水文地质学基础第十一章学习教案.pptx

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1、会计学1水文水文(shuwn)地质学基础第十一章地质学基础第十一章第一页，共42页。11.1 11.1 11.1 11.1 概概概概 述述述述坚硬基岩在应力作用下产生各种坚硬基岩在应力作用下产生各种(zh zh n n)裂裂隙：隙：成岩裂隙成岩裂隙构造裂隙构造裂隙风化裂隙风化裂隙第2页/共42页第二页，共42页。基岩基岩(j yn)(j yn)裂隙的特征：裂隙的特征：裂隙率较低；裂隙率较低；分布很不均匀；分布很不均匀；在空间上的展布具有明显的方向在空间上的展布具有明显的方向性；性；裂隙岩层一般不形成具有统一水裂隙岩层一般不形成具有统一水力联系、水量均匀分布的含水层，力联系、水量均匀分布的含水层

2、，而常由部分裂隙在岩层中某些局而常由部分裂隙在岩层中某些局部范围内连通构成若干带状或脉部范围内连通构成若干带状或脉状裂隙含水系统。状裂隙含水系统。第3页/共42页第三页，共42页。第4页/共42页第四页，共42页。裂隙水的一般裂隙水的一般裂隙水的一般裂隙水的一般(ybn)(ybn)(ybn)(ybn)特征：特征：特征：特征：n n分布分布(fnb)(fnb)特征：特征：n n 裂隙水分布裂隙水分布(fnb)(fnb)不不均；均；n n 裂隙水的分布裂隙水的分布(fnb)(fnb)既有层状，又有脉状：既有层状，又有脉状：n n 层状裂隙水：裂隙水层层状裂隙水：裂隙水层状分布状分布(fnb)(fn

3、b)，具有良好的水，具有良好的水力联系和统一的地下水面，称为力联系和统一的地下水面，称为层状裂隙水；层状裂隙水；n n 脉状裂隙水：发育不均，脉状裂隙水：发育不均，连通性差的脉状含水系统，水力连通性差的脉状含水系统，水力联系差，无统一的地下水面，称联系差，无统一的地下水面，称脉状裂隙水。脉状裂隙水。n n 裂隙水的分布裂隙水的分布(fnb)(fnb)和富集受构造控制和富集受构造控制第5页/共42页第五页，共42页。n n运动特征运动特征n n 运动状况复杂，呈明显运动状况复杂，呈明显的各向异性；的各向异性；n n 有局部承压现象；有局部承压现象；n n 运动速度不大，多呈层运动速度不大，多呈层

4、流流(cn li)(cn li)状态，在宽大的状态，在宽大的裂隙中也可呈紊流状态。裂隙中也可呈紊流状态。第6页/共42页第六页，共42页。11.2 裂隙水的类型裂隙水的类型(lixng)不同成因不同成因(chngyn)裂隙中的地裂隙中的地下水下水成岩裂隙水风化(fnghu)裂隙水构造裂隙水第7页/共42页第七页，共42页。（一）（一）（一）（一）成岩裂隙成岩裂隙成岩裂隙成岩裂隙(li x)(li x)(li x)(li x)水水水水成岩裂隙成岩裂隙成岩裂隙成岩裂隙(li x)(li x)(li x)(li x)的概念：的概念：的概念：的概念：岩石在成岩过程中受内部应力作用而产岩石在成岩过程中受

5、内部应力作用而产岩石在成岩过程中受内部应力作用而产岩石在成岩过程中受内部应力作用而产生的原生裂隙生的原生裂隙生的原生裂隙生的原生裂隙(li x)(li x)(li x)(li x)。沉积岩固结脱水、岩浆岩冷凝收缩等均沉积岩固结脱水、岩浆岩冷凝收缩等均沉积岩固结脱水、岩浆岩冷凝收缩等均沉积岩固结脱水、岩浆岩冷凝收缩等均可产生成岩裂隙可产生成岩裂隙可产生成岩裂隙可产生成岩裂隙(li x)(li x)(li x)(li x)。第8页/共42页第八页，共42页。n n成岩裂隙水的水文地质意义：成岩裂隙水的水文地质意义：成岩裂隙水的水文地质意义：成岩裂隙水的水文地质意义：n n 沉积岩及深成岩浆岩的成岩

