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地下水空隙性分类与特征

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:孔隙水的基本特征是:分布均匀连续,多呈层状,具有统一水力联系的含水层。不同种类孔隙水其特征不同。构造裂隙是岩石在构造应力作用下形成的,存在其中的地下水为构造裂隙水。岩溶水分布地区易发生地面塌陷以及施工中突然涌水事故,应予注意。

地下水空隙性分类与特征

1.孔隙水

孔隙水广泛分布于第四纪松散沉积物中和坚硬基岩的风化壳。孔隙水的基本特征是:分布均匀连续,多呈层状,具有统一水力联系的含水层。一般情况下,颗粒大而均匀,则含水层孔隙也大、透水性好,地下水水量大、运动快、水质好;反之,则含水层孔隙小、透水性差,地下水运动慢、水质差、水量也小。不同种类孔隙水其特征不同。

(1)洪积扇中的孔隙水。它可分为三个水文地质带:埋藏带、溢出带和垂直交替带(图3.13)。埋藏带又称径流带,位于沟口。岩性一般为粗大砂砾石堆积,具有良好的渗透性能和径流条件。能够大量吸收大气降水和来自山区的地表水及地下径流,故含有丰富的潜水。溢出带位于洪积扇中部,岩性过渡为中细砂或亚黏土等,透水性变弱、径流受阻、水位升高、埋深变浅,常以泉或沼泽等形式出露于地表。垂直交替带位于洪积扇边缘,主要由黏土和粉砂的夹层组成,此带地形平坦、透水性弱、径流缓慢、蒸发作用强烈,水以垂直交替为主,矿化度高。

图3.13 洪积扇中地下水分布带示意图

Ⅰ—埋藏带 (径流带);Ⅱ—溢出带;Ⅲ—垂直交替带
1—基岩;2—砾石;3—砂;4—黏性土;5—潜水位;6—深层承压水的承压水位;7—泉水;8—水井

(2)冲积物(层)的孔隙水。冲积物在河流的不同区段、不同部位,岩性不同、厚度不同,所以孔隙水的特征各异。山区河流中上游,由砂砾石组成的河漫滩和阶地中的地下水(潜水),受沉积物厚度、分选性、集水面积等因素影响较大。河流阶地多具二元结构,上部为细粒弱透水层,下部为粗粒强透水层,其中的潜水具有承压性能。河流下游,冲积物形成冲积平原三角洲平原,其中河床沉积的砂层(包括古河道)透水性强,补给条件好,地下潜水较丰富,是较为理想的供水层。然而,许多沿河阶地和滨海平原地区,因地下水埋藏较浅,反而不利于工程建设。

(3)黄土中的孔隙水。黄土分布区特定的地质和地理条件,加之黄土结构疏散,无连续隔水层,总的来说比较缺水。黄土塬宽阔平坦,补给面积较大,有相对隔水层蓄积潜水,地下水较丰富,而黄土梁、峁地形不利于地下水的富集。2.裂隙水

裂隙水的发育程度受许多因素的影响,表现为空间分布的不均匀性,因而埋藏和运动于其中的地下水也是不均匀的。裂隙连通性和张开性好的岩体,其中的地下水水力联系就好,能形成一个统一的含水体系。当张开的、分布稀疏且不均匀的裂隙切割岩体时,则可能构成若干独立的含水体系,赋存于其中的地下水,缺乏相互水力联系,不能构成统一水位。有时相距几米至十几米,含水量却很悬殊 (图3.14)。裂隙水根据裂隙类型不同,可分为以下三种裂隙水。(www.xing528.com)

(1)风化裂隙水。赋存于风化裂隙中的水为风化裂隙。风化裂隙广泛分布于出露基岩的表面,延伸短,无一定方向,构成彼此连通的裂隙体系,发育密集而均匀,一般深度为几十米,少数可达百米以上。风化裂隙水绝大部分为潜水,多分布于出露基岩的表层,其下新鲜的基岩为含水层的下限,埋藏较浅,其补给为大气降水,所以受气候及地形因素的影响很大。气候潮湿、多雨和地形平缓地区,风化隙裂水比较丰富。

(2)成岩裂隙水。成岩裂隙是岩石在形成过程中,由于降温、固结、脱水等作用而产生的原生裂隙,一般见于地下岩浆岩中。成岩裂隙发育均匀,呈层状分布,裂隙水多形成潜水。当成岩裂隙水上覆不透水层时,可形成承压水,如脉状裂隙发育的玄武岩中,由于裂隙密集、连通性好,故赋存的地下水水量大、水质好,是良好的供水水源。但要注意成岩裂隙水对工程建设的影响。

(3)构造裂隙水。构造裂隙是岩石在构造应力作用下形成的,存在其中的地下水为构造裂隙水。构造裂隙水较复杂,一般可分为层状裂隙水和脉状裂隙水。层状裂隙水埋藏于沉积岩、变质岩的节理中,常形成潜水含水层,有时也可形成裂隙承压水。脉状裂隙水往往存在于断层破碎带中,通常为承压水性质,在地形低洼处,常沿断层带以泉的形式排泄。规模较大的张性断层,两旁又是坚硬脆性岩石时,则裂隙张开性好,富水性就强,而压性断层富水性差。含水断层带常对地下工程建设危害较大,必须给予高度重视。

图3.14 脉状裂隙水示意图

1—不含水的开启裂隙;2—含水的开启裂隙;3—包气带水流方向;4—饱水带水流方向;5—地下水位;6—水井;7—自喷孔;8—干井;9—季节性泉;10—常年性泉

3.岩溶水

埋藏运移岩溶中的重力水为岩溶水。它可以是潜水,也可以是承压水。岩溶的发育特点也决定了岩溶水在垂直方向和水平方向上分布的不均匀性。岩溶水的补给是大气降水和地面水,其运动特征是层流与紊流、有压流与无压流、明流与暗流、网状流与管道流并存;岩溶水动态变幅大,对降水反应灵敏。岩溶水富水部位为厚层质纯灰岩区、构造破碎部位、可溶岩与非可溶岩交界附近、地形低洼处、地下水面附近。

岩溶水水量丰富、水质好,可作大型供水水源。岩溶水分布地区易发生地面塌陷以及施工中突然涌水事故,应予注意。

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