岩石中的孔隙和水分

岩石孔隙度的影响因素岩石孔隙度是指岩石中的孔隙空间所占的比例，它对于岩石的物理性质和工程行为具有重要影响。

岩石孔隙度的大小取决于多个因素，包括岩石成分、岩石结构、地质历史和外界环境等。

本文将从不同的角度探讨这些影响因素。

一、岩石成分岩石成分是决定岩石孔隙度的关键因素之一。

不同的岩石类型具有不同的孔隙度，例如，砂岩通常具有较高的孔隙度，而花岗岩则具有较低的孔隙度。

这是因为砂岩主要由石英砂粒组成，砂粒之间存在较多的间隙，而花岗岩主要由石英、长石和云母等矿物质组成，矿物颗粒之间的接触面积较大，孔隙度较低。

二、岩石结构岩石的结构也是影响孔隙度的重要因素之一。

岩石结构可以分为均质结构和非均质结构两种。

均质结构的岩石孔隙度相对较低，因为岩石内部没有明显的裂隙和孔洞。

而非均质结构的岩石孔隙度较高，因为岩石内部存在大量的裂隙和孔洞，这些裂隙和孔洞可以增加岩石的孔隙度。

三、地质历史地质历史也会影响岩石的孔隙度。

地质历史包括岩石的形成和变质过程。

例如，在火山喷发过程中形成的火山岩通常具有较高的孔隙度，因为火山岩是由熔岩冷却凝固而成，熔岩中的气体和水分会形成气泡和孔洞。

而经过变质作用的岩石，如片麻岩和大理岩，其孔隙度相对较低，因为在高温和高压的作用下，岩石中的孔洞会被填充或压实。

四、外界环境外界环境也会对岩石的孔隙度产生影响。

例如，水的存在会导致岩石中的孔隙度增加。

当水进入岩石中时，它会填充岩石中的孔隙，并形成新的孔洞。

此外，温度和压力的变化也会对岩石的孔隙度产生影响。

在高温和高压的条件下，岩石中的孔隙会被压实，孔隙度减小；而在低温和低压的条件下，岩石中的孔隙会膨胀，孔隙度增大。

岩石孔隙度的大小受到多个因素的影响。

岩石成分、岩石结构、地质历史和外界环境等都会对岩石的孔隙度产生重要影响。

了解这些影响因素对于研究岩石的物理性质和工程行为具有重要意义。

通过深入研究这些因素，可以更好地理解岩石的孔隙度变化规律，并应用于地质工程、油气勘探等领域，为实际工程提供科学依据。

绪论一、名词解释1、水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。

它研究地下水与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质在时空上的变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利避害，为人类服务。

2、地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。

二、填空题1、水文地质学是研究地下水的科学。

它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。

2、地下水的功能主要包括：资源、地质营力、致灾因子、生态环境因子、和信息载体。

三、问答题1、水文地质学的研究对象答：（1）地下水赋存条件；（2）地下水资源形成条件及运动特征；（3）地下水的水质；（4）地下水动态规律；（5）地下水与环境的相互关系；（6）地下水资源的开发利用。

第二章地球上的水及其循环一、名词解释：1、水文循环：发生于大气水、地表水和地壳浅表地下水之间的水文交换。

水文循环的速度较快，途径较短，转换交替比较迅速。

2、地质循环：发生于大气圈到地幔之间的水分交换3、径流：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。

4、海陆之间的水分交换称为大循环，海陆内部的循环称为小循环。

二、填空1、自然界的水循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及圈层的范围，分为水文循环和地质循环。

