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第十二章 裂隙水

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水文地质学基础A教学大纲

水文地质学基础A教学大纲

水文地质学基础A教学大纲01.教学单位名称：环境与资源学院02.课程代码：64200303.课程名称：水文地质学基础A04.课程英文名称：Foundation of Hydrogeology05.课程类别：学科基础课06.课程性质：必修07.课程学时：48学时，其中包含实验8学时08.课程学分：309.授课对象：地下水科学与工程/水文与水资源工程.开课学期：4学期（春季）10.选用教材：张人权主编：《水文地质学基础》，地质出版社，2011年，第六版.主要参考书：[1]薛禹群主编：《地下水动力学》，地质出版社，2001年，第二版[2]沈照理等编著：《水文地质学》，科学出版社，1985年[3]R.H.布朗等编，赵耿忠、叶寿征等译：《地下水研究》，学术书刊出版社，1989 年[4]任天培主编：《水文地质学》，地质出版社，1986年[5]霍崇仁等编：《水文地质学》，水利电力出版社，1986年[6]朱学愚、钱孝星编著：《地下水资源评价》，南京大学出版社，1987年[7]R.A.费里泽著，吴静芳译：《地下水》，地质出版社，1987年[8]石振华，李传尧主编：《城市地下水工程与管理手册》，中国建筑工业出版社，1993年[9]王大纯，张人权等主编：《水文地质学基础》，地质出版社，1995年，第五版.大纲执笔人：11.课程中文简介：水文地质学基础是水文与水资源工程、地下水科学与工程专业的学科基础课。

课程主要讲授水文地质学的基本概念、地下水运动的基本规律、地下水化学成分的形成作用、地下水动态与均衡、不同类型地下水的基本特征等，为本专业的其它课程学习奠定良好基础。

12.课程英文简介：Foundation of Hydrogeology is a specialized course in Groundwater Science and Engineering, and Hydrology and Waler Resources Engineering. The course inlroduces the basic concepts in hydrogeology, the physical mechanics of groundwater flow, the hydrogeochemical characterizations and processes, groundwater regime and balance, and groundwater types. The knowledge herein forms the foundation of learning the hydrogeology.13.京程装承任务、教学目的和教学要求教学任务：本课程主要讲授地下水的功能，水文循环及其影响因素，岩石的空隙类型及地下水类型，地下水运动的基本规律，地下水化学成分的形成作用及水化学分析表示方法，地下水的补给与排泄，地下水系统，地下水动态与均衡，孔隙水、裂隙水和岩溶水的基本特征等基础理论和方法。

孔隙水、裂隙水、岩溶水

孔隙水、裂隙水、岩溶水

思考：断层或断层带起到什么作用 ?
❖ 下图中断层的水文地质意义如何？
❖ 第四纪松散沉积物分布： 平原和盆地中普遍发育；砂砾构成含水水水源。 第四系松散沉积物存在多种成因类型，如洪积、冲
积、坡积等，成因类型不同，其分布、地貌形态及内部 地质条件差异较大，由此也决定了其中水文地质条件存 在较大差异。故而，以下按成因类型来分析其中的水文 地质特征。
❖ 风化裂隙深度有限 ❖ 局部形成层状裂隙含水层 ❖ 动态变化大
10.3.2 裂隙的成因类型及其中的地下水
10.3.2.2 构造裂隙水
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。
❖ 例如： 西北某些新构造运动影响的洪积扇 山西霍县--新构造运动结果→有多个溢出带
西北某些新构造运动影响的洪积扇
山前水位埋深 深 浅 深 浅
10.1.5 冲积物（fluvial plain）中的地下水
❖ 河流沉积物与洪积物相比：
① 经常性水流作用的结果 ② 河流是线状或带状分布的，横向与纵向差异大；
▪ 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 ——KX≠KY
裂隙水特点
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裂隙水的特点、裂隙水含水系统
❖ 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 ——KX≠KY
10.3.1 概述

12裂隙水 (1)

12裂隙水 (1)