6、裂隙通常沉积岩及深成岩浆岩的成岩裂隙通常沉积岩及深成岩浆岩的成岩裂隙通常沉积岩及深成岩浆岩的成岩裂隙通常(tngchng)(tngchng)(tngchng)(tngchng)多是闭合的，含水意义不大。多是闭合的，含水意义不大。多是闭合的，含水意义不大。多是闭合的，含水意义不大。n n 喷出岩、侵入岩的成岩裂隙具有水文地质意义喷出岩、侵入岩的成岩裂隙具有水文地质意义喷出岩、侵入岩的成岩裂隙具有水文地质意义喷出岩、侵入岩的成岩裂隙具有水文地质意义第9页/共42页第九页，共42页。（二）（二）风化裂隙水风化裂隙水风化裂隙的概念：风化裂隙的概念：暴露于地表的岩石暴露于地表的岩石，在温度变，在温度变化

7、和水、空气、生物等风化营力化和水、空气、生物等风化营力作用下形成风化裂隙。作用下形成风化裂隙。风化裂隙的特征：风化裂隙的特征：常在成岩裂隙与构造常在成岩裂隙与构造(guzo)裂隙的基础上进一步发育，形成裂隙的基础上进一步发育，形成密集均匀、无明显方向性、连通密集均匀、无明显方向性、连通良好的裂隙网络。良好的裂隙网络。第10页/共42页第十页，共42页。风化裂隙的控制因素：风化裂隙的控制因素：风化裂隙的发育受岩性、气候风化裂隙的发育受岩性、气候及地形及地形(dxng)的控制。的控制。单一稳定的矿物组成的岩层单一稳定的矿物组成的岩层（如石英岩）风化裂隙很难发（如石英岩）风化裂隙很难发育。育。泥质岩

8、石虽易风化，但裂隙易泥质岩石虽易风化，但裂隙易被土状风化物充填而不导水。被土状风化物充填而不导水。粗粒结晶岩（花岗岩、片麻岩粗粒结晶岩（花岗岩、片麻岩等），多种矿物组成，不同矿等），多种矿物组成，不同矿物热胀冷缩不一，风化裂隙发物热胀冷缩不一，风化裂隙发育，风化裂隙水主要发育于此育，风化裂隙水主要发育于此类岩石中。类岩石中。第11页/共42页第十一页，共42页。第12页/共42页第十二页，共42页。v风化营力决定着风化裂隙层呈壳状包裹于地面，一般厚度数米到数十米，未风化的母岩往往构成相对(xingdu)隔水底板，故风化裂隙水一般为潜水，被后期沉积物覆盖的古风化壳可赋存承压水。第13页/共42页

9、第十三页，共42页。n n风化裂隙水的特征：风化裂隙水的特征：n n a.a.多为潜水，埋藏浅，多为潜水，埋藏浅，成层分布，水力成层分布，水力(shul)(shul)联系联系较好，具有统一的地下水面；较好，具有统一的地下水面；n n b.b.分布、动态受气候、分布、动态受气候、岩性、地形等因素的影响；岩性、地形等因素的影响；n n c.c.分布广泛，水质较好，分布广泛，水质较好，易于开采，但一般水量不大。易于开采，但一般水量不大。第14页/共42页第十四页，共42页。（三）（三）（三）（三）构造裂隙水构造裂隙水构造裂隙水构造裂隙水构造裂隙：构造裂隙：构造裂隙：构造裂隙：在地壳运动过程在地壳运动

10、过程在地壳运动过程在地壳运动过程(guchng)(guchng)中，岩石在中，岩石在中，岩石在中，岩石在构造应力作用下产生的裂隙。构造应力作用下产生的裂隙。构造应力作用下产生的裂隙。构造应力作用下产生的裂隙。最常见、分布范围最广、在一定条件下最常见、分布范围最广、在一定条件下最常见、分布范围最广、在一定条件下最常见、分布范围最广、在一定条件下大量富集。大量富集。大量富集。大量富集。构造裂隙水：构造裂隙水：构造裂隙水：构造裂隙水：具有强烈的非均匀性、各向异性、随机具有强烈的非均匀性、各向异性、随机具有强烈的非均匀性、各向异性、随机具有强烈的非均匀性、各向异性、随机性等特点。性等特点。性等特点。性

11、等特点。第15页/共42页第十五页，共42页。n n构造构造构造构造(guzo)(guzo)(guzo)(guzo)裂隙的特征：裂隙的特征：裂隙的特征：裂隙的特征：n n 张开宽度、延伸长度、密度以及导水性等在很大程张开宽度、延伸长度、密度以及导水性等在很大程张开宽度、延伸长度、密度以及导水性等在很大程张开宽度、延伸长度、密度以及导水性等在很大程度上受岩层性质（岩性、厚度、相邻岩层的组合等）的影度上受岩层性质（岩性、厚度、相邻岩层的组合等）的影度上受岩层性质（岩性、厚度、相邻岩层的组合等）的影度上受岩层性质（岩性、厚度、相邻岩层的组合等）的影响。响。响。响。n n 塑性岩石中常形成闭合乃至隐蔽