2、太阳辐射和重力水循环是水文循环的一对驱动力，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。

3、主要气象要素有气温、气压、湿度、蒸发、降水。

三、问答题1、简述水文循环的驱动力及其基本循环过程？水文循环的驱动力是太阳辐射和重力。

地表水、包气带水及饱水带中浅层水通过蒸发和植物蒸腾而变为水蒸气进入大气圈。

水汽随风飘移，在适宜条件下形成降水。

落到陆地的降水，部分汇聚于江河湖沼形成地表水，部分渗入地下，部分滞留于包气带中，其余部分渗入饱水带岩石空隙之中，成为地下水。

地表水与地下水有的重新蒸发返回大气圈，有的通过地表径流和地下径流返回海洋。

2、水循环对于保障生态环境以及人类发展的作用：一方面：通过不断转换水质得以净化。

水与岩石的完美结合水与岩石是大自然中两种迥然不同的存在，但它们却可以在某些特定的环境条件下达到完美结合。

水对岩石的侵蚀和塑造作用已经被广泛研究和应用，而岩石也为水提供了储存和过滤的功能。

本文将从水的侵蚀力、岩石的储水作用以及二者间的相互影响等方面探讨水与岩石的完美结合。

水的侵蚀力是水与岩石产生互动的重要方面之一。

以河流为例，流经岩石地质区域的水流会随着时间的推移，不断地与岩石表面发生摩擦和碰撞。

水流中携带的沙石颗粒和砂石磨损着岩石的表面，使得岩石逐渐被侵蚀和磨损。

这种侵蚀作用不仅可以改变岩石的形状，还有可能改变岩石的物理和化学特性。

例如，长时间的水侵蚀可能会使得岩石表面变得光滑，形成独特的地貌景观。

而岩石作为一种固体媒介，为水的储藏和过滤提供了重要的功能。

岩石地层中常常蕴含着许多裂隙和孔隙，这些空隙可以储存大量的水分。

当地下水位上升时，岩石中的裂隙会被水填充，形成地下水蓄水层。

这些蓄水层可以为周边地区提供稳定的水源，满足人类生产和生活的需求。

同时，岩石的孔隙和裂隙也可以作为水的过滤层，通过物理、化学和生物等作用将水中的杂质去除，提供清洁的饮用水。

除了水对岩石的侵蚀作用和岩石对水的储存和过滤作用之外，水与岩石之间还存在着相互影响的关系。

首先，水的存在可以加速岩石的侵蚀速度。

例如，当水中存在着酸性物质时，水的酸性会加速岩石的溶解和侵蚀。

而岩石的存在也可以影响水的流动特性。

不同类型的岩石具有不同的渗透性和通透性，这将直接影响水的渗透和流动速度。

此外，水与岩石的完美结合还可以带来其他的价值。

例如，对于水利工程来说，了解水与岩石的相互作用可以帮助科学家和工程师选择合适的材料和技术来抵抗水的侵蚀。

在旅游和观光业中，水与岩石的结合也可以形成各种壮观的自然景观，吸引着大量的游客前来观赏。

综上所述，水与岩石是大自然中两种迥然不同的存在，但它们可以在某些特定的环境条件下实现完美结合。

水通过对岩石的侵蚀和塑造作用改变了地貌，而岩石则为水的储存和过滤提供了媒介。

岩石孔隙度分级标准岩石的孔隙度是指岩石中孔隙的体积与岩石体积的比值，是岩石的一个重要物理性质。

孔隙度的大小直接影响着岩石的渗透性、孔隙水的储存和运移能力，对地下水资源的开发利用、岩土工程的设计施工等都具有重要的意义。

因此，对岩石的孔隙度进行分级标准是十分必要的。

一、微观孔隙度。

微观孔隙度是指岩石中微观孔隙的体积与岩石体积的比值。

微观孔隙度分级标准如下：1. 无孔隙，微观孔隙度小于1%的岩石被称为无孔隙岩石，这类岩石的渗透性非常小，几乎不透水。

2. 低孔隙度，微观孔隙度在1%~10%之间的岩石属于低孔隙度岩石，这类岩石的渗透性较差，透水性较弱。

3. 中孔隙度，微观孔隙度在10%~20%之间的岩石属于中孔隙度岩石，这类岩石的渗透性一般，透水性适中。

4. 高孔隙度，微观孔隙度在20%~30%之间的岩石属于高孔隙度岩石，这类岩石的渗透性较好，透水性较强。

5. 超高孔隙度，微观孔隙度大于30%的岩石属于超高孔隙度岩石，这类岩石的渗透性非常好，透水性非常强。

二、宏观孔隙度。

宏观孔隙度是指岩石中宏观孔隙的体积与岩石体积的比值。

宏观孔隙度分级标准如下：1. 密实岩石，宏观孔隙度小于5%的岩石被称为密实岩石，这类岩石的渗透性非常小，几乎不透水。

2. 稠密岩石，宏观孔隙度在5%~10%之间的岩石属于稠密岩石，这类岩石的渗透性较差，透水性较弱。

3. 中等岩石，宏观孔隙度在10%~20%之间的岩石属于中等岩石，这类岩石的渗透性一般，透水性适中。

4. 松散岩石，宏观孔隙度在20%~30%之间的岩石属于松散岩石，这类岩石的渗透性较好，透水性较强。

5. 疏松岩石，宏观孔隙度大于30%的岩石属于疏松岩石，这类岩石的渗透性非常好，透水性非常强。

总结：岩石的孔隙度分级标准对于岩石的渗透性和透水性具有重要的指导意义。

通过对岩石孔隙度的分级，可以更好地指导地下水资源的开发利用、岩土工程的设计施工等工作，为相关领域的发展提供有力的支持。

第一章地球上的水及其循环一、名词解释：2．地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。

