水文地质学总复习学习教案.pptx

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1、会计学1水文水文(shuwn)地质学总复习地质学总复习第一页，共62页。1.1.1.1.资源资源资源资源2.2.2.2.供水水源、液体矿产（供水水源、液体矿产（供水水源、液体矿产（供水水源、液体矿产（矿泉水）、热水（热能，冷能）矿泉水）、热水（热能，冷能）矿泉水）、热水（热能，冷能）矿泉水）、热水（热能，冷能）3.3.3.3.地下水是极其重要的生态环境因子、地下水是极其重要的生态环境因子、地下水是极其重要的生态环境因子、地下水是极其重要的生态环境因子、4.4.4.4.水位抬升：土壤次生盐渍化、原生或次生的土壤沼泽化水位抬升：土壤次生盐渍化、原生或次生的土壤沼泽化水位抬升：土壤次生盐渍化、原生或

2、次生的土壤沼泽化水位抬升：土壤次生盐渍化、原生或次生的土壤沼泽化5.5.5.5.水位下降：水位下降：水位下降：水位下降：沼泽湿地面积沼泽湿地面积沼泽湿地面积沼泽湿地面积(min j)(min j)(min j)(min j)减少、沙漠化：减少、沙漠化：减少、沙漠化：减少、沙漠化：6.6.6.6.地面沉降地面沉降地面沉降地面沉降 、海水入侵、海水入侵、海水入侵、海水入侵、7.7.7.7.岩土力学平衡破坏：滑坡、岩崩、岩溶地面坍陷岩土力学平衡破坏：滑坡、岩崩、岩溶地面坍陷岩土力学平衡破坏：滑坡、岩崩、岩溶地面坍陷岩土力学平衡破坏：滑坡、岩崩、岩溶地面坍陷8.8.8.8.地下水与人类健康地下水与人类

3、健康地下水与人类健康地下水与人类健康 9.9.9.9.地下水是一种地质营力（能量、物质的传输者）、信息载体地下水是一种地质营力（能量、物质的传输者）、信息载体地下水是一种地质营力（能量、物质的传输者）、信息载体地下水是一种地质营力（能量、物质的传输者）、信息载体10.10.10.10.二、水文地质学在国民经济发展二、水文地质学在国民经济发展二、水文地质学在国民经济发展二、水文地质学在国民经济发展(fzhn)(fzhn)(fzhn)(fzhn)中的作用中的作用中的作用中的作用第2页/共62页第二页，共62页。结合你的家乡实际情况结合你的家乡实际情况(qngkung)(qngkung)或接触听到谈

4、到的消息，或接触听到谈到的消息，试分析地下水的某种功能。试分析地下水的某种功能。为什么说为什么说“水资源水资源(zyun)”(zyun)”是可再生的资源是可再生的资源(zyun)(zyun)？为什么说为什么说“水资源水资源”既有自然既有自然(zrn)(zrn)属性，又有社会属性。属性，又有社会属性。思考题第3页/共62页第三页，共62页。第一章第一章第一章第一章 地球地球地球地球(dqi)(dqi)上的水及其循环上的水及其循环上的水及其循环上的水及其循环1.1 1.1 地球地球地球地球(dqi)(dqi)上的水上的水上的水上的水地球(dqi)上的水浅部层圈水（大气圈到地壳上半部）：分布大气水、

5、地表水、地下水以及生物体中的水。这些水均以自由态H2O分子形式存在，以液态为主，也呈气态与固态存在。13.86108km3，水深约为2718m；97.47%，2.53%淡水体的比例：约68.8%为冰川与积雪，0.3%为河湖，30%为地下水，其他淡水占0.9%。深部层圈水（地壳下部直到下地幔）：地球深层圈中特殊高压高温下的离解状态的水，以及地壳矿物内部的结合水，均是以非自由状态存在的水。气水溶液第一章 地球上的水及其循环广义的水圈应当包括地球各层圈中以各种不同状态存在且相互转化的所有的水。第4页/共62页第四页，共62页。第一章 地球(dqi)上的水及其循环1.2自然界的水循环：地球上各层圈的水

6、相互联系、相互转化过程(guchng)称为水循环。水文循环是发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。水文循环是在太阳辐射(tiynfsh)和重力共同作用下，蒸发、水汽输送、降水和径流，通过四个环节水文循环周而复始的进行。海洋与大陆之间的水分交换为大循环。海洋或大陆内部的水分交换称为小循环。水文循环的作用：水通过不断转化水质得以净化，水通过不断循环水量得以更新再生。水文循环的资源意义：水作为资源不断更新再生，可以保证在其再生速度水平上的永续利用。第5页/共62页第五页，共62页。水文循环：是发生于地球表层圈的水，即大气(dq)水、地表水和地壳岩石空隙的地下水之间的相互交替与转化

