水文地质学课件.ppt

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1、1,普通水文地质学,绪言 一、 水文地质学： 二、地下水： 三、地下水的功能： 1、是一种宝贵资源 2、生态环境因子 3、灾害因子 4、地质营力 5、信息载体,2005-12-6,2,第一章 地球上的水及其循环,第一节 地球上的水 水的起源：地球内部逸出。 浅部层圈水：大气水、地表水、地下水。 深部层圈水：地壳下部水。,2005-12-6,3,第二节 自然界水循环,自然界水循环：地球各个层圈内的水相互联系相互转化的过程。 1、水文循环 2、地质循环,2005-12-6,4,水文循环,2005-12-6,5,小循环,大循环,2005-12-6,6,2005-12-6,7,第三节 与水文循环有关的

2、 气象、水文因素,一、气象常识 1、气温：对流层内随高度增加而递减0.5 100m 。 2、气压：大气质量对物体的压力。 3、湿度：绝对湿度（e）、饱和水气含量（E） 相对湿度：r eE 4、天气与气候 5、降水与蒸发,2005-12-6,8,二、水文常识 1.径 流：地表或 地下的水流。 2.水系： 汇注于其一干流的全部河流的总体构成个地表径流系统，称为水系。 3.流域：一个水系的全水区域称为该水系的流域。 4.分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。,2005-12-6,9,2005-12-6,10,4、流量：系指单位时间内通过河流某一断面的水量。Qm s 5、径流总量：系指一时段(T)

3、内，通过河流某一断面的总水量。WQT 6、径流模数：系指单位流域面积上平均产生的流量。MQF 7、径流深度：系指一时段内单位流域面积上的平均水层厚度。YWF 8、径流系数：同一时段内径流深度(W)与降水量(X)的比值。aWX,3,2005-12-6,11,第二章 岩石中空隙与水分,第一节 岩石中空隙 一、孔隙 1、孔隙度：单位体积岩石中孔隙体积所占的比例。 n=Vn/V 或 n=(Vn/V)x100% 2、影响孔隙度大小的因素： 分选、排列、颗粒形状、胶结充填；粘性土结构及次生孔隙。,2005-12-6,12,二、裂隙 1、按裂隙成因分类： 成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙。 2、评价指标：体裂隙

4、率(Kr=Vr/V)、面裂隙率(Ka=bili/F)、线裂隙率(kl=bi/l)。 三、溶隙 评价指标：岩溶率(Kk=Vk/V),2005-12-6,13,水文地质学基础（水文地质及工程地质专业用） , 第9页,2005-12-6,14,第二节 岩石中水存在的形式,一、岩石矿物内部结合水 1、沸石水 2、结晶水 3、结构水 二、岩石空隙中的水 1、薄膜水(矿物表面结合水) 2、重力水 3、固态水 4、气态水,2005-12-6,15,表面结合水的形成,2005-12-6,16,毛 细 水,支持毛细水 悬挂毛细水 孔角毛细水,地 下 水 位 下 降,2005-12-6,17,第三节 岩石的水理性

5、质,1容水性 容水度：容水度是指岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比。 含水量：松散岩石孔隙中所含水的重量(G w)与干燥岩石重量(G)的比值，称为含水量。,2005-12-6,18,2持水性 持水度：饱水岩石在重力作用下释水后岩石中保持的水的体积与岩石体积之比， 3给水性 给水度：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释放的水的体积称为给水度。 4透水性：岩石的透水性是指岩石允许水透过的能力。,2005-12-6,19,孔隙,2005-12-6,20,第四节 有效应力,有效应力(PZ)：作用于骨架上的应力。,A,B,P,PZ,u,PPZu,2005-12

6、-6,21,第三章 地下水的赋存,第一节 包气带与饱水带 第二节 含水层、隔水层与弱透水层 第三节 地下水分类 第四节 潜水 第五节 承压水 第六节 上层滞水,2005-12-6,22,第一节 包气带和饱水带,土壤水带,中间层带,毛细水带,地下水位,包气带,饱水带,2005-12-6,23,第二节 含水层、 隔水层与弱透水层,2005-12-6,24,一、含水层的形态及分类 1、含水层的形态 层状、脉状、带状、块状 2、根据含水介质空隙类型划分 3、根据含水层的埋藏条件及水力学状态划分 4、根据渗透性的空间变化划分,2005-12-6,25,二、蓄水构造概念及要素 1、蓄水构造的概念 是含水层