3．矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。

4．自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。

5．水文循环：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。

6．地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。

7．大循环：海洋与大陆之间的水分交换。

8．小循环：海洋或大陆内部的水分交换。

9．绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。

10．相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。

11．饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。

12．露点：空气中水汽达到饱和时的气温。

13．蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。

14．降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。

14．径流：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。

15．水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。

16．水系的流域：一个水系的全部集水区域。

17．分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。

18．流量：单位时间内通过河流某一断面的水量。

19．径流总量：某一时间段内，通过河流某一断面的水量。

20．径流模数：单位流域面积上平均产生的流量。

21．径流深度：计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。

22．径流系数：同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。

二、填空1．水文地质学是研究地下水的科学。

它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。

2．地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。

3．自然界的水循环分为水文循环和地质循环。

4．水文循环分为大循环和小循环。

5．水循环是在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。

1.3地下水的赋存条件及特征1.3.1岩石的空隙性地壳表层10km范围内，或多或少都存在着空隙，特别是浅部1~2km以内，空隙分布较为普遍。

这就为地下水的赋存提供了必要的空间条件。

按维尔纳茨基的形象说法，“地球表层就好像饱含着水的海绵”。

岩石空隙既是地下水的储存场所，又是地下水的运动通道。

岩石空隙的大小、多少、连通程度及分布状况等性质，统称为岩石的空隙性（图1-7）。

而正是这岩石的空隙性，决定着地下水的分布和运动特点，因而研究岩石的空隙性就成为研究地下水形成及其运动的基础。

而空隙岩层又被称为介质。

图1-7 岩土的空隙1—分选良好，排列疏松的砂；2—分选良好，排列紧密的砂；3—分选不良的，含泥砂的砾石；4—经过部分胶结的砂岩；5—具有结构性孔隙的粘土；6—经过压缩的粘土；7—发育裂隙的基岩；8—具有溶隙及溶穴的可溶岩岩石空隙的差异，取决于空隙的成因。

根据岩石空隙成因和空间形态的不同，空隙可以分为三类：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石中的裂隙，可溶岩石中的溶穴。

1.3.1.1孔隙松散（半松散）岩石是由大小不等的颗粒组成的。

颗粒或颗粒集合体之间的空隙称为孔隙。

孔隙的多少，决定了岩石储容水的能力，在一定条件下还影响向着岩石保持、释出和传输水的能力。

岩石孔隙的多少用孔隙度（孔隙率）表示。

孔隙度（n ）是单位体积岩石（包括孔隙在内）中孔隙所占的比例。

n 表示孔隙度，V 表示包括孔隙在内的岩土体积，V n 表示岩石中孔隙体积，则：100%n n V V n n V V==⨯ 或 （1-10） 孔隙度是个比值，通常用百分比表示，也可用小数表示。

粗粒土（砂、砾）孔隙度的大小，孔隙度大小主要取决于颗粒排列情况及分选程度；另外，颗粒形状及胶结情况也影响孔隙度。

对于粘性土，结构及次生孔隙常是影响孔隙度的重要因素。

1. 排列方式图1-8 颗粒的排列形式a —立方体排列；b —四面体排列为了说明颗粒排列方式对粗粒土孔隙度的影响，可以假设一种理想的情况，即颗粒均为大小相等的圆球。

