水文地质学基础岩石的水理性质1.5岩石的水理性质.pptx

目录 CONTENTS 容水性 给水性 1 2 持水性 3 透水性 4 目录 岩石的水理性质 岩石的水理性质：岩石与水接触过程中，岩石表现出来的控制水分活动的各种性质。 1.容水性 2.给水性 3.持水性 4.透水性 1.容水性 容水性：岩石具有能容纳一定水量的性能称为岩石的容水性。 容水度（Wn）是指岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积（Vn）与岩石总体积（V）之比： 反映岩石的最大含水能力 思考？容水度Wn？孔隙度n Wn=n 注意：膨胀粘土Wnn 含水量： 岩石中实际保留水分的状况，岩石某一时刻的含水状态） 2 给水性 给水性：饱水岩石在重力作用下能自由流出（排出）一定水量的性能，称为岩石的给水性。 给水度μ ：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石主体，在重力作用下释出的水的体积数，称为给水度μ 。 ？思考：当水位下降一个单位，土层孔隙中是否所有的水都会流出来？如果没有，在土层中会保留什么形式的水？ 答案：结合水膜，孔角毛细水，有时悬挂毛细水与支持毛细水 岩石给水度影响因素： 岩性 地下水位初始埋深H0 地下水位下降速率 岩石给水度影响因素： 岩性： 空隙宽大，给水度大，给水度μ≈孔隙度n 空隙细小，给水度小，甚至为0 地下水位初始埋深（H0） 地下水位初始埋深H0＜最大毛细水上升高度hc时，地下水位下降时，原重力水的一部分转化为支持毛细水而保留于地下水面之上，给水度μ偏小。 地下水位下降速率 地下水位下降速率大时，支持毛细水可与地下水面断开而形成悬挂毛细水滞留在土层中，导致给水度偏小。 给水度小结 给水度小结——野外实际测定时： 均质土，当H0hc，降速缓慢，释水充分， μ接近理论最大值 H0hc时，埋深愈浅，μ愈小 水位降速愈快，μ愈小 非均质土还与具体土层结构有关 松散岩石名称 给水度 松散岩石名称 给水度 砾 石 0.35～0.30 细 砂 0.20～0.15 粗 砂 0.30～0.25 级细砂 0.15～0.05 中 砂 0.25～0.20 砾石及砂给水度参考值 3 持水性 持水性：岩石在重力作用下，排出重力水后仍能保持一定水量的性能称为岩石的持水性。 持水度Sr ：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石主体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量，称为持水度Sr。 重力排水后岩石能够保持的水：主要是结合水、毛细水 给水度、容水度及持水度有如下关系： 给水度（µ）= 容水度（Wn）－持水度（ Sr ） 4 透水性 透水性：岩石允许水透过的性能称为岩石的透水性。 渗透系数K 反映岩石透过水的能力 决定透水性强弱的因素： 空隙的大小 空隙的多少 决定透水性强弱的因素 松散岩石： 孔隙直径愈小，透水性愈差 当孔隙大到能够透水时，孔隙度愈大，透水性愈好 斜线代表结合水 箭头长度代表重力水质点实际流速 透水性示意图 决定透水性强弱的因素 坚硬岩石： 空隙的数量对其透水性影响甚为显著，裂隙率、岩溶率愈高，说明裂隙、溶穴数量愈多，透水性就愈好。 注意：同一种岩石在不同方向上透水性也会不同 小结 空隙愈大，则给水性愈好，透水性愈强，持水性就愈弱。 空隙愈小，则持水性愈好，给水性及透水性就愈弱。