12、的裂隙。塑性岩石中常形成闭合乃至隐蔽的裂隙。塑性岩石中常形成闭合乃至隐蔽的裂隙。塑性岩石中常形成闭合乃至隐蔽的裂隙。n n 脆性岩石中构造脆性岩石中构造脆性岩石中构造脆性岩石中构造(guzo)(guzo)(guzo)(guzo)裂隙一般比较稀疏，但张裂隙一般比较稀疏，但张裂隙一般比较稀疏，但张裂隙一般比较稀疏，但张开性好、延伸远，具有较好的导水性。开性好、延伸远，具有较好的导水性。开性好、延伸远，具有较好的导水性。开性好、延伸远，具有较好的导水性。第16页/共42页第十六页，共42页。沉积岩的裂隙发育情况与胶沉积岩的裂隙发育情况与胶结物成分及颗粒的粒度有一定的结物成分及颗粒的粒度有一定的关系：

13、关系：钙质钙质(i zh)(i zh)胶结显示脆胶结显示脆性岩石特性；性岩石特性；泥质及硅质胶结的与塑性岩泥质及硅质胶结的与塑性岩石相近。石相近。粗颗粒的砂砾岩裂隙张开性粗颗粒的砂砾岩裂隙张开性优于细粒的粉砂岩。优于细粒的粉砂岩。第17页/共42页第十七页，共42页。云南永仁三叠纪云南永仁三叠纪云南永仁三叠纪云南永仁三叠纪煤系地层：煤系地层：煤系地层：煤系地层：自南向北岩性自南向北岩性自南向北岩性自南向北岩性由砾岩、粗砂岩由砾岩、粗砂岩由砾岩、粗砂岩由砾岩、粗砂岩渐变为细砂岩；渐变为细砂岩；渐变为细砂岩；渐变为细砂岩；裂隙率、裂隙宽裂隙率、裂隙宽裂隙率、裂隙宽裂隙率、裂隙宽度及钻孔度及钻孔度及

14、钻孔度及钻孔(zun(zun(zun(zun kn)kn)kn)kn)涌水量由大变涌水量由大变涌水量由大变涌水量由大变小。小。小。小。第18页/共42页第十八页，共42页。n n构造裂隙的特点：构造裂隙的特点：构造裂隙的特点：构造裂隙的特点：n n 具有明显而又比较稳定的方向具有明显而又比较稳定的方向具有明显而又比较稳定的方向具有明显而又比较稳定的方向(fngxing)(fngxing)(fngxing)(fngxing)性，性，性，性，这种方向这种方向这种方向这种方向(fngxing)(fngxing)(fngxing)(fngxing)性主要由构造应力场控制，不性主要由构造应力场控制，不性

15、主要由构造应力场控制，不性主要由构造应力场控制，不同岩层在同一构造应力场下形成的裂隙通常具有相同同岩层在同一构造应力场下形成的裂隙通常具有相同同岩层在同一构造应力场下形成的裂隙通常具有相同同岩层在同一构造应力场下形成的裂隙通常具有相同或相近的方向或相近的方向或相近的方向或相近的方向(fngxing)(fngxing)(fngxing)(fngxing)。n n 一般在一个地区岩层中主要裂隙可划分为一般在一个地区岩层中主要裂隙可划分为一般在一个地区岩层中主要裂隙可划分为一般在一个地区岩层中主要裂隙可划分为3-53-53-53-5组。组。组。组。第19页/共42页第十九页，共42页。层面裂隙的特征

16、：层面裂隙的特征：层面裂隙比较层面裂隙比较(bjio)(bjio)密集的岩层密集的岩层中的应力分布比较中的应力分布比较(bjio)(bjio)均匀，均匀，当层面裂隙较稀疏时，岩层中应当层面裂隙较稀疏时，岩层中应力往往集中释放。力往往集中释放。层面裂隙的多少取决于岩层的单层层面裂隙的多少取决于岩层的单层厚度，单层越薄，层面裂隙越密厚度，单层越薄，层面裂隙越密集。集。薄层沉积岩中的裂隙往往密集而均薄层沉积岩中的裂隙往往密集而均匀，而巨厚或块状岩层中的裂隙匀，而巨厚或块状岩层中的裂隙一般稀疏而不均匀（图）。一般稀疏而不均匀（图）。第20页/共42页第二十页，共42页。第21页/共42页第二十一页，共