7、与隔水层相互结合而构成的能够富集和储藏地下水的地质构造 2、 蓄水构造组成要素 含水层、隔水层、阻水体,2005-12-6,26,2005-12-6,27,三、蓄水构造类型 1水平岩层蓄水构造 （1）承托式蓄水构造 所谓承托式蓄水构造，是指没有侧向隔水边界，只靠水平隔水岩层把地下水托住而形成的蓄水构造。 上层滞水 承托潜水 （2）淹没式水平岩层蓄水构造,2005-12-6,28,2005-12-6,29,2单斜蓄水构造,岩性变化,含水层尖灭,断层阻水,岩体阻水,2005-12-6,30,2005-12-6,31,向斜蓄水构造,3褶皱型蓄水构造,2005-12-6,32,背斜蓄水构造,2005-

8、12-6,33,4断裂型蓄水构造 断层蓄水构造,2005-12-6,34,2005-12-6,35,断块蓄水构造,2005-12-6,36,2005-12-6,37,2005-12-6,38,5接触型蓄水构造 侵入接触蓄水构造 岩脉蓄水构造 不整合接触蓄水构造 6风化壳蓄水构造,2005-12-6,39,2005-12-6,40,2005-12-6,41,2005-12-6,42,2005-12-6,43,2005-12-6,44,第三节 地下水分类,2005-12-6,45,2005-12-6,46,2005-12-6,47,2005-12-6,48,2005-12-6,49,一、 潜水,1

9、、潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水称作潜水。潜水没有隔水顶板，或只有局部的隔水项板。 2、潜水面：潜水的水面为自由水面，称作潜水面。 3、潜水含水层厚度：从潜水面到隔水底板的距离为潜水含水层厚度。 4、潜水埋藏深度：潜水面到地面的距离为潜水埋藏深度。,2005-12-6,50,2005-12-6,51,潜水等水位线图,2005-12-6,52,潜水等水位线图能解决下列问题,潜水面的形状 流向 水力坡度 含水层的厚度及透水性 地下水埋深 地下水与地表水的补排关系,2005-12-6,53,二、承压水,2005-12-6,54,2005-12-6,55,2005-12-6,56,潜水

10、与承压水主要区别,1、水面压力 2、埋藏条件 3、动态 4、污染难易程度 5、含水层的厚度,2005-12-6,57,第四章 地下水运动的基本规律 第一节 重力水运动的基本规律,2005-12-6,58,达西定律,QKMI I H/L,L,H,2005-12-6,59,第二节 毛细水,PC,HC,2005-12-6,60,毛细水上升高度 HC0.03D,2005-12-6,61,第二节 流 网 渗流场内可以作出一系列等水头面和流面。 在渗流场的某一典型剖面或切面上，由系列等水头线与流线组成的网格称为流网。,2005-12-6,62,流线是按流场中某一瞬时的一条线，线上各水质点在此瞬时的流向均与

11、此线相切。 迹线是渗流场中某一时间段内其一水质点的运动轨迹。流线可看作水质点运动的摄影,迹线则是对水质点运动所拍的电影。 在稳定流条件下，流线与迹线重合。,2005-12-6,63,流 网 图,水体,2005-12-6,64,分水岭,2005-12-6,65,第六章 地下水的化学成分,一、地下水中主要气体成分 二、地下水中主要离子成分 三、地下水中其它成分 四、矿化度 五、化学成分表示方法 六、地下水的温度 七、地下水化学成分的形成作用,2005-12-6,66,一、地下水中主要气体成分 1、氧气 2、氮气 3、硫化氢 、甲烷 4、二氧化碳,2005-12-6,67,二、地下水中主要离子成分

12、地下水中分布最广、含量较多的离子共7种，即；氯离子、硫酸根离子、重碳酸根离子、钠离子、钾离子、钙离子及镁离子,2005-12-6,68,三、地下水中其它成分,2005-12-6,69,四、化学成分表示式,总矿化度：地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量称为总矿化度。 库尔洛夫式：（毫克当量百分数小于10的离子不予表示）,2005-12-6,70,1、溶滤作用,五、地下水化学成分形成作用,2005-12-6,71,3、脱硫酸作用：,2、脱碳酸作用,2005-12-6,72,4、阳离子交留吸附作用 不同的阳离子，其吸附于岩土表面的能力不同，按吸附能力，自大而小顺序为：,5、浓缩作用,2005-1

13、2-6,73,6、混合作用,7、人类活动在地下水化学成分形成中的作用,2005-12-6,74,六、地下水化学成分的 基本成因类型,一、溶 滤 水 岩土中可溶成分被溶解，这是溶滤水化学成分的基本来源。受岩性、气候、地貌等因素的影响。 二、沉 积 水 在封闭的地质结构中，各类沉积物都有可能将沉积时所包含的水分长期埋藏保存下来，因此沉积水又称埋藏水。,2005-12-6,75,三、内生水,2005-12-6,76,七、地下水化学成分分类,25%,2005-12-6,77,2005-12-6,78,2005-12-6,79,2005-12-6,80,2005-12-6,81,2005-12-6,82