什么是孔隙率？孔隙率是描述土壤或岩石中空隙程度的指标，体现了其中的真空、气体和水分的占据比例。

它是地质学、土壤学和工程学等领域中重要的参数，对于水文地质、石油勘探、土木工程等方面具有重要意义。

本文将从定义、测定方法、影响因素和应用范围等方面介绍孔隙率的相关知识。

一、孔隙率的定义孔隙率顾名思义是指岩石或土壤中的孔隙空间占据整体体积的比例。

它由一个介于0到1之间的小数表示，在0到1范围内可以用百分数表示。

孔隙率的计算公式为：孔隙率 = 孔隙体积 / 总体积其中，孔隙体积指的是空隙中可被流体填充的体积，总体积则是岩石或土壤的总体积。

二、孔隙率的测定方法1. 实验室测定法：常用的实验室测定方法包括饱和测量法、气体置换法和压汞法等。

饱和测量法适用于测定不透水或几乎不透水的土壤和岩石，其原理是使土壤或岩石完全浸没于液体中，通过测量前后体积的变化来计算孔隙率。

气体置换法适用于透水性较大的岩石和土壤，其原理是将岩石或土壤样品通入气体中，通过测量前后体积的变化来计算孔隙率。

压汞法则适用于具有小孔隙尺寸的岩石和土壤，其原理是利用毛细力使汞克服岩石或土壤孔隙的阻力进入其中，通过测量前后体积的变化来计算孔隙率。

2. 岩心取样法：岩心取样是一种直接而有效的测定孔隙率的方法。

它通过岩心钻进实地采集代表性的岩石样品，在实验室中对样品进行分析，测定孔隙率。

岩心取样法适用于对深部地下岩石的研究，虽然操作相对复杂，但能够获得比较准确的孔隙率数据。

三、孔隙率的影响因素1. 颗粒形状和大小：颗粒形状和大小的不同会影响岩石或土壤中的孔隙率。

例如，颗粒越圆滑，孔隙率就越大；颗粒越细小，孔隙率也越大。

2. 压实度：压实度是指岩石或土壤的密实程度，对孔隙率有直接影响。

当压实度增大时，孔隙率减小；当压实度减小时，孔隙率增大。

3. 孔隙排列方式：孔隙排列方式是指岩石或土壤中孔隙的结构原型。

孔隙排列方式的不同会导致孔隙率的差异。

例如，随机排列的孔隙率比规则排列的孔隙率要高。

《水文地质手册》中孔隙度的取值孔隙度是指岩石或土壤中孔隙体积与总体积之比，通常以百分比或小数形式表示。

它是研究水文地质特性和水文地质工程问题的重要参数之一，可以用来评估岩石或土壤的储水能力、渗透能力、孔隙度分布、渗透系数等。

在《水文地质手册》中，关于孔隙度的取值有一些相关参考内容。

以下是一些典型的取值范围和解释：1. 岩石孔隙度根据岩石类型和岩石结构的不同，岩石孔隙度可以有很大的差异。

一般来说，岩石孔隙度可以分为以下几个范围：- 高孔隙度：>30%- 中孔隙度：10-30%- 低孔隙度：<10%高孔隙度的岩石通常是比较疏松的，含水量较高，渗透性也较好。

中孔隙度的岩石孔隙度适中，通常具有一定的渗透性能，适合作为地下水储存层或渗透性较好的水文地质单元。

低孔隙度的岩石因孔隙度较小，水分储存和渗透性能较差。

2. 土壤孔隙度土壤孔隙度是指土壤中各类孔隙所占的比例。

根据土壤类型的不同，土壤孔隙度也具有较大的差异。

以下是一些常见的土壤孔隙度取值范围：- 砂土孔隙度：35-45%- 粉土孔隙度：40-50%- 淤泥孔隙度：50-60%- 粘土孔隙度：45-55%砂土孔隙度相对较大，因此通水性及渗透性较好；而粉土、淤泥和粘土的孔隙度较高，因此保水性能较好，能够储存较多的水分。