17、42页。构造裂隙的发育和分布主要受岩性和构造的控制：构造裂隙的发育和分布主要受岩性和构造的控制：构造裂隙的发育和分布主要受岩性和构造的控制：构造裂隙的发育和分布主要受岩性和构造的控制：从岩性上分析：从岩性上分析：从岩性上分析：从岩性上分析：塑性岩石，常形成闭合细微裂隙构成隔水层；塑性岩石，常形成闭合细微裂隙构成隔水层；塑性岩石，常形成闭合细微裂隙构成隔水层；塑性岩石，常形成闭合细微裂隙构成隔水层；脆性岩石，形成的裂隙张开性好，延伸脆性岩石，形成的裂隙张开性好，延伸脆性岩石，形成的裂隙张开性好，延伸脆性岩石，形成的裂隙张开性好，延伸(ynshn)(ynshn)(ynshn)(ynshn)远，导水

18、性好，常形成含水层；远，导水性好，常形成含水层；远，导水性好，常形成含水层；远，导水性好，常形成含水层；粗粒碎屑岩，其含水性要看其粒度及胶结物。粗粒碎屑岩，其含水性要看其粒度及胶结物。粗粒碎屑岩，其含水性要看其粒度及胶结物。粗粒碎屑岩，其含水性要看其粒度及胶结物。从岩石所受的应力来看：从岩石所受的应力来看：从岩石所受的应力来看：从岩石所受的应力来看：张性裂隙张性裂隙张性裂隙张性裂隙张开性好，为导水裂隙；张开性好，为导水裂隙；张开性好，为导水裂隙；张开性好，为导水裂隙；剪性裂隙剪性裂隙剪性裂隙剪性裂隙平整闭合，一般不导水；平整闭合，一般不导水；平整闭合，一般不导水；平整闭合，一般不导水；压性裂隙

19、压性裂隙压性裂隙压性裂隙挤压强烈，一般为隔水裂隙。挤压强烈，一般为隔水裂隙。挤压强烈，一般为隔水裂隙。挤压强烈，一般为隔水裂隙。第22页/共42页第二十二页，共42页。11.3 裂隙裂隙(li x)介质及介质及其渗流其渗流（一）（一）裂隙及裂隙网络裂隙及裂隙网络一个独立的裂隙可以看作两壁之间一个独立的裂隙可以看作两壁之间的一个窄缝（图的一个窄缝（图a），在自身），在自身(zshn)所在平面的两个方向上所在平面的两个方向上延伸较长，而在第三个方向上延延伸较长，而在第三个方向上延伸很短。伸很短。单个裂隙(li x)第23页/共42页第二十三页，共42页。n n只有不同方向的裂隙相互交切构成只有不同

20、方向的裂隙相互交切构成只有不同方向的裂隙相互交切构成只有不同方向的裂隙相互交切构成(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)一个导水网络时，才能在一定范围内具有传输一个导水网络时，才能在一定范围内具有传输一个导水网络时，才能在一定范围内具有传输一个导水网络时，才能在一定范围内具有传输地下水的功能。地下水的功能。地下水的功能。地下水的功能。裂隙(li x)网络第24页/共42页第二十四页，共42页。（二（二）裂隙水流的基本特征裂隙水流的基本特征 裂隙含水系统：具有树状或脉状裂隙含水系统：具有树状或脉状结构，一些大的导水通道作用突结构，一些大的导水通道作用突出，使裂隙水表现出

21、，使裂隙水表现(bioxin)出出明显的不均匀性，有时表现明显的不均匀性，有时表现(bioxin)出突变性。出突变性。第25页/共42页第二十五页，共42页。n n裂隙水流只发生在组裂隙水流只发生在组裂隙水流只发生在组裂隙水流只发生在组成导水网络的各裂隙成导水网络的各裂隙成导水网络的各裂隙成导水网络的各裂隙通道通道通道通道(tngdo)(tngdo)(tngdo)(tngdo)内，内，内，内，通常以外没有水流，通常以外没有水流，通常以外没有水流，通常以外没有水流，裂隙水的流场实际上裂隙水的流场实际上裂隙水的流场实际上裂隙水的流场实际上是不连续的，渗流场是不连续的，渗流场是不连续的，渗流场是不连

22、续的，渗流场的势除了裂隙中的若的势除了裂隙中的若的势除了裂隙中的若的势除了裂隙中的若干点外都是虚拟的；干点外都是虚拟的；干点外都是虚拟的；干点外都是虚拟的；裂隙水运动裂隙水运动裂隙水运动裂隙水运动(yndng)(yndng)平面图平面图平面图平面图裂隙水运动(yndng)剖面图第26页/共42页第二十六页，共42页。n n水流水流水流水流(shuli)(shuli)(shuli)(shuli)被限制在曲折的被限制在曲折的被限制在曲折的被限制在曲折的网络中运动，其网络中运动，其网络中运动，其网络中运动，其局部流向与整体局部流向与整体局部流向与整体局部流向与整体流向往往不一致，流向往往不一致，流向