14、,2005-12-6,83,第七章 地下水的补给与排泄 第一节 地下水的补给 一、大气降水的补给 二、地表水补给 三、凝结水补给 四、含水层之间的补给 五、人工补给,2005-12-6,84,大气圈,地面,包气带,含水层,地表径流,地下径流,蒸 发,入渗,降水,大气降水补给,2005-12-6,85,地表水对地下水的补给,1、河床透水性 2、过水断面 3、过水时间 4、水力坡度,2005-12-6,86,2005-12-6,87,含水层之间的补给 1、潜水补给承压水 2、承压水补给潜水 通过天窗、导水断层、 钻孔发生水力联系。 3、越流补给,2005-12-6,88,2005-12-6,89,

15、2005-12-6,90,2005-12-6,91,第二节地下水的排泄 一、泉排泄 二、泄流排泄 三、蒸发排泄 四、蒸腾排泄 五、人工排泄,2005-12-6,92,泉的类型 根据补给源性质分类 1、下降泉 2、上升泉 下降泉根据出露原因分类 A、侵蚀泉 B、接触泉 C、溢流泉 上升泉根据出露原因分类 A、侵蚀泉 B、接触泉 C、断层泉,2005-12-6,93,2005-12-6,94,2005-12-6,95,2005-12-6,96,2005-12-6,97,第八章 地下水系统 地下水系统的概念 1、地下水含水系统：由隔水层或相对隔水层圈闭的，具有统一联系的含水岩系。 2、地下水流动系统

16、：由源到汇的流面群构成的，具有统一时空变化过程的地下水体。,2005-12-6,98,第九章地下水的动态与均衡,第一节 概念 1、地下水动态：地下水各要素随时间的变化。 2、地下水均衡：某一时间段内某一地段内地下水量的收支状况。 1）正均衡 2）负均衡 第二节 均衡方程式,2005-12-6,99,第九章 地下水的动态与均衡 第一节 地下水的动态 含水层各要素（水位、水量、水质 水温等）随时间的变化称作地下水动 态。 一、影响因素 1、气象 2、水文 3、地质 4、人类活动,2005-12-6,100,二、地下水天然动态类型 1、蒸发型 2、径流型 3、弱径流型,2005-12-6,101,第

17、二节 地下水均衡,地下水均衡：某一时间段内某一地段内地下水量的收支状况。 1、正均衡 2、负均衡 3、均衡方程式,2005-12-6,102,第十章 孔隙水 一、洪积扇中地下水,基岩,泉,深埋带 溶滤带,溢出带 过路带,下沉带 堆积带,井,2005-12-6,103,二、冲积平原中的地下水,2005-12-6,104,2005-12-6,105,古河道,自然堤,现代河道,人工堤,2005-12-6,106,2005-12-6,107,第I含水组(Q4)相当于全新统，底界深度10一200米，含水层岩性以粉砂或细砂为主，为多层含水层的淡水，有潜水，也有承压水 第含水组(Q3)相当于上更新统欧庄组，

18、底界120一300米，西浅东深，含水层为中细砂，山前为砂砾石，总厚度一般为20一50米，西部为淡水，东部为咸水，均有承压性，含水层埋藏愈深，水头愈高 第含水组(Q2)相当于中史新统杨柳青组，底界深度150一400米，岩性为中细砂、中砂，粗砂，近山为砂砾石这一组岩性最粗，总厚度为30一50米，厚者50一80米为高水头的承压淡水，可高出地表成自流井 第含水组(Q1)相当于下更新统固安组，底界深度一般400一600米，局部大于650米，岩性以细、中砂为主，宫水性较差，为高水头承压淡水，常可自溢出地表,2005-12-6,108,第十一章 裂隙水,2005-12-6,109,一、成岩裂隙水,1、沉积岩

19、 2、深成岩浆岩 3、玄武岩 4、岩脉、侵入岩接触带 5、熔岩孔洞或管道,2005-12-6,110,二、风化裂隙水,2005-12-6,111,三、构造裂隙水,2005-12-6,112,裂隙水流的基本特征,孔隙水,裂隙水,树 枝 状,2005-12-6,113,裂隙水基本特征 1、裂隙含水系统常具有树枝状或脉状结构，明显不均匀性。 2、流向变化大。 3、裂隙水的流场实际上不是连续的。,2005-12-6,114,第十二章 岩溶水,第一节 岩溶发育的基本条件 1、岩石具有可溶性 2、岩石具有透水性 3、水具有侵蚀性 4、水是流动的水,2005-12-6,115,第二节 岩溶发育的影响因素,1