3. 水文地质工程中的孔隙度在水文地质工程中，孔隙度常常被用来评估储层石的存水能力。

一般情况下，如果孔隙度大于20%，则具有较好的储水性能，适宜做为水源或水井。

而孔隙度小于20%的岩石较难储存水分，因此不适合作为水源。

此外，孔隙度还与渗透性有关，孔隙度较高的岩石或土壤具有较好的渗透性能，利于地下水的涌出或渗透，而孔隙度较低的岩石或土壤则渗透性较差。

综上所述，《水文地质手册》中关于孔隙度的取值范围和解释多样。

不同工程和研究需要根据具体情况进行选择和调整。

孔隙度的取值范围可以用来评估岩石或土壤的储水能力、渗透能力、孔隙度分布、渗透系数等，对于水文地质研究与工程设计具有重要意义。

孔隙的原理孔隙是指固体物质内部存在的空隙或孔道。

它广泛存在于岩石、土壤、多孔材料等物质中，并且对于水分的储存、传导和排泄具有重要作用。

孔隙的形成和存在有多种原因，包括物质的成分、物理性质和环境条件等。

现将孔隙的原理进行详细阐述如下。

首先，孔隙的形成与物质的成分有关。

不同的物质具有不同的化学成分，因此它们的孔隙形成也呈现出多样性。

例如，在石灰岩中，主要成分是碳酸钙，钙质容易被水侵蚀，形成各种大小的溶洞和孔隙。

而在砂岩中，主要成分是石英，由于石英具有相对较高的硬度，因此砂岩中的孔隙主要是沉积过程中颗粒排列不紧密而形成的。

其次，孔隙的形成也与物质的物理性质有关。

物质的物理性质决定了其孔隙形成和演变的方式。

例如，当固体物质中存在大量的气泡或气体空洞时，它们会形成气孔。

当物质受到外力作用或压缩时，原本紧密排列的颗粒之间会发生位移和位移，从而形成微观的裂隙。

此外，温度的变化也会导致物质的收缩和膨胀，从而形成孔隙。

此外，环境条件也对孔隙的形成起到重要作用。

例如，物质在地下沉积的过程中，受到地质作用的影响，比如压实和溶解作用等，形成孔隙。

在河流和湖泊中，由于水体的侵蚀和流动，颗粒之间的间隙逐渐扩大，形成河床或湖底的孔隙。

此外，一些矿物质具有吸水性，当周围环境湿度较高时，它们会吸收水分并形成孔隙。

孔隙对于水分的储存、传导和排泄起着重要作用。

首先，孔隙可以储存水分，包括地下水、土壤水和岩石内的水分等。

孔隙中的水分可以通过毛细力等作用保持在孔隙中，供植物或动物等生物进行吸取和利用。

其次，孔隙还可以传导水分，当水分在孔隙中受到外力的作用时，如重力、压力和毛细力等，水分就会在孔隙中自由流动。

最后，孔隙可以排泄多余的水分，当土壤或岩石中的孔隙饱和时，多余的水分会通过孔隙排出，维持土壤或岩石的水分平衡。

总结起来，孔隙的形成和存在与物质的成分、物理性质和环境条件密切相关。

它们对于水分的储存、传导和排泄具有重要作用，对于维持自然界中的水循环和生物活动至关重要。

◆赋存于岩石中的水有结合水、重力水、毛细水。

◆地下水按含水岩石空隙介质类型可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。

◆松散岩石的孔隙度定义为岩石中孔隙体积与包括孔隙在内岩石的体积之比。

◆含水层或含水系统从外界获得水量的过程称作补给。

◆地下水形成作用包括：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用、混合作用、人类作用。

◆孔隙中毛细水存在形式有支持毛细水、悬挂毛细水、孔角毛细水。

◆从成因角度分析，粘性土空隙主要组成有原生孔隙、次生孔隙、次生裂隙。

◆地下水含水系统按岩石空隙特征可分为孔隙含水系统、裂隙含水系统、溶穴含水系统。

◆由地下水蒸发排泄作用，形成土壤盐碱化的条件干旱或半干旱气候、水位埋深浅、次生裂隙。

◆上层滞水是指分布在包气带中，局部隔水层之上，积聚在岩石空隙中的重力水。

◆导水断层具有独特的水文地质意义，它可以起到贮水空间、积水廊道、导水通道。

◆控制岩溶发育最活跃最关键的因素是水的流动性。

◆水文循环按循环途径可分为大循环和小循环。

◆地下水含水系统补给来源大气降水、地表水、凝结水、含水层之间补给、人工补给。

a◆岩石中的空隙是地下水的储存场所和运动通道。

◆岩石中的空隙可分为孔隙、裂隙和溶穴。

◆上升泉按其出露原因可分为侵蚀泉、断层泉、接触带泉。

◆地下水中主要阴离子有阳离子主要有◆地下水用于供水资源有以下优点：空间分布广、水质洁净、时间可挥复性。

◆岩石的水理性质包括容水度、持水度、给水度、透水度。

◆地下水动态指地下水与环境相互作用下，含水层各要素随时间变化的总量。

◆地下水流速V与实际流速U之间关系V＜U V=neU。

◆达西定律的数学表达式为：Q=Kωh/L=KωI各项代号含义Q—渗透流速ω—过水断面h--水头损失、L--渗透途径、I--水力梯度、K—渗透系数弹性给水度Me(承压含水层贮水系数)指其测压水位下降(或上升)一个单位深度,单位水面积含水层释放出(或储存)的水的体积.溶滤作用:在水与岩土相互作用下,岩土中一部分物质转入地下水中，这就是溶滤作用。

