第3讲岩石的水理性质VIP专享VIP免费

本节内容■水的储容及运移有关的岩石性质含水层与隔水层地下水的类型第一页，共五十三页。一、与水的储容及运移有关的岩石性质影响水的储容及运移的因素：岩石空隙大小、多少、连通程度及其分布均匀度。控制水活动的因素：岩石的容水性、含水性、给水性、持水性、透水性第二页，共五十三页。岩土的水理性质概念：指岩土控制水活动的性质岩土主要水理性质：容水性持水性给水性透水性含水性第三页，共五十三页。1.容水性（容水度）定义：岩石的容水性是指岩石容纳一定水的能力。第四页，共五十三页。表征指标：容水度——指岩土完全饱水时所容纳的最大水体积与岩土总体积之比，即θ=100%或θ=100%容水度数值上一般与空隙度（裂隙率、岩溶率）相等，但膨胀土的容水度大于孔隙度。VVwswGG第五页，共五十三页。2.含水性（含水量）概念：含水量——松散岩石实际保留水分的状况。重量含水量（Wg）：松散岩石孔隙中所含水的重量与干燥岩石重量的比值。体积含水量（Wv）：含水的体积与包括孔隙在内的岩石体积的比值。第六页，共五十三页。饱和含水量Ws：孔隙充分饱水时的含水量称作饱和含水量Ws。饱和含水量与实际含水量之间的差值称为饱和差。实际含水量与饱和含水量之比称为饱和度。第七页，共五十三页。3.给水性（给水度）给水性：地下水位下降时，其下降范围内饱水岩石及相应的支持毛细水带中的水，在重力作用下从原先赋存的空隙中释出，这一现象称为岩石的给水性（μ）。第八页，共五十三页。第九页，共五十三页。表征指标：给水度μ在单位水平面积岩层柱体中，当潜水位下降一个单位时，在重力作用下所释出的水量。以小数或百分数表示。μ=（V出水/V砂样容水）100%第十页，共五十三页。含水率释水前水位释水后水位单位水位降OO‘OO‘DEAIHGFC结合水悬挂毛细水支持毛细水第十一页，共五十三页。影响因素：重力释水不是瞬时完成，往往滞后于水位下降。对于均质的松散岩石，给水度的大小与岩性、初始地下水位埋藏深度、地下水位下降速率等因素有关。第十二页，共五十三页。表2-2常见松散岩石的给水度[Fetter,1980]第十三页，共五十三页。4、持水性（持水度）持水性：岩石依靠分子引力和毛细力，在重力作用下其岩石仍能保持一定水的性能。表征指标持水度：在重力作用下，岩石所保持的水体积与岩石体积的比值。第十四页，共五十三页。残留含水量（W0）：包气带充分重力释水而又未受到蒸发、蒸腾消耗时的含水量称作残留含水量（W0），数值上相当于最大的持水度。第十五页，共五十三页。5、透水性（渗透系数）岩石的透水性：指岩石允许水透过的能力。表征指标：表征岩石透水性的定量指标——渗透系数。第十六页，共五十三页。实例分析——以松散岩石为例，分析一个理想孔隙通道中水的运动情况。第十七页，共五十三页。图2-9表示圆管状孔隙通道的纵断面，孔隙的边缘上分布着在寻常条件下不运动的结合水，其余部分是重力水。由于附着于隙壁的结合水层对于重力水，以及重力水质点之间存在着摩擦阻力，最近边缘的重力水流速趋于零，中心部分流速最大。分析可见：孔隙直径愈小，结合水所占据的无效空间愈大，实际渗流断面就愈小；孔隙直径越小，透水性越差。第十八页，共五十三页。分析可见：决定透水性好坏的主要因素是孔隙大小；只有在孔隙大小达到一定程度，孔隙度才对岩石的透水性起作用，孔隙度愈大，透水性愈好。第十九页，共五十三页。•实际的孔隙通道并不是直径均一的圆管，而是直径变化、断面形状复杂的管道系统（图a）•实际的孔隙通道不是直线的，而是曲直的（图a）。颗粒分选性，既影响孔隙大小，还决定着孔隙通道沿程直径的变化和曲折性（图a），第二十页，共五十三页。CompanyLogowww.themegallery.com二、含水层隔水层1、基本概念饱水岩层中，根据岩层给水与透水能力而进行的划分含水层（Aquifer）：是能够透过并给出重力水的岩层—各类砂土，砂岩等隔水层（Aquifuge)：不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足道的岩层——裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土（致密）弱透水层（Aquitard）：渗透性很差，给出的水量...