20、、气候 2、地形 3、水文 4、岩性 5、构造,2005-12-6,116,第三节 岩溶水系统的演变,2005-12-6,117,2005-12-6,118,不均匀介质 不均匀水流 差异性溶蚀 更不均匀介质 更不均匀水流 进一步差异性溶蚀 岩溶发育三个阶段： 起动阶段以化学溶蚀作用为主。 快速发展阶段溶蚀机械搬运 停滞衰亡阶段侵蚀颗粒磨蚀,2005-12-6,119,第四节 岩溶水的特征,1、岩溶含水介质多级次空隙系统 2、岩溶水运动特征层流紊流共存 3、岩溶水动态特征不稳定,2005-12-6,120,裂隙平原,漏斗溶沟平原,平台和圆台,石林丘陵,峰丛洼地,峰林洼地,孤峰平原,残峰平原,溶蚀

21、平原,岩溶地貌,2005-12-6,121,2005-12-6,122,2005-12-6,123,2005-12-6,124,灾害地质学,第一章 地质灾害类型 一、灾害 （一）、灾害的定义 自然或人为环境中对人类生命、财产和活动等社会功能的严重破坏，引起广泛的生命、物质或环境损失；这些损失超出了受影响社会靠自身资源进行抵御的能力。,2005-12-6,125,（二）、灾害的类型 按成灾条件 1、自然灾害：自然原因造成的人身、财产及赖以生存发展的资源、环境等方面损坏的事件。 （1）岩石圈型自然灾害：地震、火山、滑坡、泥石流、崩塌等。 （2）土圈型自然灾害：沙漠化、干旱、滑坡、地裂缝、水土流失、

22、地面沉降等。,2005-12-6,126,（3）水圈型自然灾害： 洪水、暴雨、冻害、海啸、海水倒灌等。 （4）大气圈型自然灾害： 暴风、龙卷风、台风、酷热、严寒、干旱等。 （5）生物圈型自然灾害：蝗灾、森林火灾、植被退化、植物病虫害等。,2005-12-6,127,2、人为灾害： 指人类活动在自然界诱发的灾害。 （1）诱发灾害 如：水库诱发地震、边坡开挖引起滑坡、开采地下水造成区域地面沉降等。 （2）技术灾害 如：酸雨、污染等。 有时具有双重性，如爆破导致坑道冒顶等。,2005-12-6,128,按成灾潜势 1、高潜势灾害：洪水、飓风、龙卷风、海啸、 火山、地震、野火等。 2、中潜势灾害：滑坡

23、、崩塌、泥石流等。 3、低潜势灾害：海岸侵蚀、霜冻、胀缩土、 生物灾害等。,2005-12-6,129,（三）、灾害效应 1、原生效应由灾害事件本身造成的。 2、次生效应由主要灾害事件诱发的灾害性过程造成的。 3、后续效应长期的甚至是永久的影响。 （四）、灾害对人类的影响方式 1、直接损失 2、间接损失,2005-12-6,130,二、地质灾害： 由于自然的、人为的或综合的地质作用，使地质环境产生突发的或渐进的破坏，并对人类生命财产造成危害的地质作用或事件。 灾变：某种地质过程仅仅是使地质环境恶化，并没有破坏人类生命财产或影响生产、生活环境称之为灾变。,2005-12-6,131,地质灾害主要

24、包括：地震、火山活动、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降地面塌陷、地裂缝、海水入侵、特殊岩土等十几种灾害。 （一）、地质灾害分级 反映灾害的规模、活动频次、危害程度。 1、灾变分级：对强度、规模的等级划分。 2、灾度分级：反映破坏和损失程度。 3、风险分级：是在灾害活动频率分析的基础上核算出来的期望损失的等级划分。,2005-12-6,132,2005-12-6,133,（二）地质灾害的灾度分级 灾度分级反映灾害事件发生后所造成的破坏和损失程度。 灾 度 死亡人数 直接经济损失 特大灾害 超过30 超过1000万元 大灾害 3010人 1000100万元 中灾害 103人 10010万元 小灾害 3

25、人 10万元,2005-12-6,134,（三）地质灾害的风险分级,2005-12-6,135,（四）、地质灾害的属性特征 1、必然性与可防御性 2、随机性和周期性 3、突发性和渐进性 4、群体性和诱发性 5、成因多元性和原地复发性,2005-12-6,136,6、地质灾害的区域性 7、破坏性与重建性 8、复杂性和严重性 9、人为地质灾害的日趋显著性 10、地质灾害防治的社会性和迫切性,2005-12-6,137,（五）、地质灾害的成因类型 1、自然动力型 （1）、内动力亚类：地震、火山等 （2）、外动力亚类：崩塌、滑坡等 （3）、内外动力复合亚类 2、人为动力型 可进一步细分如：水利水电工程