松散岩类孔隙水特点
松散岩类孔隙水是指位于岩石中的含水层，通常由细小的孔隙和缝隙组成。

它们通常存在于岩石中的较松散层，如砂岩、泥岩和砾岩中。

这些地层通常是沉积岩，形成于长时间的压缩和变形过程中。

松散岩类孔隙水具有以下特点：
1. 孔隙结构：松散岩类孔隙水是通过岩石中的孔隙和缝隙进行储存和流动的。

这些孔隙通常非常小，只有几微米到几毫米大小。

2. 运移性：松散岩类孔隙水的运移速度较慢，常常需要长时间的渗漏和透过才能达到相邻的地下水层或地表水。

3. 化学成分：松散岩类孔隙水具有不同的化学成分，包括钙、镁、钾、钠、氯等元素。

这些元素的含量影响了水的酸碱度、硬度等特性。

4. 水量：松散岩类孔隙水的水量通常比较有限，通常只能满足局部的需求。

因此，经济合理的开采和利用非常必要。

总之，松散岩类孔隙水是一种重要的地下水资源，其特点独特，也有其局限性。

了解其特性，对地下水的利用和保护都有着非常重要的意义。

各种孔隙的作用
不同类型的孔隙在不同的环境下具有的作用也不尽相同。

下面是一些常见的孔隙及其作用的例子：
1. 地下水孔隙：地下水孔隙是土壤和岩石中的空隙，它们存储和输送地下水。

这些孔隙的渗透性和吸水能力决定了地下水资源的可利用性。

2. 植物土壤孔隙：这些孔隙存在于土壤中，提供了植物生长所需的空气和水分。

植物的根系通过这些孔隙吸收水分和营养物质，同时排出呼吸所产生的二氧化碳。

3. 岩石孔隙：岩石中的孔隙可以存储和输送石油、天然气和矿藏等资源。

它们还可以影响岩石的力学性质和岩石的渗透性。

4. 水槽孔隙：这些孔隙存在于海洋和湖泊等水体中，为水生生物提供栖息地。

它们还可以储存溶解氧和营养物质，维持水体生态系统的平衡。

5. 多孔材料孔隙：多孔材料中的孔隙可以减轻材料的重量，提高绝缘性能和吸音性能。

此外，孔隙还可以储存液体、气体等。

总体来说，孔隙在自然和工程环境中具有重要的功能，涉及水资源、能源、生态系统和材料科学等多个领域。

岩石变形过程中水力作用对岩性的改造研究岩石是地球上最常见的固体材料之一，它们以不同的形态存在于地壳中。

岩石变形是指在地质作用或其他外界力量的作用下，岩石发生形态、结构或物理性质上的变化。

而水力作用是岩石变形过程中非常重要的一个因素。

本文将探讨水力作用在岩石变形中的影响，以及这种作用如何改变岩石的性质。

1. 水力作用的定义水力作用是指水分子对岩石所产生的化学、物理作用及其带来的力学影响。

在地下水和地表水的作用下，岩石中的孔隙和裂缝可以充满水分，水分子与岩石颗粒表面产生作用力，从而改变了岩石固有的力学性质。

2. 岩石变形中的水力作用水力作用在岩石变形过程中起着重要的作用。

首先，当水进入岩石的孔隙和裂缝中时，具有较高的压力和渗透能力，可以扩大和延伸这些孔隙和裂缝。

这种水力作用会增加岩石的含水量并减小孔隙的尺寸，从而影响岩石的渗透性和弹性模量。

3. 水力作用对岩石强度的影响水力作用还可以改变岩石的强度。

当水进入岩石内部时，水分子与岩石颗粒表面相互作用，减小了岩石颗粒间的摩擦力和内摩擦角。

这种作用会使岩石的内聚力降低，从而降低了岩石的抗剪强度。

此外，水力作用还可以加速岩石的蠕变和疲劳破坏。

4. 水力作用对岩石的化学变化水分子对岩石的化学影响也是不可忽视的。

通过与岩石颗粒表面的化学反应，水分子可以改变岩石的化学物质组成和结构。

例如，当水中含有二氧化碳时，会与岩石中的矿物质发生反应形成碳酸盐，导致岩石溶解和变质。

这些化学反应通过水力作用，改变了岩石的物理性质和力学特性。

5. 岩石变形中的水力劈裂水力劈裂是水力作用在岩石变形中的一种表现形式。

当水通过岩石中的裂隙流动时，由于流速和压力的变化，水分子对裂隙壁施加力量，从而使裂隙中的岩石被剪裂开。

这种水力作用可以使岩石形成新的裂缝，并进一步影响岩石的渗透性和力学性质。

6. 水力作用对岩石的工程应用水力作用在岩石工程中也有着广泛的应用。

例如，在水电站和地下隧道的建设过程中，需要通过钻孔注水的方式来增加岩石的渗透性，以方便隧道的施工。

第一章地球上的水及其循环一、名词解释：2．地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。

3．矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。

4．自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。

5．水文循环：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。

6．地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。

7．大循环：海洋与大陆之间的水分交换。

8．小循环：海洋或大陆内部的水分交换。

9．绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。

10．相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。

11．饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。

12．露点：空气中水汽达到饱和时的气温。

13．蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。

14．降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。

14．径流：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。

