《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》第十一章 裂隙水

1、第十一章 裂隙水 fracture water Fundamentals of Hydrogeoloy 水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)主講教師：張衛(wèi)民本章內(nèi)容11.1 裂隙水的特點11.2 構(gòu)造裂隙水11.3 斷裂帶的水文地質(zhì)意義Company Logo11.1 裂隙水的特點1、裂隙的類型成巖裂隙 （original fracture 如玄武巖的柱狀節(jié)理）構(gòu)造裂隙 （tectonic fracture 斷層裂帶）風(fēng)化裂隙（weathering fracture ） 2、裂隙水的特點：水量分布不均勻 有的地方打井有水，有的地方無水水力聯(lián)系不統(tǒng)一性 裂水含水系統(tǒng)的迭置與獨立滲透的各向異性 KXKY 裂隙水特點風(fēng)化

2、裂隙水轉(zhuǎn)下頁Company Logo水量分布不均勻 有的地方打井有水，有的地方無水水力聯(lián)系不統(tǒng)一性 裂水含水系統(tǒng)的迭置與獨立滲透的各向異性 KXKY裂隙水的特點、裂隙水含水系統(tǒng)Company Logo風(fēng)化裂隙深度有限局部形成層狀裂隙含水層動態(tài)變化大風(fēng)化裂隙水示意圖層狀裂隙水（局部性）Company Logo11.1 裂隙水的特點3、裂隙水的類型 （1）成巖裂隙水：賦存于成巖裂隙中的水 沉積巖及深成巖漿巖的成巖裂隙通常多是閉合的，含水意義不大； 噴出地表的玄武巖成巖裂隙最為發(fā)育，而且裂隙大多張開，密集均勻，連通良好，常構(gòu)成貯水豐富、導(dǎo)水通暢的層狀裂隙含水系統(tǒng)； 巖脈及侵入巖接觸帶張開裂隙發(fā)育，常

3、形成帶狀裂隙含水系統(tǒng)；（2）風(fēng)化裂隙水：賦存于風(fēng)化裂隙中的水（3）構(gòu)造裂隙水：賦存于構(gòu)造裂隙中的水，主要研究對象 Company Logo11.2 構(gòu)造裂隙水11.2.1、裂隙發(fā)育規(guī)律的控制因素巖石（層）力學(xué)性質(zhì)巖性：受力后的破壞（脆，塑）結(jié)構(gòu)：厚層，互層等構(gòu)造應(yīng)力大小，應(yīng)力頻率，性質(zhì)（張，壓） 構(gòu)造部位 應(yīng)力集中的部位，裂隙常較發(fā)育，巖層透水性也好。 背斜軸部常較兩翼富水，傾斜巖層較平緩巖層富水，斷層帶附近往往格外富水。層狀破壞層狀受力Company Logo11.2.1 層狀夾層脆性巖層裂隙發(fā)育特征Company Logo1-縱裂隙; 2-橫裂隙;3-斜裂隙; 4-層面裂隙; 5-順層裂隙

4、11.2.1 層狀巖層構(gòu)造裂隙示意圖Company Logo11.2.2 裂隙含水系統(tǒng)定義：指一定范圍內(nèi)相互連通的不同級次的裂隙所構(gòu)成的導(dǎo)水裂隙網(wǎng)絡(luò)形成裂隙含水系統(tǒng)裂隙級次：微小裂隙：密集、延伸和張開性都很差，幾十十幾條/m 隙寬??；中裂隙：延伸幾米至十幾米，張開性好，幾條/m 隙寬達(dá) 幾 mm；大裂隙（包括正斷層）：數(shù)量少，但張開寬度大，延伸遠(yuǎn)，1條 / 幾米。不同級次裂隙的作用微裂隙儲水，裂隙率較大中裂隙連通作用，儲水導(dǎo)水作用大裂隙傳輸?shù)叵滤衅鹂刂谱饔弥写罅严读严毒W(wǎng)絡(luò)Company Logo裂隙及裂隙網(wǎng)絡(luò)(a)單個裂隙(b)裂隙網(wǎng)絡(luò)(a)(b)Company Logo11.2.3 裂隙滲

5、流場與孔隙滲流場的比較裂隙滲流場：等效多孔介質(zhì)把不連續(xù)的裂隙介質(zhì)等效為連續(xù)的孔隙介質(zhì)等效是指兩種介質(zhì)在特定功能上等效，如系統(tǒng)總體上導(dǎo)水能力等效，其它方面未必等效。裂隙水等效為孔隙水的運動平面圖裂隙水等效為孔隙水的運動剖面圖裂隙水流動系統(tǒng)與孔隙水流動系統(tǒng)裂隙介質(zhì)小結(jié)：(1)裂隙網(wǎng)絡(luò)是復(fù)合的樹狀結(jié)構(gòu)(脈、枝、干構(gòu)成)(2)打在脈上只能抽取或排出有限的水(3)打在干上才能抽取或排出大量的水裂隙滲流場裂隙流動系統(tǒng)轉(zhuǎn)下一頁Company Logo裂隙滲流場等效多孔介質(zhì)(a)-(c)平面等效(b)-(d)剖面等效裂隙介質(zhì)與虛擬孔隙介質(zhì)差異：水頭分布、地下水流向、流速、孔隙水壓力等Company Logo裂

6、隙水流系統(tǒng)與孔隙水流系統(tǒng)的比較裂隙水流系統(tǒng)孔隙水流系統(tǒng)Company Logo11.3 斷裂帶的水文地質(zhì)意義11.3.1 斷裂帶的導(dǎo)水性影響因素斷層兩盤巖性：脆/脆導(dǎo)水；脆/塑部分導(dǎo)水；塑/塑不導(dǎo)水?dāng)鄬拥牧W(xué)性質(zhì)：張性斷裂帶導(dǎo)水；壓性斷裂帶不導(dǎo)水Company Logo11.3.2 斷裂帶的水文地質(zhì)意義 斷層帶可以起到貯水空間、集水廊道、導(dǎo)水通道與阻水邊界的作用。 （1）當(dāng)圍巖本身裂隙不發(fā)育而僅斷層帶局部破碎時，構(gòu)成局部的帶狀貯水空間； （2）發(fā)育于透水圍巖中的導(dǎo)水?dāng)鄬樱粌H是貯水空間，還兼具集水廊道的功能； （3）導(dǎo)水?dāng)鄬訙贤ㄈ舾蓚€含水層或（及）地表水體時，斷層帶兼具貯水空間、集水廊道與導(dǎo)水通道的功能。 （4）阻水?dāng)鄬拥拇嬖谕鶚?gòu)成地下含水系統(tǒng)的邊界。作業(yè)與思考：請大家畫出各種剖面圖，表示斷層帶的不同作用？斷層的阻水Company Logo下圖中斷層