26、地质灾害、矿山工程地质灾害等。 3、复合动力型,2005-12-6,138,第二章 地质灾害灾情评估 第一节 地质灾害的评估类型 一、 按评估时间分类 地质灾害灾前评估 地质灾害灾期跟踪评估 地质灾害灾后总结评估,2005-12-6,139,二、按评估范围和面积分类 1、点评估：对一个地质灾害体或条件、特征相近的灾害群进行评估。 2、面评估 ：对具有相对统一特征的自然区域或经济区域进行评估。 3、区域评估：是指跨流域、跨地区的大面积的地质灾害评估。,2005-12-6,140,第二节 地质灾害灾情评估的内容 包括：危险性评价、易损性评价、破坏损失评价、防治工程评价。 一、危险性评价 分析评价孕

27、灾的自然条件和灾变程度。 1、历史灾害危险性评价要素：类型、规模、活动周期、分布密度等。 常用调查、统计方法。 2、潜在灾害危险性评价要素：地质 、地形地貌、气象水文、植被条件以及人为活动条件等。 常用调查、分析、模拟方法。,2005-12-6,141,二、易损性评价 是在发灾前对受灾体的分析。分析破坏程度及其价值损失率。 三、破坏损失评价 对地质灾害发生后人员伤亡和财产损失的情况分析。评定灾害等级和风险等级。 四、防治工程评价 评价地质灾害防治工程的经济效益、社会效益和环境效益，对防灾抗灾工程的资金投入和效益进行分析。,2005-12-6,142,第三章 地 震 灾 害 第一节 地震与地震活

28、动 地震是岩石圈物质在地球内力作用下发生弹性应变，当应变能超过岩石强度时，岩石就会发生破裂或沿原有破裂面急速滑动，应变能以弹性波形式突然释放，使岩石圈剧烈震动的地质现象。,2005-12-6,143,2005-12-6,144,地震仪B,震源距B,震 源,震源距A,地震仪A,震中,震源深度,2005-12-6,145,地震震中、震源及地震波传播示意图,2005-12-6,146,地震波在地表附近的传播方式示意图,体 波,面 波,2005-12-6,147,第一节 地震的震级与烈度 一、地震的震级 里氏震级 1935年里希特给出的震级定义：震级是指距震中100km的标准地震仪所记录的以微米表示的

29、最大振幅（A）的对数值，其表达式： M = LogA 标准地震仪是指周期为0.8s，阻尼比为0.8，放大倍数为2800倍。里氏震级最大为9级。,2005-12-6,148,2005-12-6,149,二、地震的烈度 1、 地震的烈度：是指地面以及各类建筑物的破坏程度。 震级高，震源深度小，震中距近，烈度大。 对浅源地震震中烈度（I）与震级的关系可用经验公式表示： MS = 0.58I + 1.5 一次地震，震级只能有一个；而烈度可以有若干个。震中烈度最大，相外呈椭圆形缩减，长轴方向一般平行于构造。,2005-12-6,150,2、基本烈度 基本烈度是指某一地区在以后一定期限内（50100年）可

30、能遭遇的地震最大烈度。 3、场地烈度 场地烈度是建筑物场地地质构造、地形、地貌和地层结构等工程地质条件产生的烈度。,2005-12-6,151,三、地震的分类 1.按震源深度分 浅源地震（070km） 中源地震（70300km） 深源地震（300km）。 2.按震级与人的关系分 微震（2级，人感觉不到） 有感地震（25级） 破坏性地震（5级）。 3.按地震成因 天然地震 人为地震,2005-12-6,152,四、地震的水平分带性 一、全球主要地震带 1、环太平洋地震带 2、地中海喜马拉雅地震带 3 、大洋中脊地震带,2.,2005-12-6,153,2005-12-6,154,二、中国地震的时

31、空分布,2005-12-6,155,第三节 地震灾害 一、地震效应震害及破坏现象 (一)场地破坏效应 1.地面破裂效应 2.斜坡破坏效应 3.地基变形破坏效应 (二)强烈地振动破坏效应 1.地震力对建筑物的作用 2.地震周期对建筑物的影响,2005-12-6,156,二、地震灾害破坏形式 1.地面运动的破坏形式 水体破坏，形成海啸、地面涌水等。 土体破坏，形成砂土液化、淤泥触变、沉陷、地裂缝、崩塌、滑坡等。 岩体破坏，包括岩体的破裂、崩塌、滑坡和地裂缝等。 地震构造力的直接破坏，主要形成地震断层和地裂缝等构造形迹 。,2005-12-6,157,2.断裂与地面破裂 3.余震 :余震是主震后较短