7、，H2O分子态水的转换 特点：水文循环的速度较快，途径较短，转换交替比较迅速。地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程，常伴有水分子的分解和合成；转换速度(sd)缓慢。第6页/共62页第六页，共62页。1.31.3与水文循环有关与水文循环有关与水文循环有关与水文循环有关(yugun)(yugun)的气象、水文因素的气象、水文因素的气象、水文因素的气象、水文因素主要包括气温、气压、湿度、蒸发和降水主要包括气温、气压、湿度、蒸发和降水主要包括气温、气压、湿度、蒸发和降水主要包括气温、气压、湿度、蒸发和降水 11、气温：、气温：、气温：、气温：时间（季节等）、空间（纬度、高度）时间（季节等）

8、、空间（纬度、高度）时间（季节等）、空间（纬度、高度）时间（季节等）、空间（纬度、高度）2 2、气压、气压、气压、气压 水平变化（全球气压带，地表热力状况水平变化（全球气压带，地表热力状况水平变化（全球气压带，地表热力状况水平变化（全球气压带，地表热力状况(zhungkung)(zhungkung)的差异）的差异）的差异）的差异）；地表覆盖状况地表覆盖状况地表覆盖状况地表覆盖状况(zhungkung)(zhungkung)不同（季风）。不同（季风）。不同（季风）。不同（季风）。3 3、湿度、湿度、湿度、湿度绝对湿度：绝对湿度：绝对湿度：绝对湿度：m,g/m3m,g/m3；e,mmHge,mmH

9、g柱。柱。柱。柱。饱和水汽含量：饱和水汽含量：饱和水汽含量：饱和水汽含量：MM；E E。相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。第一章 地球(dqi)上的水及其循环一、气象因素第7页/共62页第七页，共62页。4 4 4 4、蒸发、蒸发、蒸发、蒸发 空气中的水汽主要空气中的水汽主要空气中的水汽主要空气中的水汽主要(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)来自地表水、地下水、土壤和来自地表水、地下水、土壤和来自地表水、地下水、土壤和来自地表水、地下水、土壤和植物的蒸发。有了蒸发作

10、用，水循环才得以不断进行。植物的蒸发。有了蒸发作用，水循环才得以不断进行。植物的蒸发。有了蒸发作用，水循环才得以不断进行。植物的蒸发。有了蒸发作用，水循环才得以不断进行。水面蒸发的速度和量取决于气温、气压、湿度、风速等因素。水面蒸发的速度和量取决于气温、气压、湿度、风速等因素。水面蒸发的速度和量取决于气温、气压、湿度、风速等因素。水面蒸发的速度和量取决于气温、气压、湿度、风速等因素。主要主要主要主要(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)决定于气温和饱和差（饱和差饱和水汽的含决定于气温和饱和差（饱和差饱和水汽的含决定于气温和饱和差（饱和差饱和水汽的含决定于气温和饱和差（饱和差饱和水汽的

11、含量绝对湿度）饱和差愈大，蒸发速度也愈大。风速是影响量绝对湿度）饱和差愈大，蒸发速度也愈大。风速是影响量绝对湿度）饱和差愈大，蒸发速度也愈大。风速是影响量绝对湿度）饱和差愈大，蒸发速度也愈大。风速是影响水面蒸发的另一重要因素。水面蒸发的另一重要因素。水面蒸发的另一重要因素。水面蒸发的另一重要因素。蒸发包括水面蒸发、土面蒸发、叶面蒸发等。通常用水面蒸蒸发包括水面蒸发、土面蒸发、叶面蒸发等。通常用水面蒸蒸发包括水面蒸发、土面蒸发、叶面蒸发等。通常用水面蒸蒸发包括水面蒸发、土面蒸发、叶面蒸发等。通常用水面蒸发量的大小表征一个地区蒸发的强度。发量的大小表征一个地区蒸发的强度。发量的大小表征一个地区蒸发

12、的强度。发量的大小表征一个地区蒸发的强度。第一章 地球(dqi)上的水及其循环第8页/共62页第八页，共62页。5 5、降水、降水气象部门用雨量计测定降水量，气象部门用雨量计测定降水量，降水的影响降水的影响:降水是水循环的主降水是水循环的主要环节之一。一个地区降水量的要环节之一。一个地区降水量的大小，决定了该地区水资源的丰大小，决定了该地区水资源的丰富程度，对地下水资源的形成具富程度，对地下水资源的形成具有重要有重要(zhngyo)(zhngyo)影响。影响。蒸发与降水对水文循环特别是地蒸发与降水对水文循环特别是地下水资源的形成与分布影响重大，下水资源的形成与分布影响重大，后续课程还会涉及。后

13、续课程还会涉及。第一章 地球(dqi)上的水及其循环第9页/共62页第九页，共62页。径流径流径流径流(jngli)(jngli)是水文循环的重要环节和水均衡的基本要素。是水文循环的重要环节和水均衡的基本要素。是水文循环的重要环节和水均衡的基本要素。是水文循环的重要环节和水均衡的基本要素。定义：指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。定义：指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。定义：指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。定义：指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。分类：分类：分类：分类：降落到地表的水通过下渗环节，对降水进行地表与地

