第3讲岩石的水理性质.pptx

本节内容一、与水的储容及运移有关的岩石性质岩土的水理性质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。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。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。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。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）。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%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。表2-2常见松散岩石的给水度[Fetter1980]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。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。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。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。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。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。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）总结：3.3潜水的补给、径流、排泄潜水的补给：潜水含水层上面不存在完整的隔水或弱透水顶板与包气带直接连通其全部分布范围都可以通过包气带接受大气降水、地表水的补给。潜水的径流：潜水在重力作用下由水位高的地方向水位低的地方径流。潜水的排泄：除了流入其它含水层以外泄入大气圈与地表水圈的方式有两类:一类是径流到地形低洼处以泉、泄流等形式向地表或地表水体排泄即径流排泄。另一类是通过土面蒸发或植物蒸腾的形式进入大气即蒸发排泄。①潜水与大气圈及地表水圈联系密切影响显著。动态有明显的季节变化特点；②潜水积极参与水循环资源易于补充恢复但受气候影响且含水层厚度一般比较有限其资源通常缺乏多年调节性。③潜水的水质主要取决于气候、地形及岩性条件。潜水容易受到污染。3.5潜水面的形状：自由表面；因其埋藏条件的差异潜水面的形状呈倾斜的、水平的、抛物线型的或各种形状的组合；潜水面的区域轮廓与地形的变化基本一致而较缓和。精品课件！精品课件！内容总结