23、往往不一致，流向往往不一致，甚至与整体流向甚至与整体流向甚至与整体流向甚至与整体流向正好相反。正好相反。正好相反。正好相反。孔隙孔隙孔隙孔隙(k(k ngx)ngx)水运动水运动水运动水运动平面图平面图平面图平面图孔隙(kngx)水运动剖面图第27页/共42页第二十七页，共42页。11.4 裂隙介质裂隙介质(jizh)的研究方法的研究方法n n裂隙介质渗流裂隙介质渗流(shn li)(shn li)研研究方法的分类：究方法的分类：n n 等效多孔介质方法等效多孔介质方法n n 双重介质方法双重介质方法n n 非连续介质方法非连续介质方法第28页/共42页第二十八页，共42页。（一）（一）（一）

24、（一）等效多孔介质方法等效多孔介质方法等效多孔介质方法等效多孔介质方法等效多孔介质方法等效多孔介质方法等效多孔介质方法等效多孔介质方法 用连续用连续用连续用连续(linx)(linx)的多孔介质的的多孔介质的的多孔介质的的多孔介质的理论来研究非连续理论来研究非连续理论来研究非连续理论来研究非连续(linx)(linx)裂隙介裂隙介裂隙介裂隙介质中的问题。质中的问题。质中的问题。质中的问题。第29页/共42页第二十九页，共42页。v非连续的裂隙含水(hn shu)系统：v 裂隙水流运移于曲折的裂隙网络中，研究困难很大。v 虚拟一个等效的多孔介质场来近似代替复杂的裂隙介质场。第30页/共42页第三

25、十页，共42页。n n真真真真实实实实的的的的裂裂裂裂隙隙隙隙介介介介质质质质场场场场与与与与虚虚虚虚拟拟拟拟的的的的孔孔孔孔隙隙隙隙介介介介质质质质场场场场所所所所控控控控制制制制下下下下的的的的两两两两个个个个地地地地下下下下水水水水流流流流场场场场在在在在整整整整体体体体上上上上明明明明显显显显不不不不同同同同，如如如如水水水水头头头头、流流流流向向向向、流流流流速速速速、孔隙水压力等均存在明显的差别。孔隙水压力等均存在明显的差别。孔隙水压力等均存在明显的差别。孔隙水压力等均存在明显的差别。n n但但但但仍仍仍仍可可可可用用用用虚虚虚虚拟拟拟拟的的的的介介介介质质质质来来来来近近近近似似

26、似似代代代代替替替替(dit)(dit)(dit)(dit)真真真真实实实实的的的的裂裂裂裂隙隙隙隙介介介介质质质质，不不不不要要要要求求求求两两两两个个个个水水水水动动动动力力力力场场场场完完完完全全全全相相相相似似似似，只只只只要要要要求求求求某某某某些些些些方方方方面面面面相相相相近。近。近。近。n n 例例例例如如如如，可可可可通通通通过过过过调调调调整整整整多多多多孔孔孔孔介介介介质质质质的的的的渗渗渗渗透透透透系系系系数数数数K K K K，使使使使两两两两个个个个系系系系统统统统的的的的泉泉泉泉流流流流量量量量相相相相等等等等。这这这这时时时时称称称称这这这这个个个个孔孔孔孔隙隙

27、隙隙介介介介质质质质为为为为裂裂裂裂隙隙隙隙介介介介质质质质的等效多孔介质。的等效多孔介质。的等效多孔介质。的等效多孔介质。第31页/共42页第三十一页，共42页。n n等等等等效效效效多多多多孔孔孔孔介介介介质质质质方方方方法法法法具具具具有有有有比比比比较较较较严严严严格格格格的的的的应应应应用用用用条条条条件件件件。等等等等效效效效 时时时时 含含含含 水水水水 系系系系 统统统统 的的的的 补补补补、径径径径、排排排排 条条条条 件件件件 不不不不 能能能能 改改改改 变变变变(gibin)(gibin)(gibin)(gibin)，如这些条件变化，等效便不再成立；，如这些条件变化，等

