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地下水潛蝕的特點

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地下水潛蝕的特點

1、破壞性強:地下水潛蝕是一種持續積累的作用過程,可以導致地下岩石、土壤和建築物的不同程度的破壞和塌陷。

2、非常規:地下水潛蝕是一種相對隱蔽的地下作用過程,通常不易被直接發現,因此需要透過對地下水流動和地質結構的分析,以及監測技術等手段來識別和評估地下水潛蝕的潛在風險。

3、不可逆性強:受地質條件和地下水特性等因素影響,地下水潛蝕通常不可逆,一旦發生破壞,很難恢復原有的結構和性質。

4、形式多樣:地下水潛蝕是一種多樣的地下岩土工程問題,表現形式包括滲漏、流失、溶蝕、侵蝕和失穩等。

小編還爲您整理了以下內容,可能對您也有幫助:

1、破壞性強:地下水潛蝕是一種持續積累的作用過程,可以導致地下岩石、土壤和建築物的不同程度的破壞和塌陷。

2、非常規:地下水潛蝕是一種相對隱蔽的地下作用過程,通常不易被直接發現,因此需要透過對地下水流動和地質結構的分析,以及監測技術等手段來識別和評估地下水潛蝕的潛在風險。

3、不可逆性強:受地質條件和地下水特性等因素影響,地下水潛蝕通常不可逆,一旦發生破壞,很難恢復原有的結構和性質。

4、形式多樣:地下水潛蝕是一種多樣的地下岩土工程問題,表現形式包括滲漏、流失、溶蝕、侵蝕和失穩等。

地下水的破壞作用

機械潛蝕作用和化學溶蝕作用。機械潛蝕作用:在地下水的長期作用下,岩石結構逐漸變得疏鬆,孔隙擴大,一些鬆軟的岩石或未膠結的上層甚至會引起蠕動變形或由於孔隙的擴大造成塌陷;化學溶蝕作用:化學溶蝕作用是地下水破壞作用的主要形式,並可形成各種地下岩溶地貌。

地下水的破壞作用主要包括機械潛蝕作用和化學溶蝕作用。

1、機械潛蝕作用

由於在岩石空隙或裂隙中的地下水流動速度非常緩慢,其機械作用一般較弱,只能對細小顆粒的粉砂粘土級別的鬆散碎屑物進行機械潛蝕。在地下水的長期作用下,岩石結構逐漸變得疏鬆,孔隙擴大。一些鬆軟的岩石或未膠結的上層,在地下水的機械潛蝕下,甚至會引起蠕動變形或由於孔隙的擴大造成塌陷。在黃土地區,這種地下水的潛蝕現象尤爲明顯,經常會有地下漏空造成的黃土塌陷。在岩石的洞穴或較大裂隙中流動的地下水具有較大的動能,會對地下岩石產生較大的破壞作用。

2、化學溶蝕作用

化學溶蝕作用是地下水破壞作用的主要形式,並可形成各種地下岩溶地貌。一般地說,地下水的溶蝕作用主要是含有二氧化碳的水對碳酸鹽巖的溶蝕。地下水中所溶解的二氧化碳大約有1%會形成碳酸根離子,其餘仍保留遊離狀態。碳酸的形成使地下水的溶解能力大大提高,如果地下水流經的是可溶性岩石,則化學溶蝕作用就更加明顯。含有二氧化碳的地下水對石灰岩溶蝕作用的化學反應式如下:碳酸鈣+二氧化碳+水→碳酸氫鈣。