在同一空间点上的不同方向上，透水性相差很大。在一口井中抽水，
常常会出现如下现象：在某一方向上距离抽水井很远的观测孔水位明显 下降，在另一个方向上距离抽水井很近的观测孔水位却变化不大。
12.2 裂隙的成因类型及其中的地下水
按照裂隙成因，基岩裂隙水可分为成岩裂隙水、风化裂隙水和构造 裂隙水。
12.2.1 成岩裂隙水
12.3 裂隙介质及其渗流
12.3.1 裂隙及裂隙网络
单个裂隙可以概化为一个椭圆形饼状的三维空间：一个方向上（裂 隙宽度方向）延伸极短，另两个方向上延伸较长，延伸到一定距离后尖
灭，构成一个封闭空间。见图12.6。
12.3.1 裂隙及裂隙网络
单独一个裂隙，或若干个平行而互不切割的裂隙，不能构成连续的 导水空间。只有当不同方向裂隙相互交切形成裂隙网络时，才构成能够 传输地下水的导水介质。见图12.7。
第12章 裂 隙 水
12.1 概述
基岩在应力作用下产生各种裂隙： 成岩过程中形成成岩裂隙； 经历构造变动产生构造裂隙； 风化作用产生风化裂隙。 赋存于基岩裂隙中的地下水称为裂隙水。 与孔隙水相比，裂隙水表现出更为强烈的不均匀性和各向异性。 在不同的空间点上，富水性相差很大，尽管距离很近。有时，打在 同一岩层中相距很近的钻孔，水量悬殊，甚至一孔有水而邻孔无水。
风化壳可赋存承压水或半承压水。见图12.2。
12.2.3 构造裂隙水
构造裂隙是岩石在构造应力作用下形成的，是最为常见、分布范围最 广的裂隙。构造裂隙水具有强烈的非均匀性及各向异性。 构造裂隙的张开宽度、延伸长度、密度，以及由此决定的导水性等， 很大程度上受岩层性质（岩性、单层宽度、相邻岩层的组合情况）的影响。 塑性岩层，如页岩、泥岩、凝灰岩、千枚岩等，常形成闭合乃至隐蔽 的裂隙。这类岩石的构造裂隙往往密度很大，但张开性差，缺少贮存及传 输的“有效裂隙”，多形成相对隔水层。（塑su） 脆性岩层，如致密的石灰岩、钙质胶结砂岩等，其构造裂隙一般比较 稀疏，但张开性好、延伸远，具有较好的导水性。

第十一章 裂隙水

第十一章 裂隙水

第十一章裂隙水第一节概述裂隙水：贮存并运动在基岩裂隙系统中的地下水。

一、裂隙含水系统的现象在基岩裂隙系统中，打井取水、开挖或观测地下水会有许多与孔隙水完全不同的现象：水量悬殊：某些情况下，打在同一岩层中相距很近的钻孔，出水量差异大，甚至一孔有水而邻孔无水；水位差异：在相距很近的井孔测得的地下水位差别很大，包括水质与动态也有明显不同；局部出现涌水：在裂隙岩层中开挖矿井，通常涌水量不大的岩层中局部可能大量涌水；在裂隙岩层中抽取地下水往往发生这种情况：不同方向变化差异：某一方向上离抽水井很远的观测孔水位已明显下降，而在另一方向上离抽水井很近的观测孔水位却无变化。

上述现象说明，与孔隙水相比，裂隙水表现出更强烈的不均匀性和各向异性。

二、裂隙水的特征（与孔隙水相比）裂隙水的特点（结合图11—1分析）①裂隙水空间分布不均匀：局部发育，呈脉状分布，导致同一岩层中相距很近的钻孔，水量悬殊；（如图11-1中自喷井，其两侧的井都是干井）②渗透的各向异性：一般第三方向不发育，空间展布具有方向性（不同方向发育差异）；（图11-1中裂隙水沿2组方向分布）③水力联系不统一：裂隙连通性较差，很难形成统一的含水层，当不同方向相连通时形成裂隙含水系统。

（如图11-1中有四个独立的裂隙含水系统）④坚硬基岩的裂隙率，要比松散岩石的孔隙度小一到两个数量级。

图11—1裂隙含水系统〔参照Ланге，1950修改补充〕1—不含水张开裂隙；2—含水张开裂隙；3—包气带水流向；4—饱水带流向；5—地下水位；6—水井；7—自流井；8—无水干井；9—季节性泉；10—常年性泉裂隙含水系统的特点：裂隙岩层一般并不形成具有统一水力联系、水量分布均匀的含水层，而通常由部分裂隙在岩层中某些局部范围内连通构成若干带状或脉状裂隙含水系统（图11—1）。

