地下水温度一般多少度(20米地下水温度是多少)

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1. 物理性质


地下水的物理性质包括:温度、颜色、透明度、嗅、味、比重、导电性及放射性等。


温度


地表水的温度随季节变化。埋藏深度不同的地下水,具有不同的温度变化规律。


埋深3~5m,具昼夜变化特征;


埋深为5~50m,地下水温度随季节变化。


年常温带以下,地下水温度随深度增高,其变化规律决定于地热增温级。


平均地热增温级为33米。


深层地下水的温度变化很小。


地下水温度一般多少度(20米地下水温度是多少)-第1张图片

颜色


水一般是无色的,但有时由于某种离子含量较多,或者富集悬浮物和胶体物质,则可显示出各种各样的颜色


地下水温度一般多少度(20米地下水温度是多少)-第2张图片

2. 地下水的化学性质


地下水的化学成份


离子:天然体水中分布最广、含量最多的离子有七种:氯离子(Cl-)、硫酸根离子(SO4=)、重碳酸根离子(HCO3-)、钠离子(Na+) 、钾离子(K+)、钙离子(Ca++)、镁离子(Mg++)。


一般情况下,随着地下水中含盐量的变化,其中占主要地位的离子成分也随之发生变化。含盐量低的水中常以HCO3-、Ca++或HCO3-、Mg++为主;中等含盐量的常以SO4=、Na+ 或SO4=、Ca++为主;含盐量高的水则以Cl-、Na+为主。


气体成份:主要有H2S、CO2。


地下水的酸碱性:水的酸碱性主要取决于水中氢离子浓度,常用pH值表示(pH=-lg[H ])。


根据水pH值的大小,将水分成以下几级:强酸性(<5)、弱酸性(5~7)、中性(7)、弱碱性(7~9)、强碱性(>9)。


地下水按矿化度的分类


地下水温度一般多少度(20米地下水温度是多少)-第3张图片

地下水的硬度


水的硬度,是由水中所含Ca 、Mg 所构成。水中Ca 、Mg 的总含量,称为总硬度。


地下水的硬度表达方法较多,我国通常采用德国度或Ca 、Mg 的毫克当量表示。1.0毫克当量硬度等于2.8德国度。


1德国度相当于1升水中含有10mg的CaO。


地下水的硬度分类


地下水温度一般多少度(20米地下水温度是多少)-第4张图片

四、地下水对工程的影响


1. 潜水位上升引起的工程地质问题


(1)潜水位上升后,由于毛细水作用可能导致土壤次生沼泽化、盐渍化,改变岩土体物理力学性质,增强岩土和地下水对建筑材料的腐蚀。在寒冷地区,可助长岩土体的冻胀破坏;


(2)潜水位上升后,原来干燥的岩土被水饱和、软化,降低岩土抗剪强度,可能诱发斜坡、岸边岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质现象;


(3)崩解性岩土、湿陷性黄土、盐渍岩土等遇水后,可能产生崩解、湿陷、软化,其岩土结构破坏、强度降低、压缩性增大。而膨胀性岩土遇水后则产生膨胀破坏;


(4)潜水位上升,可能使洞室淹没,还可能使建筑物基础上浮,危及安全。


2. 地下水位下降引起的工程地质问题


(1)地表塌陷


岩溶发育地区,由于地下水位下降时改变了水动力条件,在断裂带、褶皱轴部、溶蚀洼地、河床两侧以及一些土层较薄而土颗粒较粗的地段,产生塌陷。


(2)地面沉降


地下水位下降诱发地面沉降的现象可以用有效应力原理加以解释。地下水位的下降减小了土中的孔隙水压力,从而增加了土颗粒间的有效应力,有效应力的增加要引起土的压缩。许多大城市过量抽取地下水致使区域地下水位下降从而引发地面沉降,就是这个原因。


(3)海(咸)水入侵


近海地区的潜水或承压含水层往往与海水相连,在天然状态下,陆地的地下淡水向海洋排泄,含水层保持较高的水头,淡水与海水保持某种动态平衡,因而陆地淡水含水层能阻止海水入侵。如果大量开发陆地地下淡水,引起大面积地下水位下降,可能导致海水向地下水含水层入侵,使淡水水质变坏。