32、时间内发生的震级较小的地震。 4.火灾 5.斜坡变形破坏 6.砂土液化 7.地面标高改变 8.海啸:地震海浪 9.洪水,2005-12-6,158,河北唐山7.8级地震 1976年7月28日凌晨3时42分，河北省唐山市发生7.8级强烈地震，震源深度为11km，震中烈度达度；同日18时45分又在距唐山40km的滦县高家林发生7.1级地震，震中烈度为度。人民生命财产和经济建设遭到严重损失，地震造成24.2万余人死亡，16.4万人受伤。,2005-12-6,159,地震瞬间，房倒屋塌、烟囱折断，全市93的民用住宅、78的工业厂房倒塌；公路路面开裂，铁轨变形；地面喷水冒砂、大量农田被淹；煤矿井架歪斜、

33、矿井大量涌水；通讯中断、交通受阻；供水、供电系统被毁。昔日繁华闹市，震后成为废墟和瓦砾。7.8级主震发生后的当天下午，滦县又发生7.1级地震，使灾情更加严重。烈度达度的震中区面积为10.5km .,2005-12-6,160,第四节 地震活动的监测与预报 预报内容： 时、空、强。 预报方法： 1、大地变形 2、地下水动态 3、水文地球化学 4、地电阻率 5、地磁 6、地应力 7、地应变 8、综合预报,2005-12-6,161,2005-12-6,162,第五节 诱发地震 是指人类工程活动引起的地震。 1、修建水库 2、开采地下水 3、石油开采与注水。 4、矿井岩爆、人工爆破。 5、核试验等。

34、,2005-12-6,163,2005-12-6,164,2005-12-6,165,2005-12-6,166,2005-12-6,167,2005-12-6,168,2005-12-6,169,2005-12-6,170,2005-12-6,171,第六节 中国减轻地震灾害的对策 一、监测预报：建立监测系统网 二、抗灾：抗震设防和加固 三、预防：工程预防、民族意识 四、救助：全方位抗灾救灾 五、灾后重建,2005-12-6,172,第六章 斜坡地质灾害 第一节 斜坡地质灾害的类型 及其影响因素 一、斜坡地质灾害的类型 (一)、斜坡物质的快速失稳，结果导致相对整体的土体或岩块向坡下运动，运动

35、的形式有滑塌、塌落和滑移。 (二)、岩土与水的混合物向坡下流动。,2005-12-6,173,（一）斜坡失稳 1、崩塌：是岩土体突然的垂直下落运动，经常发生于陡峭的山地。崩塌的岩块碎屑在陡坡的坡脚形成明显的倒石堆。 ：包括单个岩块的坠落和大量岩块的突然垮塌。 ：物质主要是岩石碎块、风化表土和植物。,2005-12-6,174,2、滑塌：是一种介于崩塌和滑坡之间的过渡性斜坡岩土体运动形式。 3、滑移：也是一种岩石或沉积物的快速位移，属于滑坡的范畴。包括：土体滑移、岩体滑移、碎屑滑移。,2005-12-6,175,（二）沉积物流动 根据水土比，沉积物流动可分为泥浆流和粒状流两类。 1、泥浆流：是饱

36、水的混合物流。 2、粒状流：是不饱水的混合物流。,2005-12-6,176,按运动速度大小及岩土体含水量不同的 斜坡地质灾害类型,2005-12-6,177,二、斜坡地质灾害的影响因素 (一)、地形地貌 斜坡地形的高差和坡度决定着由重力产生的下滑力的大小，从而也决定着滑坡、崩塌体的规模和运动速度。 (二)、地质构造与新构造活动 断裂的性质、破碎带宽度、节理裂隙的发育程度及其组合特征等都是影响崩滑流灾害的重要因素。,2005-12-6,178,(三)、地层岩性 (四)、地下水 地下水的静水压力一方面可以降低滑面上有效法向应力，从而降低滑面上的抗滑力，另一方面又增加了滑体的下滑力 。 地下水的浸

37、润作用降低了岩土体特别是软弱面的强度 。 (五)、暴雨和连续降雨 (六)、人类活动,2005-12-6,179,第二节 崩 塌 一、崩塌的特点 1、崩塌的过程：表现为岩块 (或土体)顺坡猛烈地翻滚、跳跃，并相互撞击，最后堆积于坡脚，形成倒石堆。,2005-12-6,180,2、崩塌的主要特征为：突然；下落过程中崩塌体自身的整体性遭到破坏；崩塌物的垂直位移大于水平位移。 3、崩塌运动的形式：一种是岩块或土体以自由落体的方式而坠落，另一种是顺坡滚动而崩落。,2005-12-6,181,二、崩塌的形成条件 1、地形地貌：山坡高陡 2、地层岩性：坚硬脆性 3、地质构造：结构面发育 4、降水及地下水作用

