《地下水的赋存》PPT课件

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1、第五章地下水概论自然界的水及其循环地下水的赋存地下水的分类地下水的补给、径流、排泄地下水的物理化学性质1第二节地下水的赋存岩石的空隙性赋存条件水在岩土中的赋存形式2一、岩石的空隙性岩石空隙是地下水的储存场所和运动通道。空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律对地下水分布和运动具有重要影响。3根据空隙形状特征与发育岩类，分成三类：松散沉积物中的孔隙坚硬非可溶性岩石中的裂隙可溶性岩石中的溶隙4(一)孔隙pore孔隙：松散岩石是由大小不等的颗粒组成的，颗粒或颗粒集合体之间的空隙。孔隙度n：衡量孔隙的多少

2、,小数或百分数表示n=Vn/V有效孔隙度ne:ne=Ve/V孔隙比e:e=Vn/Vs=n/(1-n)Vn:岩石的孔隙体积；V：岩石总体积；Ve:岩石中相互连通的孔隙体积；Vs:岩石中固体骨架的体积Ve+Vs=V5岩土名称孔隙度岩土名称孔隙度砂砾（特粗）28*黄土49砂砾（中等）32*泥炭92砂砾（较细）34*片岩38砂（特粗）39粉砂岩35砂（中等）39粘土岩43砂（较细）43页岩6粉砂46冰碛物（含大量粉砂）34粘土42冰碛物（含大量砂）31砂岩（细粒）33凝灰岩41砂岩（粗粒）37玄武岩17石灰

3、岩30辉长岩（风化）43白云岩26花岗岩（风化）45沙丘砂45[据GroundwaterHydrology,DavidK.Todd&LarryW.Mays,2005]注*表示样本受到扰动，其余为未受扰动的样本。典型岩土孔隙度数值表(%)6影响因素颗粒排列情况立方体排列：n=47.64%四面体排列：n=25.95%7影响因素分选程度表征颗粒大小相差的程度不等粒系数f:f=d60/d10颗粒形状胶结情况89颗粒大小对孔隙度有影响吗？理论上分析，颗粒直径不同的等粒岩石，只要排列方式完全相同，则n相等。10

4、粘土的孔隙度粘土颗粒表面常带有电荷，在沉积过程中粘土颗粒聚合而构成颗粒集合体，可形成直径比颗粒本身还大的结构孔隙。粘性土中往往还发育有虫孔、根孔、干裂缝等次生孔隙。11(二)裂隙fissure定义：坚硬岩石在各种应力作用下破裂变形产生的空隙。根据裂隙成因可分为成岩裂隙：岩石在成岩过程中，由于冷凝收缩（岩浆岩）或固结干缩（沉积岩）而产生的。构造裂隙：岩石在构造变动中受力而产生的。风化裂隙：在各种物理与化学等因素的作用下，岩石遭受破坏而产生的裂隙。12(二)裂隙fissure裂隙率K：衡量裂隙的多少。体

5、积裂隙率Kv:Kv=VT/V面裂隙率：线裂隙率：与裂隙走向垂直方向上单位长度内裂隙所占的比例。测量面积F内每根裂隙宽度和长度乘积的总和13影响裂隙率大小的因素裂隙的长度宽度数量分布及连通性14(三)溶隙karst定义：可溶性岩石，如盐岩、石灰岩和白云岩等，在地下水溶蚀作用下会产生空洞。岩溶率Kk：Kk=Vk/V（体积岩溶率）面积岩溶率、线岩溶率影响因素：岩石的可溶性、透水性；水的侵蚀性、流动性15Distributionofkarstwater16BenxiCaveinLiaoning17Adepr

6、essionintheEarth'ssurfacecausedbydissolvingofunderlyinglimestone,salt,orgypsum.Sinkhole落水洞18不同类型空隙的性质空隙孔隙裂隙溶隙空隙的形成松散沉积物中空隙相互连通并呈孔状与裂隙成因有关：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙可溶性岩石在含侵蚀性CO2的地下水作用下形成衡量指标孔隙度/率裂隙率岩溶率影响因素颗粒大小、排列形式、分选程度、颗粒形状及胶结情况取决于裂隙成因岩石的可溶性、透水性；水的侵蚀性、流动性特点分布均匀、相

7、互连通、各向异性不显著不均匀、连通性差、各向异性显著空隙大小悬殊、分布极不均匀19孔隙水裂隙水岩溶水地下水类型二、水在岩石中的赋存形式矿物结合水（岩石骨架中的水）沸石水结晶水结构水岩石空隙中的水（研究对象）结合水：强、弱气态水固态水液态水：毛细水重力水20（一）结合水21（一）结合水强结合水的特点:不受重力影响密度>1g/cm3，平均2g/cm3左右在-78℃仍不结冰无导电性，溶解盐的能力差不能自由运动，加热到105~110℃时转化为气态水运动近似于固体，具有抗剪强度不能被植物根系吸收22（2）弱结

8、合水的特点密度大于1，为1.3~1.774g/cm3；不受重力影响；可以从簿膜厚的颗粒向簿膜小的颗粒方向移动，但速度十分缓慢；溶解盐类能力较弱冰点为-15℃有一定的粘滞性和抗剪强度在一定条件下（饱水带）可传递静水压力弱结合水的外层能被植物吸收利用23（二）毛细水毛细水：依靠毛细力而保持在毛细空隙中的水。毛细空隙是岩土中的细小空隙，一般指直径小于1mm的孔隙或宽度小于0.25mm的裂隙。24（二）毛细水支持毛细水：存在于饱水带以上并与地下水面相连的毛细空隙中的水。当温度