岩层中各裂隙含水系统内部具有统一的水力联系，水位受该系统最低出露点控制。

各个系统与系统之间没有或仅有微弱的水力联系，各有自己的补给范围、排泄点及动态特征，其水量的大小取决于自身的规模。

水文地质学

水文地质学

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裂隙介质的研究方法
• 双层介质法
– 由于裂隙介质存在级次性，大裂隙导水能力强，小裂隙导水能力 弱，但数量众多，储水能力不可忽略。
– 分别用两种不同的等效多孔介质来描述这两类裂隙介质，故称为 双重介质法。 – 在双重介质法中，大小裂隙分别刻画，各自具有自己的独立的参 数，但两种裂隙存在水力联系，可以进行水量交换。 – 双重介质法仍属于连续介质的范畴，本质上是等效多018/12/20
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裂隙介质的研究方法
• 非连续介质法
– 这是一种真实刻画裂隙本身及裂隙网络结构的研究方法。非连续 介质法对裂隙网络中每条具有实际导水意义的裂隙进行精确描述， 包括张开程度、延伸长度、产状等，要求作出实测的裂隙网络图。
– 该法可以准确计算裂隙网络内任一点的水头、渗透流速及流量等。 是比较理想的研究方法。 – 缺点：对实际资料要求高（亦即实际可行性不高）。 – 应用：研究区域比较小，工作程度比较高的水文地质与工程地质 问题，如高边坡稳定性问题。
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裂隙水流的基本特征
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裂隙介质及其渗流
• 裂隙水流的基本特征
– 由于裂隙水只在裂隙通道内流动，裂隙通道外没有水， 裂隙水的渗流场实际上不是连续的，渗流场内的势除 了在裂隙中的若干点外都是虚拟的； – 水流被限制在裂隙网络中运动，其局部水流域整体流 向往往不一致，甚至正好相反。
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裂隙水的类型
• 构造裂隙水
– 构造裂隙的特点是具有明显而又稳定的方向性。为什么？
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裂隙水的类型
• 构造裂隙
– 纵裂隙与构造线大体平行，在褶皱翼部为压剪性，在核部为张性， 在背斜核部可形成大裂隙密集带。与层面裂隙共同作用，纵裂隙延 伸方向一般就是岩层导水能力最大的方向； – 横裂隙一般为张性，张开宽度大，但延伸不远； – 斜裂隙一般为剪应力所致，张开度和延伸性都较差； 层面裂隙一般构成沉积 岩的主要裂隙组。层面 裂隙的多少取决于岩层 的单层厚度，越薄层面 裂隙越密集均匀；越厚 则裂隙稀疏而不均匀。

12水文地质学基础-岩溶水

12水文地质学基础-岩溶水

5）其它酸类离解产生H+提高碳酸钙的溶解度 a.碳酸盐区附近存在大量植被腐殖质可产生有机酸； b.碳酸盐区附近存在金属硫化物矿氧化带及含黄铁矿的煤系地层时，可 产生硫酸，岩溶格外发育。 一般情况下，侵蚀水随溶蚀不断进行， Ca+浓度加大，饱和，则侵蚀 能力降低。 6）深部岩溶发育的原因： a.混合溶蚀效应： 两种或两种以上不同含量CO2 的饱和CaCO3 溶液混合后会变为不饱 和而重新具有侵蚀性，从而对碳酸盐进行新的侵蚀。 实际上，对岩溶发育有利的混合作用是不同CO2 含量的水的混合， 除了解释深部岩溶以外，有利于不同成分的水的混合部位，如：潜水 面、导水通道及汇水的宽大裂隙处，岩溶都比较发育。 b.次生溶蚀效应： 含有大量CO2的土壤空气，以气泡形式被裹留于下渗降水中，由于 浅部压力低，部分CO2未能溶入浅部水中而随降水入渗到地下深处， 地下深处压力大， CO2溶于水中而增强了深部水的溶蚀能力，产生深 部岩溶。
整的地下河系，呈现水系化特征；
3）具有地表水的特征：空间分布极不均一，时间上变化强烈，流动迅 速，排泄集中，多呈紊流状态。
岩溶水的消极不利方面
12.1 岩溶发育的基本条件与影响因素
一、岩溶发育的基本条件 1.可溶岩的存在； 2.可溶岩层具有一定的透水性； 3.水是流动的； 4.水具有侵蚀能力。 二、岩溶发育的影响因素 卤化物岩（岩盐、钾盐、镁盐）、硫酸盐岩（石膏等）及碳酸盐岩（石灰岩、 白云岩、大理岩）等都是可溶岩。但前两类岩石分布不广，岩体较小，而碳 酸盐类岩石分布广，岩体大，具有普遍意义。 1.碳酸盐岩的成分与结构 1）成分：结构由不同比例的方解石和白云石组成，并含有泥质、硅质等杂质。 溶解速度及岩溶发育强度：纯灰岩﹥白云岩﹥硅质、泥质灰岩。 2）组分及结构： a.组分：包括粒度相当于粉粒到砾的粒屑和充填在粒屑之间的粒度细小的泥晶 以及以化学沉淀方式充填于颗粒之间的方解石亮晶。它们形成了各种碳酸盐 岩结构，产生各类孔隙，决定其溶蚀强度。 b.结构： 生物礁岩结构：最易溶蚀，它主要由生物碎屑组成，孔隙大且多； 泥晶粒屑碳酸盐岩及泥晶碳酸岩次之； 亮晶碳酸岩，尤其是经过重结晶作用的亮晶碳酸盐岩，孔隙度小，最不易溶 蚀。