14、下径流降落到地表的水通过下渗环节，对降水进行地表与地下径流降落到地表的水通过下渗环节，对降水进行地表与地下径流降落到地表的水通过下渗环节，对降水进行地表与地下径流(jngli)(jngli)的分配。径流的分配。径流的分配。径流的分配。径流(jngli)(jngli)可分为地表径流可分为地表径流可分为地表径流可分为地表径流(jngli)(jngli)和地下径流和地下径流和地下径流和地下径流(jngli)(jngli)，两者具有密切联系，并经常相互，两者具有密切联系，并经常相互，两者具有密切联系，并经常相互，两者具有密切联系，并经常相互转化。转化。转化。转化。径流径流径流径流(jngli)(jng

15、li)具有系统分布的特点。汇注于某一干流的全部河流的总体构成一个地表径流具有系统分布的特点。汇注于某一干流的全部河流的总体构成一个地表径流具有系统分布的特点。汇注于某一干流的全部河流的总体构成一个地表径流具有系统分布的特点。汇注于某一干流的全部河流的总体构成一个地表径流(jngli)(jngli)系统，称为水系。水系的集水区域称为流域。相邻两个流域之间地形最高点的系统，称为水系。水系的集水区域称为流域。相邻两个流域之间地形最高点的系统，称为水系。水系的集水区域称为流域。相邻两个流域之间地形最高点的系统，称为水系。水系的集水区域称为流域。相邻两个流域之间地形最高点的连线称分水岭。连线称分水岭。连

16、线称分水岭。连线称分水岭。地表径流地表径流地表径流地表径流(jngli)(jngli)的表示方法：在水文学中常用流量、径流的表示方法：在水文学中常用流量、径流的表示方法：在水文学中常用流量、径流的表示方法：在水文学中常用流量、径流(jngli)(jngli)总量、径流总量、径流总量、径流总量、径流(jngli)(jngli)深度、径深度、径深度、径深度、径流流流流(jngli)(jngli)模数和径流模数和径流模数和径流模数和径流(jngli)(jngli)系数等特征值说明地表径流系数等特征值说明地表径流系数等特征值说明地表径流系数等特征值说明地表径流(jngli)(jngli)。第一章 地球

17、(dqi)上的水及其循环二、水文二、水文二、水文二、水文(shuwn)(shuwn)(shuwn)(shuwn)因素（径流）因素（径流）因素（径流）因素（径流）第10页/共62页第十页，共62页。(1)(1)一个地区的年降水量，是用什么表示的，包括哪些组成部分？一个地区的年降水量，是用什么表示的，包括哪些组成部分？一个地区的年降水量，是用什么表示的，包括哪些组成部分？一个地区的年降水量，是用什么表示的，包括哪些组成部分？答：以答：以答：以答：以 雨量计降雨量，以某一地区某一时期的降水总量平铺于地面得到的雨量计降雨量，以某一地区某一时期的降水总量平铺于地面得到的雨量计降雨量，以某一地区某一时期的

18、降水总量平铺于地面得到的雨量计降雨量，以某一地区某一时期的降水总量平铺于地面得到的水层高度水层高度水层高度水层高度mmmm数表示。数表示。数表示。数表示。(2)(2)某山区的地表水系如下图所示，由分水岭圈闭的流域面积为某山区的地表水系如下图所示，由分水岭圈闭的流域面积为某山区的地表水系如下图所示，由分水岭圈闭的流域面积为某山区的地表水系如下图所示，由分水岭圈闭的流域面积为24km2,24km2,在在在在8 8月份月份月份月份观测观测观测观测(gunc)(gunc)到出山口到出山口到出山口到出山口A A点的平均流量为点的平均流量为点的平均流量为点的平均流量为8.08.0104m3/d104m3/

19、d，而，而，而，而8 8月份这个地区的月份这个地区的月份这个地区的月份这个地区的总降水量是总降水量是总降水量是总降水量是700mm700mm。试求出该流域。试求出该流域。试求出该流域。试求出该流域8 8月份的径流深度和径流系数，并思考以月份的径流深度和径流系数，并思考以月份的径流深度和径流系数，并思考以月份的径流深度和径流系数，并思考以下问题：为什么径流系数小于下问题：为什么径流系数小于下问题：为什么径流系数小于下问题：为什么径流系数小于1.01.0；A A点的平均流量中是否包括地下径流。点的平均流量中是否包括地下径流。点的平均流量中是否包括地下径流。点的平均流量中是否包括地下径流。A A分水

20、岭分水岭分水岭分水岭A分水岭解：Q=8.0104m3/d,F=24km2,X=700mm第11页/共62页第十一页，共62页。(3)(3)空气湿度和风速如何影响蒸发量？空气湿度和风速如何影响蒸发量？空气湿度和风速如何影响蒸发量？空气湿度和风速如何影响蒸发量？(4)(4)地球上水的循环包括水文循环和地质循环，它们地球上水的循环包括水文循环和地质循环，它们地球上水的循环包括水文循环和地质循环，它们地球上水的循环包括水文循环和地质循环，它们(tmen)(tmen)有哪些区别？水循环的大气过程属于有哪些区别？水循环的大气过程属于有哪些区别？水循环的大气过程属于有哪些区别？水循环的大气过程属于其中哪一种

