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。VVwswGG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...