《水文地质学基础》第十一章 裂隙水

1、第十一章 裂隙水 fracture water Fundamentals of Hydrogeoloy 水文地质学基础主讲教师：张卫民本章内容11.1 裂隙水的特点11.2 构造裂隙水11.3 断裂带的水文地质意义Company Logo11.1 裂隙水的特点1、裂隙的类型成岩裂隙 （original fracture 如玄武岩的柱状节理）构造裂隙 （tectonic fracture 断层裂带）风化裂隙（weathering fracture ） 2、裂隙水的特点：水量分布不均匀 有的地方打井有水，有的地方无水水力联系不统一性 裂水含水系统的迭置与独立渗透的各向异性 KXKY 裂隙水特点风化

2、裂隙水转下页Company Logo水量分布不均匀 有的地方打井有水，有的地方无水水力联系不统一性 裂水含水系统的迭置与独立渗透的各向异性 KXKY裂隙水的特点、裂隙水含水系统Company Logo风化裂隙深度有限局部形成层状裂隙含水层动态变化大风化裂隙水示意图层状裂隙水（局部性）Company Logo11.1 裂隙水的特点3、裂隙水的类型 （1）成岩裂隙水：赋存于成岩裂隙中的水 沉积岩及深成岩浆岩的成岩裂隙通常多是闭合的，含水意义不大； 喷出地表的玄武岩成岩裂隙最为发育，而且裂隙大多张开，密集均匀，连通良好，常构成贮水丰富、导水通畅的层状裂隙含水系统； 岩脉及侵入岩接触带张开裂隙发育，常

3、形成带状裂隙含水系统；（2）风化裂隙水：赋存于风化裂隙中的水（3）构造裂隙水：赋存于构造裂隙中的水，主要研究对象 Company Logo11.2 构造裂隙水11.2.1、裂隙发育规律的控制因素岩石（层）力学性质岩性：受力后的破坏（脆，塑）结构：厚层，互层等构造应力大小，应力频率，性质（张，压） 构造部位 应力集中的部位，裂隙常较发育，岩层透水性也好。 背斜轴部常较两翼富水，倾斜岩层较平缓岩层富水，断层带附近往往格外富水。层状破坏层状受力Company Logo11.2.1 层状夹层脆性岩层裂隙发育特征Company Logo1-纵裂隙; 2-横裂隙;3-斜裂隙; 4-层面裂隙; 5-顺层裂隙

4、11.2.1 层状岩层构造裂隙示意图Company Logo11.2.2 裂隙含水系统定义：指一定范围内相互连通的不同级次的裂隙所构成的导水裂隙网络形成裂隙含水系统裂隙级次：微小裂隙：密集、延伸和张开性都很差，几十十几条/m 隙宽小；中裂隙：延伸几米至十几米，张开性好，几条/m 隙宽达 几 mm；大裂隙（包括正断层）：数量少，但张开宽度大，延伸远，1条 / 几米。不同级次裂隙的作用微裂隙储水，裂隙率较大中裂隙连通作用，储水导水作用大裂隙传输地下水中起控制作用中大裂隙裂隙网络Company Logo裂隙及裂隙网络(a)单个裂隙(b)裂隙网络(a)(b)Company Logo11.2.3 裂隙渗

5、流场与孔隙渗流场的比较裂隙渗流场：等效多孔介质把不连续的裂隙介质等效为连续的孔隙介质等效是指两种介质在特定功能上等效，如系统总体上导水能力等效，其它方面未必等效。裂隙水等效为孔隙水的运动平面图裂隙水等效为孔隙水的运动剖面图裂隙水流动系统与孔隙水流动系统裂隙介质小结：(1)裂隙网络是复合的树状结构(脉、枝、干构成)(2)打在脉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渗流场裂隙流动系统转下一页Company Logo裂隙渗流场等效多孔介质(a)-(c)平面等效(b)-(d)剖面等效裂隙介质与虚拟孔隙介质差异：水头分布、地下水流向、流速、孔隙水压力等Company Logo裂

6、隙水流系统与孔隙水流系统的比较裂隙水流系统孔隙水流系统Company Logo11.3 断裂带的水文地质意义11.3.1 断裂带的导水性影响因素断层两盘岩性：脆/脆导水；脆/塑部分导水；塑/塑不导水断层的力学性质：张性断裂带导水；压性断裂带不导水Company Logo11.3.2 断裂带的水文地质意义 断层带可以起到贮水空间、集水廊道、导水通道与阻水边界的作用。 （1）当围岩本身裂隙不发育而仅断层带局部破碎时，构成局部的带状贮水空间； （2）发育于透水围岩中的导水断层，不仅是贮水空间，还兼具集水廊道的功能； （3）导水断层沟通若干个含水层或（及）地表水体时，断层带兼具贮水空间、集水廊道与导水通道的功能。 （4）阻水断层的存在往往构成地下含水系统的边界。作业与思考：请大家画出各种剖面图，表示断层带的不同作用？断层的阻水Company Logo下图中断层