21、？其中哪一种？其中哪一种？其中哪一种？(4)(4)地下径流与地表径流的特征有哪些不同点？地下径流与地表径流的特征有哪些不同点？地下径流与地表径流的特征有哪些不同点？地下径流与地表径流的特征有哪些不同点？(5)(5)沙漠地区降雨量很少，但是也能发现大量的地下水或者泉水，为什么？沙漠地区降雨量很少，但是也能发现大量的地下水或者泉水，为什么？沙漠地区降雨量很少，但是也能发现大量的地下水或者泉水，为什么？沙漠地区降雨量很少，但是也能发现大量的地下水或者泉水，为什么？(P14)(P14)它们它们它们它们(tmen)(tmen)或者是从周围高山冰雪融水获得补充，实际仍是固他体降水的转化补给；或者是或者是从

22、周围高山冰雪融水获得补充，实际仍是固他体降水的转化补给；或者是或者是从周围高山冰雪融水获得补充，实际仍是固他体降水的转化补给；或者是或者是从周围高山冰雪融水获得补充，实际仍是固他体降水的转化补给；或者是在长期地质历史时期积聚起来的，是多年水文循环的积累。在长期地质历史时期积聚起来的，是多年水文循环的积累。在长期地质历史时期积聚起来的，是多年水文循环的积累。在长期地质历史时期积聚起来的，是多年水文循环的积累。（6 6）为什么称水资源为再生资源，可再生的水资源是取之不尽的吗？）为什么称水资源为再生资源，可再生的水资源是取之不尽的吗？）为什么称水资源为再生资源，可再生的水资源是取之不尽的吗？）为什么

23、称水资源为再生资源，可再生的水资源是取之不尽的吗？第12页/共62页第十二页，共62页。第13页/共62页第十三页，共62页。n n岩石中的空隙岩石中的空隙岩石中的空隙岩石中的空隙(kngx)(kngx)：n n岩石中水的存在形式岩石中水的存在形式岩石中水的存在形式岩石中水的存在形式n n与水的储容及运移有关的岩石性质与水的储容及运移有关的岩石性质与水的储容及运移有关的岩石性质与水的储容及运移有关的岩石性质n n有效应力原理与松散岩土压密有效应力原理与松散岩土压密有效应力原理与松散岩土压密有效应力原理与松散岩土压密孔隙(kngx)、裂隙、溶穴结合水、重力水、毛细水，气态水、固态(gti)水及矿

24、物中的水容水度、含水量、给水度持水度、透水性第二章第二章第二章第二章 岩石中的孔隙和水分岩石中的孔隙和水分岩石中的孔隙和水分岩石中的孔隙和水分重难点：岩土中空隙的三种类型，以及影响孔隙的大小、多少（空隙率）的因素（也是难点）；空隙中水的存在形式及其特征；重点掌握岩土孔隙度、给水度（也是难点）和持水度的概念以及他们的关系。第14页/共62页第十四页，共62页。l l空隙依据成因分为三类，即：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石空隙依据成因分为三类，即：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石空隙依据成因分为三类，即：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石空隙依据成因分为三类，即：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶穴

25、中的裂隙和可溶岩石中的溶穴中的裂隙和可溶岩石中的溶穴中的裂隙和可溶岩石中的溶穴l l研究空隙的意义：空隙是地下水的赋存场所（研究空隙的意义：空隙是地下水的赋存场所（研究空隙的意义：空隙是地下水的赋存场所（研究空隙的意义：空隙是地下水的赋存场所（placesplaces）和运）和运）和运）和运移通道移通道移通道移通道(tngdo)(tngdo)（conduitsconduits）。空隙的多少、大小、形状、）。空隙的多少、大小、形状、）。空隙的多少、大小、形状、）。空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。连

26、通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。第15页/共62页第十五页，共62页。一、孔隙一、孔隙一、孔隙一、孔隙(k(k ngx)ngx)孔隙孔隙孔隙孔隙:松散岩石中颗粒（颗粒集合体）间的空隙松散岩石中颗粒（颗粒集合体）间的空隙松散岩石中颗粒（颗粒集合体）间的空隙松散岩石中颗粒（颗粒集合体）间的空隙.土体孔隙特征主要描述孔隙的大土体孔隙特征主要描述孔隙的大土体孔隙特征主要描述孔隙的大土体孔隙特征主要描述孔隙的大小小小小(dxio)(dxio)(dxio)(dxio)、多少、形状、连通性与胶结等。、多少、形状、连通性与胶结等。、多少

27、、形状、连通性与胶结等。、多少、形状、连通性与胶结等。（1 1 1 1）砂砾石孔隙大小）砂砾石孔隙大小）砂砾石孔隙大小）砂砾石孔隙大小(dxio)(dxio)(dxio)(dxio)及其影响因素及其影响因素及其影响因素及其影响因素 用孔喉（用孔喉（用孔喉（用孔喉（d d d d）和孔腹（）和孔腹（）和孔腹（）和孔腹（d d d d）来定量表征。）来定量表征。）来定量表征。）来定量表征。颗粒大小颗粒大小颗粒大小颗粒大小(dxio)(dxio)(dxio)(dxio)：与构成砂砾石土的颗粒粒径成正比：与构成砂砾石土的颗粒粒径成正比：与构成砂砾石土的颗粒粒径成正比：与构成砂砾石土的颗粒粒径成正比颗粒