38、： 5、地振动：地震、爆破、车震动等。 6、风化作用： 7、人类活动 ：开挖,182,四、崩塌的分类 （一）、按崩塌体性质分类 1、岩石崩塌 2、碎屑崩塌 （二）、按力学机制分类 1、倾倒式崩塌 2、滑移式崩塌 3、鼓胀式崩塌 4、拉裂式崩塌 5、错断式崩塌,2005-12-6,183,五、崩塌的防治,柔性拦石网,2005-12-6,184,2005-12-6,185,第三节 滑 坡 一、滑坡的特点 在自然地质作用和人类活动等因素的影响下，斜坡上的岩体在重力作用下沿一定的软弱面“整体”或局部保持岩土体结构而向下滑动的过程和现象及其形成的地貌形态，称为滑坡。,2005-12-6,186,二、滑坡

39、的形成条件 1、地形地貌 、地层岩性、地质构造 2、水文地质条件 (1)地下水增加滑体的重量，降低滑面抗剪强度。 (2)产生浮托力，降低有效正应力和摩擦阻力。 (3)地下水改变岩土的性质和强度。 (4)动水压力对滑坡起促进作用。 3、人类活动,2005-12-6,187,三、滑坡的发育阶段 1、蠕动变形阶段 2、滑动破坏阶段 3、压密稳定阶段 四、滑坡要素 滑动面、滑坡床、鼓丘、滑坡舌、裂缝、滑坡后壁、滑坡阶地,2005-12-6,188,五、滑坡的分类 1按滑动面特征划分 (1)顺层滑坡 (2)切层滑坡 2按滑动性质划分 (1)牵引式滑坡 (2)推动式滑坡 (3)混合式滑坡： 3按滑坡的主要

40、组成物质,2005-12-6,189,六、滑坡的野外识别 1、根据微地貌识别 2、根据地层岩性 3、根据植物识别 4、根据水系变化识别 5、根据水文地质条件识别,2005-12-6,190,七、滑坡防治措施 1、 治理滑坡的方法： 主要有“砍头”、“压脚”和 “捆腰” 三项措施。 2、 滑坡的防治措施： 可归纳为“拦、排、稳、固”四个字。,2005-12-6,191,2005-12-6,192,2005-12-6,193,第四节 泥石流,泥石流：是一种饱含大量泥沙石块和巨砾的固液两相流体，呈粘性层流或稀性紊流等运动状态， 一、泥石流基本性质 1、具有土体的结构性 2、具有水体的流动性 3、一般

41、发生在山地沟谷区，具有较大的流动坡降。,2005-12-6,194,二、泥石流形成的条件 1、地表大量的松散固体物质 物源区土石体的分布、类型、结构、性状、储备方量和补给的方式、距离、速度等。 2、充足的水源条件 3、特定的地貌条件 沟谷的流域面积、沟床平均比降、流域内山坡平均坡度以及植被覆盖情况等都对泥石流的形成和发展起着重要的作用。,2005-12-6,195,三、泥石流的运动特征 1流态特征 稀性泥石流：石块呈翻滚、跃移状运动。 粘性泥石流：石块呈悬浮状态或滚动状态运动。 2流速、流量特征 3泥石流的直进性和爬高性 4泥石流漫流改道 5泥石流的周期性,2005-12-6,196,四、泥石

42、流的分类 (一)根据环境对泥石流的分类,2005-12-6,197,(二)按流域地貌对泥石流的分类 1、坡面泥石流 （1）水流坡泥石流 （2）重力泥石流 2、沟谷泥石流 （1）间歇水沟泥石流 （2）常流水泥石流,2005-12-6,198,(三)按挟带的泥沙物质对泥石流分类 1、泥流 2、泥石流、3、水石流 （四）据流态对泥石流的分类 1、紊动流 2、扰动流 3、层动流、 4、蠕动流 5、滑动流,2005-12-6,199,五、泥石流的危害 (一)灾害性泥石流的主要特征： 暴发突然、来势凶猛、冲击强烈、 冲淤变幅大、沟道摆动速度和幅 大等几个方面。 (二)泥石流的危害方式： 冲刷、冲击、淤埋

43、。,2005-12-6,200,六、泥石流的防治,2005-12-6,201,第五节 斜坡地质灾害的监测,一、监测的内容 1.斜坡岩土表面及地下变形的二维或三维位移、倾斜变化的监测。 2.应力、应变、地声等特征参数的监测。 3.地震、降水量、气温、地表水和地下水动态和水质变化以及水温、孔隙水压力等环境因素和爆破、灌溉渗水等人类活动的监测。,2005-12-6,202,二、监测方法 1宏观地质观测法：利用地质调查方法。 2简易观测法 (1)在崩滑体裂缝处埋设骑缝式简易观测桩，监测裂缝两侧岩土体相对位移的变化。 (2)在建筑物裂缝上设简易玻璃条、水泥砂浆片或贴纸片。 (3)在岩石裂缝面上用红油漆画