28、效便不再成立；，如这些条件变化，等效便不再成立；，如这些条件变化，等效便不再成立；n n等等等等效效效效是是是是两两两两种种种种介介介介质质质质在在在在特特特特定定定定功功功功能能能能上上上上的的的的等等等等效效效效，像像像像上上上上面面面面要要要要求求求求泉泉泉泉流流流流量量量量相相相相等等等等，实实实实际际际际上上上上是是是是要要要要求求求求介介介介质质质质系系系系统统统统总总总总体体体体导导导导水水水水能力等效，其它方面未必等效。能力等效，其它方面未必等效。能力等效，其它方面未必等效。能力等效，其它方面未必等效。第32页/共42页第三十二页，共42页。（二）（二）（二）（二）双重介质法双

29、重介质法双重介质法双重介质法有些介质（如未充分胶结的中粗粒砂岩、有些介质（如未充分胶结的中粗粒砂岩、有些介质（如未充分胶结的中粗粒砂岩、有些介质（如未充分胶结的中粗粒砂岩、经过溶蚀的灰岩、白云岩等），存在两经过溶蚀的灰岩、白云岩等），存在两经过溶蚀的灰岩、白云岩等），存在两经过溶蚀的灰岩、白云岩等），存在两种导水能力相差悬殊的空隙空间。其中种导水能力相差悬殊的空隙空间。其中种导水能力相差悬殊的空隙空间。其中种导水能力相差悬殊的空隙空间。其中的大空隙（如裂隙、溶蚀裂隙、溶蚀孔的大空隙（如裂隙、溶蚀裂隙、溶蚀孔的大空隙（如裂隙、溶蚀裂隙、溶蚀孔的大空隙（如裂隙、溶蚀裂隙、溶蚀孔隙等）导水能力较强；

30、小空隙（如原生隙等）导水能力较强；小空隙（如原生隙等）导水能力较强；小空隙（如原生隙等）导水能力较强；小空隙（如原生孔隙、微小裂隙、溶蚀小孔等）导水能孔隙、微小裂隙、溶蚀小孔等）导水能孔隙、微小裂隙、溶蚀小孔等）导水能孔隙、微小裂隙、溶蚀小孔等）导水能力很低，但为数众多，贮存能力不可忽力很低，但为数众多，贮存能力不可忽力很低，但为数众多，贮存能力不可忽力很低，但为数众多，贮存能力不可忽略。略。略。略。为了比较为了比较为了比较为了比较(b(b jio)jio)准确地刻画这一类介质，准确地刻画这一类介质，准确地刻画这一类介质，准确地刻画这一类介质，可以分别用两种等效的多孔介质近似代可以分别用两种等

31、效的多孔介质近似代可以分别用两种等效的多孔介质近似代可以分别用两种等效的多孔介质近似代替大小两种空隙，这种方法称为双重介替大小两种空隙，这种方法称为双重介替大小两种空隙，这种方法称为双重介替大小两种空隙，这种方法称为双重介质方法。质方法。质方法。质方法。第33页/共42页第三十三页，共42页。n n在双重介质法中，两种空隙空间是分别刻画的，各有在双重介质法中，两种空隙空间是分别刻画的，各有在双重介质法中，两种空隙空间是分别刻画的，各有在双重介质法中，两种空隙空间是分别刻画的，各有自己独立的参数自己独立的参数自己独立的参数自己独立的参数(如渗透系数如渗透系数如渗透系数如渗透系数K K K K、孔

32、隙度、孔隙度、孔隙度、孔隙度n n n n、给水度等、给水度等、给水度等、给水度等)，但两种空隙存在水力联系，可以进行水量交换（如，但两种空隙存在水力联系，可以进行水量交换（如，但两种空隙存在水力联系，可以进行水量交换（如，但两种空隙存在水力联系，可以进行水量交换（如抽水引起抽水引起抽水引起抽水引起(ynq)(ynq)(ynq)(ynq)地下水位下降，大空隙导水能力强地下水位下降，大空隙导水能力强地下水位下降，大空隙导水能力强地下水位下降，大空隙导水能力强而优先释水，在大空隙中形成低水头，小空隙中的水而优先释水，在大空隙中形成低水头，小空隙中的水而优先释水，在大空隙中形成低水头，小空隙中的水而

33、优先释水，在大空隙中形成低水头，小空隙中的水流向大空隙）。流向大空隙）。流向大空隙）。流向大空隙）。n n双重介质法仍属于连续介质方法的范畴，它的基本原双重介质法仍属于连续介质方法的范畴，它的基本原双重介质法仍属于连续介质方法的范畴，它的基本原双重介质法仍属于连续介质方法的范畴，它的基本原理是等效多孔介质法，区别仅在于对大小空隙进行了理是等效多孔介质法，区别仅在于对大小空隙进行了理是等效多孔介质法，区别仅在于对大小空隙进行了理是等效多孔介质法，区别仅在于对大小空隙进行了分别的描述。分别的描述。分别的描述。分别的描述。第34页/共42页第三十四页，共42页。（三）（三）（三）（三）非连续的介质法