28、排列：立方体排列，颗粒排列：立方体排列，颗粒排列：立方体排列，颗粒排列：立方体排列，d=0.414D d=0.414D d=0.414D d=0.414D，四面体排列，四面体排列，四面体排列，四面体排列，d=0.155D d=0.155D d=0.155D d=0.155D。试样的分选：样品分选较差时，孔隙大小试样的分选：样品分选较差时，孔隙大小试样的分选：样品分选较差时，孔隙大小试样的分选：样品分选较差时，孔隙大小(dxio)(dxio)(dxio)(dxio)取决于充填大孔隙中实际取决于充填大孔隙中实际取决于充填大孔隙中实际取决于充填大孔隙中实际构成孔隙的细小颗粒的直径构成孔隙的细小颗粒的

29、直径构成孔隙的细小颗粒的直径构成孔隙的细小颗粒的直径 颗粒形状及胶结充填情况等。颗粒形状及胶结充填情况等。颗粒形状及胶结充填情况等。颗粒形状及胶结充填情况等。第二章 岩石中的孔隙(kngx)与水分第16页/共62页第十六页，共62页。（2 2）砂砾石的孔隙）砂砾石的孔隙）砂砾石的孔隙）砂砾石的孔隙(kngx)(kngx)度（度（度（度（porosityporosity）及其影响因素）及其影响因素）及其影响因素）及其影响因素孔隙孔隙孔隙孔隙(kngx)(kngx)度是描述松散岩石中孔隙度是描述松散岩石中孔隙度是描述松散岩石中孔隙度是描述松散岩石中孔隙(kngx)(kngx)多少的指标，常用多少的

30、指标，常用多少的指标，常用多少的指标，常用n n表示。表示。表示。表示。孔隙孔隙孔隙孔隙(kngx)(kngx)度是指某一体积岩土度是指某一体积岩土度是指某一体积岩土度是指某一体积岩土(包括孔隙包括孔隙包括孔隙包括孔隙(kngx)(kngx)在内在内在内在内)中孔隙中孔隙中孔隙中孔隙(kngx)(kngx)体积所占的比例。体积所占的比例。体积所占的比例。体积所占的比例。式中：式中：式中：式中：为孔隙为孔隙为孔隙为孔隙(kngx)(kngx)度，度，度，度，为孔隙为孔隙为孔隙为孔隙(kngx)(kngx)体积，体积，体积，体积，为岩石总体积。为岩石总体积。为岩石总体积。为岩石总体积。空隙比空隙比

31、空隙比空隙比(,(,隙比）：是指某一岩石内孔隙隙比）：是指某一岩石内孔隙隙比）：是指某一岩石内孔隙隙比）：是指某一岩石内孔隙(kngx)(kngx)的体积（的体积（的体积（的体积（VnVn）与）与）与）与固体岩石体积（固体岩石体积（固体岩石体积（固体岩石体积（VsVs）的比值。）的比值。）的比值。）的比值。第二章 岩石(ynsh)中的孔隙与水分第17页/共62页第十七页，共62页。a.a.与排列有关：与排列有关：与排列有关：与排列有关：立方体排列，孔隙度为立方体排列，孔隙度为立方体排列，孔隙度为立方体排列，孔隙度为47.64%47.64%；四面体排列，；四面体排列，；四面体排列，；四面体排列，

32、25.95%25.95%。自然界中松散岩石的孔隙。自然界中松散岩石的孔隙。自然界中松散岩石的孔隙。自然界中松散岩石的孔隙度大多介于此两者之间。度大多介于此两者之间。度大多介于此两者之间。度大多介于此两者之间。b.b.与分选有关：分选程度越差，颗粒大小越悬殊，孔隙度便越小与分选有关：分选程度越差，颗粒大小越悬殊，孔隙度便越小与分选有关：分选程度越差，颗粒大小越悬殊，孔隙度便越小与分选有关：分选程度越差，颗粒大小越悬殊，孔隙度便越小理想情况下砾石理想情况下砾石理想情况下砾石理想情况下砾石(lsh)(lsh)与砂石混合的试样孔隙度：与砂石混合的试样孔隙度：与砂石混合的试样孔隙度：与砂石混合的试样孔隙

33、度：nn混合混合混合混合=n=n砾石砾石砾石砾石(lsh)n(lsh)n沙石沙石沙石沙石c.c.与颗粒形状、胶结充填情况有关：与颗粒形状、胶结充填情况有关：与颗粒形状、胶结充填情况有关：与颗粒形状、胶结充填情况有关：颗粒越不规则，孔隙度越大；颗粒间发生胶结或孔隙被充填，直接减少孔隙数量，使颗粒越不规则，孔隙度越大；颗粒间发生胶结或孔隙被充填，直接减少孔隙数量，使颗粒越不规则，孔隙度越大；颗粒间发生胶结或孔隙被充填，直接减少孔隙数量，使颗粒越不规则，孔隙度越大；颗粒间发生胶结或孔隙被充填，直接减少孔隙数量，使孔隙度减小。孔隙度减小。孔隙度减小。孔隙度减小。第二章 岩石(ynsh)中的孔隙与水分

