02岩石中的空隙与水分.ppt

第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 第二章 岩石中的空隙与水分 定义：受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水，此部分水束缚于固相表面，不能在自身重力影响下运动。 固相表面的引力（静电引力）：松散岩石的颗粒表面及坚硬岩石空隙壁面均带有电荷，水分子又是偶极体，由于静电吸引，固相表面具有吸附水分子的能力。 库伦定律 离固相表面近的水分子受到的静电引力大；随着距离增大，引力减弱，受重力的影响就愈显著。 由于固相表面对水分子的吸引力自内向外逐渐减弱，结合水的物理性质也随之发生变化。因此，将最接近固相表面的结合水称为强结合水，其外层称为弱结合水。 强结合水（又称吸着水）：厚度，不同研究者说法不一，一般认为相当于几个水分子的厚度；也有人认为，可达几百个水分子厚度。水分子排列紧密，其密度平均达2g/cm3左右。 弱结合水（又称薄膜水）：处于强结合水的外层，受到固相表面的引力比强结合水弱，但仍存在范德华尔斯引力和强结合水最外层水分子的静电引力的合力的影响，不同学者认为其厚度为几十、几百或几千个水分子厚度。 水分子排列不如强结合水规则和紧密，溶解盐类的能力较低。弱结合水的外层能被植物吸收利用。 水分子厚度：1.925×10-9m（认为水分子是球体，其直径） 2.2.1 结合水 结合水区别于普通液态水的最大特征是具有抗剪强度，即必须施一定的力方能使其发生变形。结合水的抗剪强度由内层向外层减弱。当施加的外力超过其抗剪强度时，外层结合水发生流动，施加的外力愈大，发生流动的水层厚度也加大。 剪应力（单位：帕斯卡）：物体由于外因（受力）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面相切的称为剪应力或切应力。 2.2.1 结合水 结合水与重力水 椭圆形小粒代表水分子，结合水部分的水分子带正电荷一端朝向颗粒 箭头代表水分子所受合力方向 定义：距离固体表面更远的那部分水分子，重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力影响下运动，这部分水就是重力水。 靠近固体表面的那一部分，仍然受到固体引力的影响，水分子的排列较为整齐。这部分水在流动时呈层流状态，而不作紊流运动。 远离固体表面的重力水，不受固体引力的影响，只受重力控制。这部分水在流速较大时容易转为紊流运动。 2.2.2 重力水 紊流：流体力学中的一个术语， 是指流体从一种稳定状态向另一种稳定状态变化过程中的一种无序状态。具体是指流体流动时各质点间的惯性力占主要地位，流体各质点不规则地流动。 层流：当流体速度足够小时，流体将作分层平行流动，流体质点的轨迹（一般说它随原始空间坐标 x、y、z和时间 t 而变）是有规则的光滑曲线（最简单的情形是直线）在流动过程中，相邻质点的轨迹线彼此仅稍有差别，不同流体质点的轨迹线不相互混杂，这样的流动称为层流。 2.