(4)地裂缝的产生与复活


近年来,在我国很多地区发现地裂缝,西安是地裂缝发育最严重的城市。据分析这是地下水位大面积大幅度下降而诱发的。


(5)地下水源枯竭、水质恶化


盲目开采地下水,当开采量大于补给量时,地下水资源会逐渐减少,以致枯竭,造成泉水断流、井水枯干、地下水中有害离子量增多、矿化度增高。


3. 地下水的渗透破坏


(1)潜蚀


渗透水流在一定水力坡度(即地下水水力坡度大于岩土产生潜蚀破坏的临界水力坡度)条件下产生较大的动水压力,冲刷、挟走细小颗粒或溶蚀岩土体,使岩土体中孔隙不断增大,甚至形成洞穴,导致岩土体结构松动或破坏,以致产生地表裂隙、塌陷,影响工程的稳定。


(2)流砂


流砂是指松散细小颗粒土被地下水饱和后,在动水压力即水头差的作用下,产生的悬浮流动现象。流砂多发生在颗粒级配均匀的粉细砂中,有时在粉土中也会产生流砂。


(3)管涌


地基土在具有某种渗透速度的渗透水流作用下,其细小颗粒被冲走,岩土的孔隙逐渐增大,慢慢形成一种能穿越地基的细管状渗流通路,从而掏空地基或坝体,使地基或斜坡变形、失稳,此现象称为管涌 。


4. 地下水的浮托作用


当建筑物基础底面位于地下水位以下时,地下水对基础底面产生静水压力,即产生浮托力。如果基础位于粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石地基上,则按地下水位100%计算浮托力;如果基础位于节理裂隙不发育的岩石地基上,则按地下水位50%计算浮托力;如果基础位于粘性土地基上,其浮托力较难确切地确定,应结合地区的实际经验考虑。


5. 承压水对基坑的作用


当深基坑下部有承压含水层存在,开挖基坑会减小含水层上覆隔水层的厚度,在隔水层厚度减小到一定程度时,承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板,造成突涌现象。基坑突涌将会破坏地基强度,并给施工带来很大困难。


6. 地下水对钢筋混凝土的腐蚀


硅酸盐水泥遇水硬化,并且形成Ca(OH)2、水化硅酸钙CaOSiO2·12H2O、水化铝酸钙CaOAl2O3•6H2O等,这些物质往往会受到地下水的腐蚀。


①结晶类腐蚀


如果地下水中离子的含量超过规定值,那么离子将与混凝土中的Ca(OH)2 起反应,生成二水石膏结晶体CaSO4·2H2O,这种石膏再与水化铝酸钙CaOAl2O3·6H2O发生化学反应,生成水化硫铝酸钙,这是一种铝和钙的复合硫酸盐,习惯上称为水泥杆菌。由于水泥杆菌结合了许多的结晶水,因而其体积比化合前增大很多,约为原体积的221.86%,于是在混凝土中产生很大的内应力,使混凝土的结构遭受破坏。


②分解类腐蚀


地下水中含有CO2,CO2与混凝土中的Ca(OH)2作用,生成碳酸钙沉淀。


由于CaCO3不溶于水,它可填充混凝土的孔隙,在混凝土周围形成一层保护膜,能防止Ca(OH)2的分解。但是,当地下水中CO2的含量超过一定数值,而离子的含量过低,则超量的CO2再与CaCO3反应,生成重碳酸钙Ca(HCO3)2并溶于水。所以,当地下水中CO2的含量超过平衡时所需的数量时,混凝土中的CaCO3就被溶解而受腐蚀,这就是分解类腐蚀。地下水的酸度过大,即pH值小于某一数值,那么混凝土中的Ca(OH)2也要分解,特别是当反应生成物为易溶于水的氯化物时,对混凝土的分解腐蚀很强烈。


③结晶分解复合类腐蚀


当地下水中NH4—,NO3—,Cl—和Mg2 离子的含量超过一定数量时,与混凝土中的Ca(OH)2发生反应,Ca(OH)2与镁盐作用的生成物中,除Mg(OH)2不易溶解外,CaCl2则易溶于水,并随之流失;硬石膏CaSO4一方面与混凝土中的水化铝酸钙反应生成水泥杆菌;另一方面,硬石膏遇水生成二水石膏。二水石膏在结晶时,体积膨胀,破坏混凝土的结构。


地下水对混凝土建筑物的腐蚀是一项复杂的物理化学过程,在一定的工程地质与水文地质条件下,对建筑材料的耐久性影响很大。


7. 水库渗漏


当地下水位低于库水位且有渗漏通道时,可能产生渗漏问题。


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