34、砂砾类土的孔隙砂砾类土的孔隙砂砾类土的孔隙砂砾类土的孔隙(kngx)(kngx)度大小与什么有关？度大小与什么有关？度大小与什么有关？度大小与什么有关？第18页/共62页第十八页，共62页。思考表思考表思考表思考表2-12-1给出的孔隙度数值与上述分析影响给出的孔隙度数值与上述分析影响给出的孔隙度数值与上述分析影响给出的孔隙度数值与上述分析影响(y(y ngxingxi ng)ng)孔隙度大孔隙度大孔隙度大孔隙度大小的因素是否不一致？小的因素是否不一致？小的因素是否不一致？小的因素是否不一致？请总结有哪些不同？为什么会不同。请总结有哪些不同？为什么会不同。请总结有哪些不同？为什么会不同。请总结

35、有哪些不同？为什么会不同。不同：不同：不同：不同：（1 1）在表）在表）在表）在表2-12-1中，自然界中松散岩石的孔隙度与粒径大小有关，粒径中，自然界中松散岩石的孔隙度与粒径大小有关，粒径中，自然界中松散岩石的孔隙度与粒径大小有关，粒径中，自然界中松散岩石的孔隙度与粒径大小有关，粒径小孔隙度大。小孔隙度大。小孔隙度大。小孔隙度大。（2 2）孔隙度超过最疏松排列的）孔隙度超过最疏松排列的）孔隙度超过最疏松排列的）孔隙度超过最疏松排列的47.64%47.64%？粘性土孔隙度高达？粘性土孔隙度高达？粘性土孔隙度高达？粘性土孔隙度高达70%-80%70%-80%。对于粘性土，决定孔隙大小的不仅是颗粒

36、大小及排列，结构孔隙及对于粘性土，决定孔隙大小的不仅是颗粒大小及排列，结构孔隙及对于粘性土，决定孔隙大小的不仅是颗粒大小及排列，结构孔隙及对于粘性土，决定孔隙大小的不仅是颗粒大小及排列，结构孔隙及次生空隙的影响次生空隙的影响次生空隙的影响次生空隙的影响(y(y ngxingxi ng)ng)是不可忽视的。是不可忽视的。是不可忽视的。是不可忽视的。第二章 岩石(ynsh)中的孔隙与水分第19页/共62页第十九页，共62页。固结的坚硬岩石中，一般仅残存固结的坚硬岩石中，一般仅残存固结的坚硬岩石中，一般仅残存固结的坚硬岩石中，一般仅残存(cncn)(cncn)很小部分孔隙，而存在有各种应力作用下岩石

37、破裂变形很小部分孔隙，而存在有各种应力作用下岩石破裂变形很小部分孔隙，而存在有各种应力作用下岩石破裂变形很小部分孔隙，而存在有各种应力作用下岩石破裂变形产生的裂隙。裂隙必须是多组发育，构成裂隙网络，才有水文地质意义产生的裂隙。裂隙必须是多组发育，构成裂隙网络，才有水文地质意义产生的裂隙。裂隙必须是多组发育，构成裂隙网络，才有水文地质意义产生的裂隙。裂隙必须是多组发育，构成裂隙网络，才有水文地质意义成因分类：成因分类：成因分类：成因分类：成岩裂隙成岩裂隙成岩裂隙成岩裂隙 是岩石在成岩过程中由于冷凝收缩是岩石在成岩过程中由于冷凝收缩是岩石在成岩过程中由于冷凝收缩是岩石在成岩过程中由于冷凝收缩(岩浆

38、岩岩浆岩岩浆岩岩浆岩)或固结或固结或固结或固结(沉积岩沉积岩沉积岩沉积岩)而产生的。岩浆岩中成岩裂而产生的。岩浆岩中成岩裂而产生的。岩浆岩中成岩裂而产生的。岩浆岩中成岩裂隙比较发育，尤以玄武岩中柱状节理最有意义。隙比较发育，尤以玄武岩中柱状节理最有意义。隙比较发育，尤以玄武岩中柱状节理最有意义。隙比较发育，尤以玄武岩中柱状节理最有意义。构造裂隙构造裂隙构造裂隙构造裂隙 是岩石在应力作用下产生的裂隙，具有方向性，大小悬殊，分布不均一。是岩石在应力作用下产生的裂隙，具有方向性，大小悬殊，分布不均一。是岩石在应力作用下产生的裂隙，具有方向性，大小悬殊，分布不均一。是岩石在应力作用下产生的裂隙，具有方