水文地质学基础练习及答案

《水文地质学基础》试题库及参考答案?目录第一章地球上的水及其循环 (1)第二章岩石中的空隙与水分 (4)服第三章地下水的赋存 (9)暗室逢第四章地下水运动的基本规律 (15)收复失第五章毛细现象与包气带水的运动 (20)第六章地下水的化学成分及其形成作用 (22)第七章地下水的补给与排泄...........................................29QWDD 第八章地下水系统 (35)第九章地下水的动态与均衡 (37)第十章孔隙水 (40)是多少第十一章裂隙水 (42)三分法第十二章岩溶水·····················································45we 福娃第十三章地下水资源 (48)第十四章地下水与环境 (49)第二章岩石中的空隙与水分一、名词解释1．岩石空隙：地下岩土中的空间。

2．孔隙：松散岩石中，颗粒或颗粒集合体之间的空隙。

3．孔隙度：松散岩石中，某一体积岩石中孔隙所占的体积。

4．裂隙：各种应力作用下，岩石破裂变形产生的空隙。

5．裂隙率：裂隙体积与包括裂隙在内的岩石体积的比值。

6．岩溶率：溶穴的体积与包括溶穴在内的岩石体积的比值。

7．溶穴：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。

8．结合水：受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。

水文地质学基础 第十一章 裂隙水.

④当存在厚层隔水层且断层断距较大时，形成阻水断层。 有利于排水疏干而不利于供水。
重点内容
1. 裂隙水的类型及特征 2. 裂隙水流的特征 3. 裂隙介质的研究方法及使用范围 4. 导水断层的水文地质意义
2. 裂隙水流的基本特征
◆流场不连续 ◆局部流向与整体流向往往不一致
三、 裂隙介质的研究方法
1. 等效多孔介质方法： ☆用等效的多孔介质场来近似代替复杂的裂隙介质场. ☆应用条件：
1）等效时含水系统的补、径、排条件不能改变。 2）等效是两种介质在特定功能上的等效。
2. 双重介质方法 ☆分别用两种等效的多孔介质去近似代替大小两种空隙。
◆导水断层带的水文地质意义：Байду номын сангаас①贮水空间。当围岩本身裂隙不发育而仅断层带局部破
碎时。初期涌水量及水压可能较大，但迅速衰减，以至干涸 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。涌水量较大且稳定。 ③导水断层沟通若干个含水层或地表水体时，断层带兼
具贮水空间、集水廊道与导水通道的功能。涌水量大且长期 保持稳定。
☆特点：
1.两种空隙空间分别刻画，各有自己独立的参数； 2.两种空隙存在水力联系，可以进行水量交换。 3. 非连续介质方法 ☆对裂隙网络中每条具有实际导水意义的裂隙进行精确的 描述。
☆优点：可以准确计算出裂隙网络内任意一点的水头、孔 隙水压力、渗透速度、流量等。
☆缺点：对实际资料的要求很高，计算复杂，要求用电网 络模拟或计算机模拟。
第十一章 裂隙水 一、 裂隙水的类型
1、成岩裂隙水（层状裂隙水） ◆多见于硬脆性岩石中。 玄武岩中的层状裂隙含水系统。岩脉及侵入岩
接触带，形成的带状裂隙含水系统。 ◆常呈层状或似层状分布，具有良好的水力联