地下水的地質作用主要有哪些

地下水的剝蝕作用是在地下進行的,所以又稱爲潛蝕作用。按作用的方式分爲機械潛蝕作用與化學溶蝕作用。工程地質學中的潛蝕概念不包括可溶性岩石的化學溶蝕作用。

1、機械潛蝕作用

地下水在流動過程中,對土、石的沖刷破壞作用。地下水在土、石中滲透,水體分散,流速緩慢,動能很小,機械沖刷力量微弱,只能將鬆散堆積物中顆粒細小的粉沙、泥土物質沖走,使其結構變鬆,孔隙擴大。但經過長時間的沖刷作用,也可以形成地下空洞,甚至引起地面陷落,出現落水洞和窪地。這種現象常見於黃土發育地區。疏鬆的鈣質粉砂岩也易受到沖刷破壞。地下水充滿鬆散沉積物的孔隙時,水可潤滑、削弱、以至破壞顆粒間的結合力,產生流沙現象;或浸潤粘土物質,使之具有可塑性,引起粘土體積膨脹,導致土層蠕動和變形。

2、化學溶蝕作用

地下水可溶解可溶性岩石所產生的破壞作用,又稱喀斯特作用。地下水中普遍含有一定數量的二氧化碳,這種水是一種較強的溶劑,它能溶解碳酸鹽巖(如石灰岩,化學成分爲碳酸鈣),使碳酸鹽變爲溶於水的重碳酸鹽,隨水流失。碳酸鹽巖中常發育裂隙,更易遭受溶蝕,岩石中的裂隙逐漸擴大成溶隙或洞穴。在碳酸鹽巖地區,喀斯特作用可產生一系列如溶溝、石芽、溶窪、溶柱、落水洞、溶洞、暗河、地下湖和石林等喀斯特地形(見喀斯特)。

機械潛蝕作用

地下水對岩石的沖刷破壞作用稱爲機械潛蝕作用。岩石孔隙或裂隙中的地下水,流動十分緩慢,它的機械沖刷破壞的能力非常微弱。只有在較大岩石洞穴或地下河中的地下水,可以有一定的流量和流速,沖刷或磨蝕岩石,並與化學溶蝕作用一起,使洞穴或裂隙擴大,最終導致岩層局部被掏空而崩塌。

由黃土或砂岩組成的地殼表層,經地下水長期機械潛蝕作用,顆粒大量流失,孔隙擴大,岩石結構逐漸變得疏鬆,引起蠕動變形或由於空隙(節理)的擴大造成塌陷,使地面窪地毗鄰或成孤峯、孤堡狀,形成與下面將要介紹的化學溶蝕作用的產物“岩溶”相似,故稱爲“假岩溶”,如黃土溼陷、丹霞地貌。

爲什麼說地下水是地質作用的重要營力

地下水透過侵蝕、搬運、堆積作用能夠強烈改變地表和地下形態,因此說地下水是地質作用的重要營力。

地下水的地質作用

一、地下水剝蝕作用

(一)地下水的潛蝕作用 地下水在運動過程中對周圍岩石的破壞作用稱爲地下水的潛蝕作用。其包括以下幾種方式:

1、沖刷:地下水流體一般分散,流速緩慢,沖刷力微弱,只能沖刷細小的顆粒,使岩石的空隙逐步擴大。

2、溶蝕:地下水中含有CO2 ,易溶解石灰岩或含碳酸鹽類礦物的岩石。其反應式如下: CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3- 此處分解而成的鈣離子和碳酸氫根離子便隨水帶走。

3、喀斯特:由於地下水的運動是發生在岩石空隙中,水與岩石的接觸面大,而且地下水流速緩慢,因而溶蝕作用極爲顯著。特別是在溼熱氣候條件下,溶蝕是可溶性岩石遭受破壞的主要原因,並形成特特殊的地貌。

(二)地下水的機械剝蝕作用

地下水的機械剝蝕能力很小,在非可溶性岩石中作滲透性流動時,基本不產生機械剝蝕,在可溶性岩石中,當地下溶洞系統連通形成地下河流後,其機械剝蝕作用與河流相同。

二、地下水的搬運和沉積作用

(一)地下水的搬運作用

除溶洞水有較強的機械搬運外,地下水的搬運主要是以化學方式進行,包括真溶液及膠體溶液兩種形式。搬運物以重碳酸鹽爲主,有時氧化物、硫酸鹽、氫氧化物、二氧化硅、磷酸鹽、氧化錳以及氧化鐵等也很重要。