39、向性，大小悬殊，分布不均一。风化裂隙风化裂隙风化裂隙风化裂隙 是风化营力作用下，岩石破坏产生的裂隙是风化营力作用下，岩石破坏产生的裂隙是风化营力作用下，岩石破坏产生的裂隙是风化营力作用下，岩石破坏产生的裂隙,主要分布在地表附近。主要分布在地表附近。主要分布在地表附近。主要分布在地表附近。裂隙的描述包括：裂隙的描述包括：裂隙的描述包括：裂隙的描述包括：a.a.裂隙的连通性裂隙的连通性裂隙的连通性裂隙的连通性b.b.张开性（宽度）张开性（宽度）张开性（宽度）张开性（宽度）c.c.裂隙率裂隙率裂隙率裂隙率d.d.充填情况等充填情况等充填情况等充填情况等 第二章 岩石中的孔隙(kngx)与水分 二、裂

40、隙二、裂隙二、裂隙二、裂隙(li x)(li x)(li x)(li x)第20页/共62页第二十页，共62页。溶穴溶穴溶穴溶穴(隙隙隙隙)可溶的沉积岩（岩盐、石膏、石灰岩、白云岩等）在地下水溶蚀可溶的沉积岩（岩盐、石膏、石灰岩、白云岩等）在地下水溶蚀可溶的沉积岩（岩盐、石膏、石灰岩、白云岩等）在地下水溶蚀可溶的沉积岩（岩盐、石膏、石灰岩、白云岩等）在地下水溶蚀(rn(rn(rn(rn sh)sh)sh)sh)下产生的空洞。下产生的空洞。下产生的空洞。下产生的空洞。岩溶率：溶穴的体积与岩石总体积比值岩溶率：溶穴的体积与岩石总体积比值岩溶率：溶穴的体积与岩石总体积比值岩溶率：溶穴的体积与岩石总体

41、积比值 第二章 岩石(ynsh)中的孔隙与水分三、溶穴三、溶穴三、溶穴三、溶穴（solution cavitysolution cavity）四、岩石(ynsh)空隙发育的多样性及空隙特征的比较（孔隙、裂隙、溶穴）p18松散岩石(ynsh)以孔隙为主，但粘土干缩后可产生裂隙，而这些超过其原有的孔隙。固结程度不高的沉积岩，往往既有孔隙，又有裂隙。可溶岩石(ynsh)，有的部分发育溶穴，有的部分则为裂隙，有时还可保留原生的孔隙与裂缝。第21页/共62页第二十一页，共62页。空隙特点与地下水类型空隙特点与地下水类型空隙特点与地下水类型空隙特点与地下水类型 空隙特点：连通性空隙特点：连通性空隙特点：连

42、通性空隙特点：连通性 、空间分布（均匀性）、空间分布（均匀性）、空间分布（均匀性）、空间分布（均匀性）空隙比率（大空隙比率（大空隙比率（大空隙比率（大小）小）小）小）、空隙渗透性（大小、方向）、空隙渗透性（大小、方向）、空隙渗透性（大小、方向）、空隙渗透性（大小、方向）岩石中的空隙，连接成网络，成为地下水有效的储容空岩石中的空隙，连接成网络，成为地下水有效的储容空岩石中的空隙，连接成网络，成为地下水有效的储容空岩石中的空隙，连接成网络，成为地下水有效的储容空间和运移通道。间和运移通道。间和运移通道。间和运移通道。孔隙连通良好，分布均匀，在不同方向上，孔隙通道的孔隙连通良好，分布均匀，在不同方向

43、上，孔隙通道的孔隙连通良好，分布均匀，在不同方向上，孔隙通道的孔隙连通良好，分布均匀，在不同方向上，孔隙通道的大小和多少很接近。地下水分布与流动大小和多少很接近。地下水分布与流动大小和多少很接近。地下水分布与流动大小和多少很接近。地下水分布与流动(lidng)(lidng)都比较均都比较均都比较均都比较均匀。匀。匀。匀。裂隙：宽窄不等、长度有限的线状缝隙，具有一定的方裂隙：宽窄不等、长度有限的线状缝隙，具有一定的方裂隙：宽窄不等、长度有限的线状缝隙，具有一定的方裂隙：宽窄不等、长度有限的线状缝隙，具有一定的方向性，连通性较差。地下水分布不均匀，水力联系差。向性，连通性较差。地下水分布不均匀，水

44、力联系差。向性，连通性较差。地下水分布不均匀，水力联系差。向性，连通性较差。地下水分布不均匀，水力联系差。溶穴：空隙大小悬殊且分布极不均匀。地下水分布与流溶穴：空隙大小悬殊且分布极不均匀。地下水分布与流溶穴：空隙大小悬殊且分布极不均匀。地下水分布与流溶穴：空隙大小悬殊且分布极不均匀。地下水分布与流动动动动(lidng)(lidng)通常极不均匀。通常极不均匀。通常极不均匀。通常极不均匀。第二章 岩石中的孔隙(kngx)与水分第22页/共62页第二十二页，共62页。结合水：（抗剪强度，固态和液态水的双重性质；当孔隙直径小结合水：（抗剪强度，固态和液态水的双重性质；当孔隙直径小结合水：（抗剪强度，

