地下水的贮存空间.doc

地下水的贮存空间1岩石的空隙 就存在于岩石空隙中的水来说，由地表向下几十公里都有水分分布。水存在于岩石空隙之中，空隙的特性直接决定了水的存在。 衡量岩石空隙发育程度的数量指标为空隙度。空隙度是岩石中空隙的体积与岩石总体积的比值。如已知岩石的总体积为V，岩石空隙体积为Vn，则 岩石的空隙度度为：PVn/V, 以小数或百分数表示。 将空隙作为地下水的储容场所和运动通道研究时，根据空隙的成因，可以分为3类 （1）孔隙 松散岩石的颗粒或颗粒集合体之间，普遍存在着相互连通，呈小孔状的空隙，称作孔隙。孔隙多存在于松散沉积物和半坚硬岩石中。它的多少用孔隙率表示。 孔隙率是某一岩石中孔隙体积所占比例。它等于岩石中孔隙体积Vn与岩石总体积V之比：n=Vn/V,用百分数或小数表示。 孔隙率的大小取决于颗粒排列情况、分选程度、颗粒形状及胶结情况。需要注意的是孔隙率只有孔隙数量多少的概念，并不说明孔隙本身的大小。岩层中孔隙的大小与岩石颗粒粗细有关，一般是颗粒粗孔隙大，颗粒细则孔隙小。而细颗粒的岩石孔隙率则因表面积的增加而增大，如粘土的孔隙率可达4555，而砾石的平均孔隙率只有27。 （2）裂隙 在坚硬岩石中充满了各种裂隙。如成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙等。裂隙的多少用岩石中裂隙的体积VT与岩石总体积V之比，即裂隙率（KT）表示：KT=VTV。 裂隙发育非常不均匀，即使在同一岩层中，由于岩性、受力条件不同，裂隙的规模、开张程度、密集程度都有很大差别，它对地下水的赋存、运动有很大影响。（3）溶隙（喀斯特） 发育在易溶岩石中，主要由地下水的溶蚀作用而形成。即KkVkV 式中：KK岩溶率；Vk岩石中溶隙的体积；V岩石总体积。 岩溶发育极不均匀，大者宽达数百米，高数十米，长几十公里，如一些地下溶洞、暗河，小的仅几毫米。 自然界岩石空隙发育的实际情况是相当复杂的。以上3类空隙并非能截然分开，有时是互相过渡，共同存在。2含永层和隔水层 自然界的岩石和土壤大多为多孔介质，它们本身的空隙性有很大差异，有些能含水，有些不含水，有的虽然含水但很难透水。饱和带中的岩层，根据其给出水的能力，可划分为含水层与隔水层。 含水层是指能够给出并透过相当数量水的岩体。这类含水的岩体大都呈层状，所以称为含水层，如砂层、砾石层等。含水层不但储存水，而且水在其中可以运移。非固结沉积物是最主要的含水层，特别是砂和砾石层，这种含水层具有良好的透水性能，条件适宜时，在其中打井可获得丰富的水量。碳酸盐类岩石也是主要的含水层，但碳酸盐岩的空隙性和透水性变化很大，取决于裂隙和岩溶的发育程度。 隔水层是指那些既不能给出又不能透过水的岩层，或者它给出或透过的水量都极少。通常可分为二类：一类是致密岩石，其中没有或很少有空隙，很少含水也不能透水，如某些致密的结晶岩石（花岗岩、闪长岩、石英岩等）。另一种是颗粒细小，孔隙度很大，但孔隙直径小，岩层中含水，但存在的水绝大多数是结合水，在常压下不能排出，也不能透水。 含水层与隔水层的划分是相对的，它们之间并没有绝对的界线，在一定条件下两者可以相互转化。如粘土层，在一般条件下，由于孔隙细小，饱含结合水，不能透水与给水，起隔水层作用。但在较大的水头压力作用下，部分结合水发生运动，从而转化为含水层。从广义上讲，自然界没有绝对不含水的岩层。 构成含水层，必须具备储水空间、储水构造和良好的补给来源3个条件。 岩层要能含水，首先是岩层必须有储水空间，即应有孔隙、裂隙和溶隙等空隙。这是储存地下水的前提条件。 有了储水空间，只是有了能含水的条件，但能否储存水，成为含水层，还必须具备保存住地下水的地质构造。 其次，具备保存住地下水的地质构造。即下部要有隔水层托住重力水，并在水平方向上具有某种隔水边界，使之不致完全流失，水能在岩层空隙中保存住，从而形成含水层。也就是说，透水岩层与隔水岩层组合起来，