34、非连续的介质法非连续的介质法非连续的介质法等效多孔介质法和双重介质法都是宏观、等效多孔介质法和双重介质法都是宏观、等效多孔介质法和双重介质法都是宏观、等效多孔介质法和双重介质法都是宏观、粗略地处理粗略地处理粗略地处理粗略地处理(chl)(chl)(chl)(chl)裂隙介质的方法，裂隙介质的方法，裂隙介质的方法，裂隙介质的方法，没有详细刻画裂隙介质的内部结构。没有详细刻画裂隙介质的内部结构。没有详细刻画裂隙介质的内部结构。没有详细刻画裂隙介质的内部结构。而有些水文地质参数（如水头、孔隙水而有些水文地质参数（如水头、孔隙水而有些水文地质参数（如水头、孔隙水而有些水文地质参数（如水头、孔隙水压力、

35、流速等）与介质的结构细节存压力、流速等）与介质的结构细节存压力、流速等）与介质的结构细节存压力、流速等）与介质的结构细节存在密切的关系。在密切的关系。在密切的关系。在密切的关系。第35页/共42页第三十五页，共42页。n n为准确计算这些参数，需要详细地刻画裂隙通道及为准确计算这些参数，需要详细地刻画裂隙通道及为准确计算这些参数，需要详细地刻画裂隙通道及为准确计算这些参数，需要详细地刻画裂隙通道及其构成的网络，则用非连续的介质方法。其构成的网络，则用非连续的介质方法。其构成的网络，则用非连续的介质方法。其构成的网络，则用非连续的介质方法。n n非连续的介质法对裂隙网络中每条具有实际非连续的介质

36、法对裂隙网络中每条具有实际非连续的介质法对裂隙网络中每条具有实际非连续的介质法对裂隙网络中每条具有实际(shj)(shj)(shj)(shj)导水意义的裂隙进行精确地描述，包括每条裂隙的导水意义的裂隙进行精确地描述，包括每条裂隙的导水意义的裂隙进行精确地描述，包括每条裂隙的导水意义的裂隙进行精确地描述，包括每条裂隙的张开宽度、延伸长度、产状、中点坐标，并要求作张开宽度、延伸长度、产状、中点坐标，并要求作张开宽度、延伸长度、产状、中点坐标，并要求作张开宽度、延伸长度、产状、中点坐标，并要求作出实测的裂隙网络图。出实测的裂隙网络图。出实测的裂隙网络图。出实测的裂隙网络图。第36页/共42页第三十六

37、页，共42页。非连续介质方法的优缺点及其适用范围：非连续介质方法的优缺点及其适用范围：非连续介质方法的优缺点及其适用范围：非连续介质方法的优缺点及其适用范围：优点：可准确计算出裂隙网络内任意一点的水头、孔优点：可准确计算出裂隙网络内任意一点的水头、孔优点：可准确计算出裂隙网络内任意一点的水头、孔优点：可准确计算出裂隙网络内任意一点的水头、孔隙水压力、渗透速度、流量等，是研究裂隙渗流的隙水压力、渗透速度、流量等，是研究裂隙渗流的隙水压力、渗透速度、流量等，是研究裂隙渗流的隙水压力、渗透速度、流量等，是研究裂隙渗流的一种比较理想的方法。一种比较理想的方法。一种比较理想的方法。一种比较理想的方法。缺

38、点：对实际资料要求很高，计算复杂，要求用电网缺点：对实际资料要求很高，计算复杂，要求用电网缺点：对实际资料要求很高，计算复杂，要求用电网缺点：对实际资料要求很高，计算复杂，要求用电网络模拟络模拟络模拟络模拟(mn)(mn)(mn)(mn)或计算机模拟或计算机模拟或计算机模拟或计算机模拟(mn)(mn)(mn)(mn)。常用于：针对裂隙渗流本质的理论研究，实际工作中常用于：针对裂隙渗流本质的理论研究，实际工作中常用于：针对裂隙渗流本质的理论研究，实际工作中常用于：针对裂隙渗流本质的理论研究，实际工作中主要用于需要确定孔隙水压力与流速的情况。主要用于需要确定孔隙水压力与流速的情况。主要用于需要确定