45、固态和液态水的双重性质；当孔隙直径小结合水：（抗剪强度，固态和液态水的双重性质；当孔隙直径小于于于于2 2倍结合水厚度时，孔隙中只存在不能运动的结合水（此时倍结合水厚度时，孔隙中只存在不能运动的结合水（此时倍结合水厚度时，孔隙中只存在不能运动的结合水（此时倍结合水厚度时，孔隙中只存在不能运动的结合水（此时(c(c sh)sh)的孔隙被视为无效空间）。的孔隙被视为无效空间）。的孔隙被视为无效空间）。的孔隙被视为无效空间）。重力水：自由运动（层流，紊流）；泉，或井流出；重力水：自由运动（层流，紊流）；泉，或井流出；重力水：自由运动（层流，紊流）；泉，或井流出；重力水：自由运动（层流，紊流）；泉，或

46、井流出；重力水是水重力水是水重力水是水重力水是水文地质学研究的主要对象。文地质学研究的主要对象。文地质学研究的主要对象。文地质学研究的主要对象。毛细水：毛细水：毛细水：毛细水：支持毛细水；支持毛细水；支持毛细水；支持毛细水；悬挂毛细水悬挂毛细水悬挂毛细水悬挂毛细水 ；孔角毛细水孔角毛细水孔角毛细水孔角毛细水 2.22.2岩石中水的存在岩石中水的存在岩石中水的存在岩石中水的存在(cnzi)(cnzi)形式形式形式形式第23页/共62页第二十三页，共62页。2.3 2.3 2.3 2.3 与水的储容及运移有关的岩石与水的储容及运移有关的岩石与水的储容及运移有关的岩石与水的储容及运移有关的岩石(yn

47、sh)(ynsh)(ynsh)(ynsh)性质性质性质性质 本课程主要涉及的是与水分储容、释出与运移有关本课程主要涉及的是与水分储容、释出与运移有关本课程主要涉及的是与水分储容、释出与运移有关本课程主要涉及的是与水分储容、释出与运移有关的岩石水理性质。的岩石水理性质。的岩石水理性质。的岩石水理性质。主要包括主要包括主要包括主要包括(boku)(boku)：容水度、给水度、持水度和透水性。：容水度、给水度、持水度和透水性。：容水度、给水度、持水度和透水性。：容水度、给水度、持水度和透水性。一、容水度一、容水度一、容水度一、容水度 反映岩石的最大含水能力，与水分储容反映岩石的最大含水能力，与水分储

48、容反映岩石的最大含水能力，与水分储容反映岩石的最大含水能力，与水分储容 定义：容水度是指岩石完全饱水时，所能容纳的最大水定义：容水度是指岩石完全饱水时，所能容纳的最大水定义：容水度是指岩石完全饱水时，所能容纳的最大水定义：容水度是指岩石完全饱水时，所能容纳的最大水体积与岩石总体积之比。体积与岩石总体积之比。体积与岩石总体积之比。体积与岩石总体积之比。与孔隙度的关系：一般说来容水度在数值上与孔隙度与孔隙度的关系：一般说来容水度在数值上与孔隙度与孔隙度的关系：一般说来容水度在数值上与孔隙度与孔隙度的关系：一般说来容水度在数值上与孔隙度（裂隙率、岩溶率）相当。但是对于具有膨胀性的粘土，（裂隙率、岩溶

49、率）相当。但是对于具有膨胀性的粘土，（裂隙率、岩溶率）相当。但是对于具有膨胀性的粘土，（裂隙率、岩溶率）相当。但是对于具有膨胀性的粘土，充水后体积扩大，容水度可大于孔隙度。充水后体积扩大，容水度可大于孔隙度。充水后体积扩大，容水度可大于孔隙度。充水后体积扩大，容水度可大于孔隙度。第二章岩石(ynsh)中的孔隙与水分第24页/共62页第二十四页，共62页。反映岩石实际保留水分的状况，反映岩石实际保留水分的状况，反映岩石实际保留水分的状况，反映岩石实际保留水分的状况，含水状态含水状态含水状态含水状态(zhungti)(zhungti)(zhungti)(zhungti)的划分：的划分：的划分：的划

50、分：饱和含水量：孔隙充分饱水时的含水量。饱和含水量：孔隙充分饱水时的含水量。饱和含水量：孔隙充分饱水时的含水量。饱和含水量：孔隙充分饱水时的含水量。饱和差饱和差饱和差饱和差:饱和含水量与实际含水量之间的差值。饱和含水量与实际含水量之间的差值。饱和含水量与实际含水量之间的差值。饱和含水量与实际含水量之间的差值。饱和度饱和度饱和度饱和度:实际含水量与饱和含水量之比实际含水量与饱和含水量之比实际含水量与饱和含水量之比实际含水量与饱和含水量之比第二章岩石(ynsh)中的孔隙与水分二、含水量（重量二、含水量（重量二、含水量（重量二、含水量（重量(zhngling)(zhngling)含水量，体积含含水量