15．水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。

16．水系的流域：一个水系的全部集水区域。

17．分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。

18．流量：单位时间内通过河流某一断面的水量。

19．径流总量：某一时间段内，通过河流某一断面的水量。

20．径流模数：单位流域面积上平均产生的流量。

21．径流深度：计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。

22．径流系数：同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。

二、填空1．水文地质学是研究地下水的科学。

它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。

2．地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。

3．自然界的水循环分为水文循环和地质循环。

4．水文循环分为大循环和小循环。

5．水循环是在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。

第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。

它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。

2．地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。

3．矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。

4．自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。

5．水文循环：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。

6．地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。

7．大循环：海洋与大陆之间的水分交换。

8．小循环：海洋或大陆内部的水分交换。

9．绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。

10．相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。

11．饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。

12．露点：空气中水汽达到饱和时的气温。

13．蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。

14．降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。

14．径流：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。

15．水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。

16．水系的流域：一个水系的全部集水区域。

17．分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。

18．流量：单位时间内通过河流某一断面的水量。

19．径流总量：某一时间段内，通过河流某一断面的水量。

20．径流模数：单位流域面积上平均产生的流量。

21．径流深度：计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。

22．径流系数：同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。

二、填空1．水文地质学是研究地下水的科学。

它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。

2．地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。

岩石孔隙度测定方法
岩石孔隙度是指岩石中空隙的总体积与岩石体积的比例。

常用方法有以下几种：
1. 饱和法：将干燥的岩石样品浸泡在水中，使其充分饱和，然后测量其重量、体积和密度，计算出孔隙度。

2. 含气体体积法：将样品放置于高压缩气下，压缩气体可填充岩石孔隙，按体积变化量计算孔隙度。

3. 表观密度法：测量岩石样品的质量和体积，再用快速烘干方法去除孔隙中的水分和气体，计算出表观密度，从而推算岩石的孔隙度。

4. 超声波测量法：利用超声波穿过岩石样品的速度和波幅等差异，推算出孔隙度。

5. X射线透视法：将经处理后的岩石样品置于X射线透视装置中，测量X射线透过样品时的吸收程度，从而反推出样品的孔隙度。

6. 磁共振法：利用核磁共振技术，通过测量样品在外磁场作用下的共振信号，得到样品内部孔隙的信息，并计算出孔隙度。

岩石的水理性质岩石的水理性质：岩石与水接触后表现出的有关性质，即与水分贮容和运移有关的性质称作岩石的水理性质。

它包括岩石的容水性、给水性、持水性、透水性1．容水性容水性是在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能，在数量上以容水度来衡量。

