巖層透水性變好，潛水面坡度變緩。潛水等水位線圖根據(jù)各水文地質(zhì)點(diǎn)（井、鉆孔、試坑和泉等），在大致相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得的潛水面的水位標(biāo)高編制而成的。潛水等水位線圖的用途⑵反映潛水與地表水的相互關(guān)系；⑶確定潛水的埋藏深度；⑷如有隔水層頂板標(biāo)高，可確定含水層的厚度⑴可以確定潛水的流向及潛水面的水力坡度；潛水的補(bǔ)給潛水的補(bǔ)給主要來源大氣降水通過包氣向下滲透。潛水的排泄?jié)撍ǔＲ匀男问脚判沟降乇砘蛲ㄟ^包氣帶排泄到大氣中。3.承壓水埋藏并充滿在兩個(gè)隔水層之間的含水層中的地下水，是一種有壓重力水。承壓水的形成及特征承壓水的形成首先決定于地質(zhì)構(gòu)造，在適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)構(gòu)造條件下，無論孔隙水、裂隙水、巖溶水都可形成承壓水。最適宜形成承壓水的地質(zhì)構(gòu)造大體可分為向斜構(gòu)造和單斜構(gòu)造。承壓水的分布1.自流盆地補(bǔ)給區(qū)承壓區(qū)排泄區(qū)2.自流斜地?cái)嗔褬?gòu)造形成承壓斜地①自流盆地（承壓盆地）自流盆地按水文地質(zhì)特征可分為三個(gè)組成部分：補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)和排泄區(qū)。承壓含水層在盆地邊緣出露于地表，高程較高的一邊，成為承壓水的補(bǔ)給區(qū)，高程較低處成為排泄區(qū)。在補(bǔ)給區(qū)上面由于沒有隔水層存在而不具有承壓性質(zhì)，實(shí)際上已成為潛水，它直接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給

承壓含水層之上有不透水層覆蓋的地段稱為承壓區(qū)

在承壓區(qū)，當(dāng)鉆孔打穿隔水頂板后，就可發(fā)現(xiàn)水位上升到隔水頂板以上的某一高度，此高程即為承壓水在該點(diǎn)的靜止水位或測(cè)壓水位。從靜止水頭到含水層頂板之底面的垂直距離稱為壓力水頭。②自流斜地（承壓斜地）單斜承壓水含水層在水文地質(zhì)學(xué)中稱為承壓斜地，其形成有二種不同的情況：A斷裂構(gòu)造所形成的自流斜地，含水巖層一端出露于地表，成為接受大氣降水或地表水下滲的補(bǔ)給區(qū)，另一端在地下某一深度被斷層切斷，并與斷層另一側(cè)隔水層接觸。Ⅰ當(dāng)斷層帶巖性破碎能夠透水時(shí)，則承壓水可以通過斷層以泉水的形式排泄，斷層帶成為排泄區(qū)。補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)分開，承壓區(qū)位于補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間。Ⅱ倘若斷層不導(dǎo)水時(shí)，那么自流斜地的補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)位于相鄰地段而承壓區(qū)位于另一地段。承壓水補(bǔ)給承壓水主要通過大氣降水下滲，地表水下滲或補(bǔ)給區(qū)外的潛水流入補(bǔ)給區(qū)。大氣降水下滲地表水下滲潛水流入承壓水的排泄：①

當(dāng)排泄區(qū)上有潛水存在時(shí)，則可以排泄入潛水中；②

當(dāng)侵蝕面下切達(dá)到承壓含水層時(shí)，就以泉水形式排泄；③

如導(dǎo)水?dāng)鄬忧袛嗪畬訒r(shí)，沿?cái)鄬訋С袎核部梢匀男问脚判?。有時(shí)斷層導(dǎo)致含水層間相互連通，構(gòu)成水力聯(lián)系。承壓水的徑流Ⅰ與地形有關(guān)在地形合適的條件下，即補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)地形高差大時(shí)，可以有較好的地下徑流，使水的補(bǔ)給及排泄都很暢通。徑流條件的好壞除了與地形有關(guān)外；Ⅱ含水層透水性有關(guān)若透水性愈好，水位差愈大則徑流條件愈好；Ⅲ含水層的撓曲程度而當(dāng)其他條件一致時(shí)，含水層的撓曲程度愈大，則徑流條件愈差，地下水的交替作用也愈慢。地下水對(duì)土木工程的影響地下水對(duì)混凝土的影響地面沉降流沙和潛蝕地下水對(duì)混凝土的侵蝕性地下水中各種化學(xué)成分與建筑物中的混凝土產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使混凝土中某些物質(zhì)被溶蝕，強(qiáng)度降低，結(jié)構(gòu)遭到破壞；或在混凝土中生成某些新的化合物，這些化合物生成時(shí)體積膨脹，使混凝土開裂破壞。地下水對(duì)混凝土的侵蝕有溶出侵蝕、碳酸侵蝕、鹽酸侵蝕。地面沉降抽水含水層水位下降有效應(yīng)力增加地面沉降