39、孔隙水压力与流速的情况。主要用于需要确定孔隙水压力与流速的情况。适用于：研究区域较小、工作程度较高的问题适用于：研究区域较小、工作程度较高的问题适用于：研究区域较小、工作程度较高的问题适用于：研究区域较小、工作程度较高的问题(如岩体如岩体如岩体如岩体高边坡稳定性、地下硐室围岩稳定性等高边坡稳定性、地下硐室围岩稳定性等高边坡稳定性、地下硐室围岩稳定性等高边坡稳定性、地下硐室围岩稳定性等)研究。研究。研究。研究。第37页/共42页第三十七页，共42页。实际工作实际工作(gngzu)(gngzu)中三种方法中三种方法的选用：的选用：大范围的流量问题可采用等效多大范围的流量问题可采用等效多孔介质方法。

40、孔介质方法。若介质中存在两种导水能力相差若介质中存在两种导水能力相差悬殊的空隙，可采用双重介质方悬殊的空隙，可采用双重介质方法。法。小范围的以求解孔隙水压力、流小范围的以求解孔隙水压力、流速为主的问题可采用非连续介质速为主的问题可采用非连续介质方法方法 第38页/共42页第三十八页，共42页。11.5 断裂带的水文地质意义断裂带的水文地质意义(yy)n n断裂带是应力断裂带是应力(yngl)(yngl)集中集中释放造成的破裂形变，大的释放造成的破裂形变，大的断层延伸数十至数百公里，断层延伸数十至数百公里，断层带宽达数百米，穿切若断层带宽达数百米，穿切若干岩层，构成具有特殊意义干岩层，构成具有特

41、殊意义的水文地质体。的水文地质体。第39页/共42页第三十九页，共42页。n n断层两盘的岩性及断层力学性质，控制断层两盘的岩性及断层力学性质，控制断层两盘的岩性及断层力学性质，控制断层两盘的岩性及断层力学性质，控制(kngzh)(kngzh)(kngzh)(kngzh)着着着着断层的导水断层的导水断层的导水断层的导水贮水特征；贮水特征；贮水特征；贮水特征；n n同一条断层，由于两盘岩性、力学性质的变化，不同同一条断层，由于两盘岩性、力学性质的变化，不同同一条断层，由于两盘岩性、力学性质的变化，不同同一条断层，由于两盘岩性、力学性质的变化，不同部位的导水性很不相同；部位的导水性很不相同；部位的

42、导水性很不相同；部位的导水性很不相同；n n导水断层带是有特殊水文地质意义的水文地质体，可导水断层带是有特殊水文地质意义的水文地质体，可导水断层带是有特殊水文地质意义的水文地质体，可导水断层带是有特殊水文地质意义的水文地质体，可以起到贮水空间、集水廊道、导水通道的作用；以起到贮水空间、集水廊道、导水通道的作用；以起到贮水空间、集水廊道、导水通道的作用；以起到贮水空间、集水廊道、导水通道的作用；n n发育于透水围岩中的导水断层，既是贮水空间，还具发育于透水围岩中的导水断层，既是贮水空间，还具发育于透水围岩中的导水断层，既是贮水空间，还具发育于透水围岩中的导水断层，既是贮水空间，还具集水廊道的功能

43、；集水廊道的功能；集水廊道的功能；集水廊道的功能；n n导水断层沟通若干含水层或地表水体时，断层带具贮导水断层沟通若干含水层或地表水体时，断层带具贮导水断层沟通若干含水层或地表水体时，断层带具贮导水断层沟通若干含水层或地表水体时，断层带具贮水空间、集水廊道、导水通道的功能；水空间、集水廊道、导水通道的功能；水空间、集水廊道、导水通道的功能；水空间、集水廊道、导水通道的功能；第40页/共42页第四十页，共42页。n n当存在厚层隔水层且断层当存在厚层隔水层且断层当存在厚层隔水层且断层当存在厚层隔水层且断层断距较大的，原来断距较大的，原来断距较大的，原来断距较大的，原来(yunli)(yunli)

44、(yunli)(yunli)连通的含水层可连通的含水层可连通的含水层可连通的含水层可被切割成为相对独立的块被切割成为相对独立的块被切割成为相对独立的块被切割成为相对独立的块段。由于这种含水块断与段。由于这种含水块断与段。由于这种含水块断与段。由于这种含水块断与外界的水力联系减弱或断外界的水力联系减弱或断外界的水力联系减弱或断外界的水力联系减弱或断绝，故不利于供水。绝，故不利于供水。绝，故不利于供水。绝，故不利于供水。n n 由于这种阻隔作用，由于这种阻隔作用，由于这种阻隔作用，由于这种阻隔作用，大的断层往往构成地下含大的断层往往构成地下含大的断层往往构成地下含大的断层往往构成地下含水系统的边界。水系统的边界。水系统的边界。水系统的边界。第41页/共42页第四十一页，共42页。感谢您的观看(gunkn)！第42页/共42页第四十二页，共42页。