(二)地下水的沉積作用

地下水的沉積作用以化學沉積作用爲主,主要有以下三類:

1、溶洞沉積:富含Ca(HCO3)2的地下水,沿着孔隙、裂隙滲入空曠的溶洞,由於溫度、壓力改變,CO2逸出,加之蒸發作用加強,就沉澱出CaCO3。

2、溫泉沉積

發生在溫泉出口處。沉積物疏鬆多孔,稱爲泉華,鈣質的稱爲鈣華或石灰華,硅質的稱爲硅華。

3、置換沉積

指地下水中所含的礦物質可逐漸與生物體內的有機質進行置換。如硅化木的形成。

滲透穩定性——潛蝕

在壩基、地基、邊坡、地下洞室施工或運營中,地質體中的礦物顆粒被地下水動水壓力沖走或被溶蝕的現象稱潛蝕。潛蝕作用結果使地質體中孔隙逐漸增大,甚至形成洞穴,導致地質體結構疏鬆,產生鬆動、破壞,造成地面裂縫、塌陷,影響工程穩定性。

潛蝕可分爲機械潛蝕和化學潛蝕兩種類型。機械潛蝕是指地質體中顆粒材料被地下水沖走,形成空洞現象;化學潛蝕是指地質體中可溶物質在水中的酸鹼度作用下被溶蝕,使地質體的顆粒間聯結力削弱、破壞,導致巖體疏鬆,強度降低,從而導致工程破壞。1953年大連市有一個化工廠的煙筒歪了。經過調查發現,是煙筒地基下的鈣質千枚巖中的碳酸鹽被化工廠排出的廢水溶蝕掉,千枚巖變成朽木一樣的殘積物,一邊溶蝕得嚴重,一邊溶蝕得輕微,故煙筒歪斜了,這種例子是很多的。

機械潛蝕產生的條件主要有兩個:一個是地質材料的組成;一個是地下水動力條件。具體地說,①對土體來說,土的不均勻係數Cu=d60/d10 愈大時,愈易產生潛蝕作用,一般來說Cu≥10時,極易產生潛蝕;②兩種互相接觸的物體,其滲透係數之比K1/K2 ≥2時易產生潛蝕;③當地下水滲透水流的水力梯度大於臨界水力梯度I0 時,易產生潛蝕。產生潛蝕的臨界水力梯度可按下式計算:

地質工程學原理

式中:Gs爲地質材料相對密度;n爲地質體的孔隙度。

化學潛蝕又有兩種類型:一種是可溶性鹽類礦物在酸性水作用下溶解,被帶走。有的鹽類礦物極易溶解,如普通酸度pH=6~7時即可溶解;有的環境水的pH值可低至4~5(有報告說水庫的深水部分pH=4~5),這種情況下鈣鹽也很容易溶解,在這種環境水裏混凝土可以變成豆腐渣一樣;另一種是遊離的硅、鐵、鋁氧化物在地下水中鹼度pH≈9的情況下,亦可遊離成溶膠或凝膠,從地質體中帶走,使地質體的膠結作用削弱。

防止機械潛蝕作用的措施主要有兩種:一種是改善滲透水的水力條件,使水力坡度小於臨界水力坡度;另一種是改善地質材料條件,增強其抗衝能力,如設反濾層等措施。對化學潛蝕來說,最好是隔斷這種水源,或採用抗腐蝕材料做建築材料。

潛蝕作用的定義

如果地下水滲流產生的動水壓力小於土顆粒的有效重度,即滲流水力坡度小於臨界水利坡度,雖然不會發生流砂,但是土中細小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流攜帶而走。時間長了,將在土中形成管狀空洞,使土體結構破壞,強度降低,壓縮性增加,這種現象稱之爲機械潛蝕。

地下水的滲透破壞?