容水度w为岩石空隙能够容纳水量的体积v n与岩石体积（V）之比，表达式为：w=vn/ v,用百分数或小数表示。

从定义可知，如果岩石的全部空隙被水所充满，则容水度在数值上与空隙度相等。

但实际上由于岩石中可能存在一些密闭空隙，或当岩石充水时，有的空气不能逸出，形成气泡，所以一般容水度的值小于空隙度。

但是对于具有膨胀性的粘上来说，因充水后体积扩大，容水度可以大于空隙度。

2．持水性在分子力和表面张力的作用下，岩石空隙中能够保持一定水量的性能，称为岩石的持水性。

持水性在数量上用持水度来衡量。

持水度W r 为饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比，即w=v/v。

所保持的水不受重力支配，多为结合水和悬挂毛细水。

岩石的持水量多少主要取决于岩石的颗粒直径和空隙直径的大小，即岩石颗粒越细，空隙越小，持水度越大3.给水性饱和岩石在重力作用下能够自由排出若干水量的性能称为岩石的给水性。

在数量上用给水度来衡量。

给水度卩是饱和岩石在重力作用下能排出水的体积V g与岩石总体积（V）之比，卩=v g/v,用小数或百分数表示。

从以上定义中可知，岩石的持水度与给水度之和等于容水度（或孔隙度），即：W n=W+ □或n= W+ 卩岩石的给水度与岩石的颗粒大小、形态、排列方式以及压实程度等有关。

均匀沙的给水度可达30%以上，但大多数冲积含水层的给水度在10%〜20%。

给水度是水文地质计算和水资源评价中很重要的参数，下表给出了几种常见松散岩石的给水度。

如图存在于坚硬岩石裂隙和溶隙中的地下水，结合水及毛细水所占的比例非常小，岩石的给水度可看作分别等于它们的容水度或空隙度。

常见松散岩石的给水度（据C.W.Fetter，Jr.）4 •岩石的透水性岩石的透水性是指岩石允许水透过的能力，用渗透系数（K）表示，渗透系数具有与渗透速度相同的量纲，即（mi/4）或（cm/s）。

岩石吸水和饱和吸水率的岩石吸水和饱和吸水率是岩土专业的一个基本概念，它与岩石的结构和成因有关，对岩土工程的设计和施工具有重要的意义。

岩石吸水是指岩石中的孔隙可以保持水分，岩石的吸水量取决于岩石中气室的大小和分布情况，以及岩石表面上孔隙的吸水性能。

由于岩石的成分、结构和组成都不同，吸水量也不同。

如果岩石含水量较大，就以附着水的形式排出水。

因此，岩石的吸水性好坏直接影响着岩石的流动稳定性。

饱和吸水率是指岩石在饱和状态下可以吸收的最大水量，即被称为饱和吸水率。

饱和吸水率是岩石的一个重要特性，它主要取决于岩石中孔隙的大小和分布状况，以及岩石表面上孔隙的吸水性能。

因此，对岩石的饱和吸水率的测定与分析是非常重要的，可以帮助岩土工程人员研究和识别岩石结构的质量，以确定岩石的力学性质，有助于科学合理的岩土工程设计。

饱和吸水率可以用实验测定的方法来确定。

一般来说，实验内容包括岩石实例制备、水量测定、吸水率测定和饱和吸水率测定等。

首先，将岩石实例制备，然后测定岩石的水量，再使用吸水率测定仪测定岩石的吸水率，最后将测定的岩石的吸水率与饱和水的吸水率进行比较，从而得出最终的饱和吸水率。

饱和吸水率的大小可以用附睫毛技术来检验。

附睫毛技术是用来检测岩石的吸水性能的测试方法，把一些小针分别插入岩石中，当针在岩石中放置一段时间后拔出来，可以观察针上是否有水滴，从而判断岩石的吸水性能。

通常，岩石具有较高的吸水性时，可以在岩石表面看到水滴，表明该岩石的饱和吸水率较高；反之，岩石的吸水性较差时，则显示岩石的饱和吸水率较低。

本文介绍了岩石吸水和饱和吸水率，以及不同岩石的吸水性能和测定方法。

岩石吸水性好坏直接影响着岩石的流动稳定性，因此饱和吸水率的测定和分析对岩土工程具有重要意义，可以帮助岩土工程人员研究和识别岩石结构的质量，以确定岩石的力学性质，有助于科学合理的岩土工程设计。