44、线作标记。 (4)在陡壁软弱夹层出露处设简易观测桩等，定期测量裂缝长度、宽度和深度变化及裂隙延伸的方向等。,2005-12-6,203,3设站观测法 (1)大地测量法 (2)全球定位系统(GPS)测量法 (3)近景摄影测量法 4仪器仪表观测法 (1)机械式传动仪表观测法 (2)电子仪表观测法,2005-12-6,204,第一节 地面变形地质灾害的类型 一、地面变形地质灾害的类型 （一）按形式分类 地面沉降、地面塌陷、地裂缝、 渗透变形、特殊岩土胀缩变形等。,第七章 地面变形地质灾害,2005-12-6,205,（二）成因分类 1、内动力地面变形： 地震裂缝、地震塌陷、构造地裂缝、火山地面变形等

45、 。 2、重力地面变形： 崩塌、滑塌、滑坡、黄土湿陷等。,2005-12-6,206,3、水动力地面变形： 由江、河、湖、海波浪和水流冲蚀而形成的边岸再造； 岩溶水动态变化造成的岩溶塌陷； 过量开采地下水引起的地面沉降以及斜坡坡面流水引起的地面冲刷等。 4、人类活动诱发地面变形： 修路开挖边坡、采矿地面塌陷、城市建设平整土地、农业活动中的梯田改造等。,2005-12-6,207,第二节 地 裂 缝 一、地裂缝的类型 1、构造地裂缝 是由于地壳构造运动直接或间接在基岩或土层中所产生的开裂变形。 2、非构造地裂缝 常伴随崩塌、滑坡及地面沉降等灾害而发生，矿山塌陷、岩溶塌陷以及特殊土的理化性质改变也

46、会引发地裂缝。,2005-12-6,208,2005-12-6,209,2005-12-6,210,2005-12-6,211,2005-12-6,212,二、地裂缝灾害的防治措施 （一）控制人为因素的诱发作用 （二）建筑设施避让防灾措施 （三）监测预测措施 地面勘查 地形变测量 断层位移测量,2005-12-6,213,第三节 岩溶地面塌陷 岩溶地面塌陷指覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体，在外动力或人为因素作用下产生的突发性地面变形破坏，其结果多形成圆锥形塌陷坑。,2005-12-6,214,一、岩溶地面塌陷的分布规律 （一）多产生在岩溶强烈发育区 （二）多分布在第四系松散盖层较薄地段 （三）多

47、分布在河床两侧及地形低洼地段 （四）常分布在降落漏斗中心附近,2005-12-6,215,二、岩溶地面塌陷的成因机制 1地下水潜蚀机制 2真空吸蚀机制 3其他岩溶地面塌陷形成机制 重力致塌模式 冲爆致塌模式 振动致塌模式 荷载致塌模式,2005-12-6,216,2005-12-6,217,三、岩溶地面塌陷的形成条件 1岩溶地面塌陷的地质基础 (1)可溶岩及岩溶发育程度 (2)覆盖层厚度、结构和性质 (3)地下水运动 2动力条件,2005-12-6,218,四、岩溶地面塌陷灾害的防治措施 (一)控水措施 1地表水防水措施 2地下水控水措施 (二)工程加固措施 1清除填堵法 2跨越法 3强夯法

48、4钻孔充气法 5灌注填充法 6深基础法 7旋喷加固法,2005-12-6,219,第八章 矿山 地质灾害 第一节 矿山 灾害的类型 一、采矿对矿区环境的影响主要表现在矿坑疏干排水造成地面沉降、泉水枯竭、河水断流和区域地下水位下降。 二、深井排水或注水诱发地震。 三、地面开挖、地下采掘引起崩塌、滑坡、地面开裂与沉陷。,2005-12-6,220,四、矿山剥离堆土及矿渣堆积占用土地、淤塞河道，导致水患或矿山泥石流发生。 五、矿渣及尾矿、选矿废水、选冶废气及可燃性矿渣自燃等造成的土壤、水体及大气污染。 六、露天采矿不仅破坏地貌景观，还经常引起滑坡、滑塌、崩塌以及泥石流等地质灾害，形成矿山荒地，加速水土流失。,2005-12-6,221,2005-12-6,222,第二节 矿区地面塌陷与地裂缝的成因,2005-12-6,223,2005-12-6,224,2005-12-6,225,走向移动角,2005-12-6,226,移动角经验值,0,0,0,0,0,0,0,0,2005-12-6,227,二、矿区荒漠化 (一)矿区荒漠化的特征与危害 (二)矿区荒漠化的防治对策 1增强环境