地下水的滲透破壞具體內容是什麼,下面中達諮詢爲大家解答。

地下水的滲透破壞主要有潛蝕、流砂和管涌等3個方面。

(1)潛蝕

滲透水流在一定水力坡度(即地下水水力坡度大於岩土產生潛蝕破壞的臨界水力坡度)條件下產生較大的動水壓力,沖刷、挾走細小顆粒或溶蝕岩土體,使岩土體中孔隙不斷增大,甚至形成洞穴,導致岩土體結構鬆動或破壞,以致產生地表裂隙、塌陷,影響工程的穩定。

(2)流砂

流砂是指鬆散細小顆粒土被地下水飽和後,在動水壓力即水頭差的作用下,產生的懸浮流動現象。流砂多發生在顆粒級配均勻的粉細砂中,有時在粉土中也會產生流砂。

(3)管涌

地基土在具有某種滲透速度的滲透水流作用下,其細小顆粒被沖走,岩土的孔隙逐漸增大,慢慢形成一種能穿越地基的細管狀滲流通路,從而掏空地基或壩體,使地基或斜坡變形、失穩,此現象稱爲管涌。

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影響地下水潛蝕作用的因素有哪些

影響地下水潛蝕作用的因素有①氣候;②岩石性質;③水的作用;④構造。

地下水在運動過程中對周圍岩石的破壞作用稱爲地下水的潛蝕作用。地下水流體一般分散,流速緩慢,沖刷力微弱,只能沖刷細小的顆粒,使岩石的空隙逐步擴大。但是長時間的沖刷,也可造成大型空洞並引起地表塌陷。規模較大的洞穴和裂隙中的地下水流速較快,沖刷力較強。黃土最易被地下水沖刷破壞,因爲它主要由粉砂組成,顆粒細小而且鬆散,同時,黃土含有較多碳酸鹽類礦物,易被地下水溶解。疏鬆的鈣質砂岩也容易受沖刷破壞。

地下水中含有CO2 ,易溶解石灰岩或含碳酸鹽類礦物的岩石。其反應式如下:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3-

此處分解而成的鈣離子和碳酸氫根離子便隨水帶走。

地下水的潛蝕作用與侵蝕作用有什麼區別

潛蝕可使土體的結構發生變化,強度降低,形成地下洞穴,導致滑坡和塌陷,破壞地面建築物基礎和地下構築物。

侵蝕是逐漸侵害使受消耗或損害

流水侵蝕作用的三種形式是什麼?

1、海洋侵蝕作用

海水的運動方式主要有波浪、潮汐、洋流和濁流四種,其中洋流和濁流主要作用於坡和深海盆地,對陸地海岸造成侵蝕的主要是波浪和潮汐。

與地表徑流一樣,波浪和潮汐的侵蝕作用也分爲機械侵蝕和化學溶蝕兩種類型。由於波浪和潮汐的機械衝擊力遠遠大於陸上的地表徑流,所以較短時間內就能對海岸地貌造成巨大破壞。

2、河流侵蝕作用

河流又稱地表徑流,通常都具有一定的流速。河流的侵蝕作用形成原因較多,既有流水的機械衝擊力,也有水的溶解作用,以及水中所攜帶砂石的磨蝕作用。

3、地下侵蝕作用

地下水溶蝕和潛蝕作用多發生在岩石裂隙和孔隙中。地下水與地表水結合,溶解可溶性岩石,形成喀斯特地貌,稱爲溶蝕作用。

地下水沿巖(土)層的裂隙流動,溶解並衝帶巖(土)層中可溶性礦物,對巖(土)層起淘空作用,引起上覆巖(土)層發生坍陷,稱爲潛蝕作用。

擴展資料:

流水的侵蝕作用更是強大而普遍,面積約90%的地方都處於流水的侵蝕作用控制之下,降水沖蝕地表,溝谷和河流的流水,使谷底和河牀加寬加深,坡面上的流水沖刷着整個坡面,使之趨於破碎。

例如我國的黃土高原由於植被多遭破壞,流水侵蝕嚴重,造成千溝萬壑的地表形態。在高寒地區,巨大的冰川,可以刨蝕地面,形成冰斗、角峯、U形谷等冰川地貌。海蝕地貌。

Tags:潛蝕 地下水