水文地质学基础--12裂隙水

构造应力 大小，应力频率，性质（张，压），具有方向性。
构造部位
背斜轴部、断层带附近等构造应力集中部位
斜裂隙
层状岩石的构造裂隙
横裂隙
纵裂隙层面 裂隙顺层 裂隙来自12.3 裂隙介质及其渗流
裂隙网络
➢ 是指一定范围内相互连通的不同级次的裂隙所构成的空隙网络, 具复合的树状或脉状结构（脉、枝、干构成）。
裂隙级次
➢ 微小裂隙（原生和次生）→储水作用； ➢ 中裂隙（顺层） →连通作用，储水\导水作用； ➢ 大裂隙（包括断层） →导水作用
应用
➢ 矿坑\基坑排水、文物保护\洞室开挖、供水
✓ 打在脉上只能抽取或排出有限的水 ✓ 打在干上才能抽取或排出大量的水
12.5 断裂带的水文地质意义
断裂带的导水性
断裂带的水文地质意义
构造裂隙水
➢ 构造裂隙是所有裂隙成因类型中最常见、分布范围最广、与各种水 文地质工程地质问题关系最密切的类型，是裂隙水研究的主要对象。
构造裂隙水
裂隙发育的控制因素
岩石（层）力学性质 ➢ 塑性岩层：裂隙密度大，张开性差，延伸有限，导水性差； ➢ 脆性岩层：裂隙密度小，张开性好，延伸远，导水性好。 ➢ 结构：厚层（张开性好，多为脉状裂隙）；薄层：层状；互层
裂隙水的特点
➢ 分布不均匀 ➢ 水力联系不统一性 ➢ 渗透的各向异性
12.2 裂隙的成因类型及其中的地下水
裂隙水的分类
➢ 脉状裂隙水（veiny water）：以导水通道为骨干汇同周围的中小裂 隙而成——构造裂隙水
➢ 层状裂隙水（stratiform water)：裂隙密集均匀，整个含水层具有 统一的水力联系——成岩裂隙、风化裂隙
第12章 裂隙水（fissure water）

裂隙的发育与裂隙水

断裂带有疏松多孔的构造角砾岩 两侧增强带裂隙发育，张开度大 断裂带的构造角砾岩含有大量泥质 两侧增强带裂隙不发育，张开度小 断裂带有细碎紧密的构造岩 两侧发育张开性较好的扭张裂隙
张 性 断 层 压 性 断 层
发育于脆性岩层 发育于塑性岩层 发育于脆性岩层 发育于塑性岩层
断 层
断裂带为糜棱岩、断层泥
两侧增强带有张开性差的扭节理 断层带有糜棱岩、构造角砾岩 两侧羽毛状裂隙密集或低序次断裂
扭性断层
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11.2 裂隙水成因类型
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11.2 裂隙水成因类型
– 构造裂隙水特点 • 具有裂隙水的一般特点 • 可形成层状、带状、脉状构造裂隙水 • 可形成潜水或承压 水 • 运动特征：局部流向往往与整体流向不一致，甚 至相反。平面上，局部流向多不垂直于等水位 （压）线，剖面上，裂隙水水位以及平面上裂隙 水等水位线，除若干点外，其余都是虚拟的。
走向与层面一致，褶皱核部张开度 大延伸远。褶皱翼部为压剪性 两端尖灭透镜状，延伸不远张开度 大，裂面粗糙
一组发育（裂面粗糙），一组不发育 （裂面平直），张开度小
纵裂隙 横裂隙 裂隙
斜裂隙 层面裂隙
薄层沉积岩，裂隙密集均匀。厚层 或块状岩层，裂隙稀疏不均匀
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11.2 裂隙水成因类型
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11.2 裂隙水成因类型
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11.3 裂隙介质的研究方法
裂隙及裂隙网络
– 不同规模、不同方向的裂隙通道相互连能为导水 裂隙网络形成裂隙含水系统。 – 组成这一网络的裂隙按其规模可划分为三个级别： • 微小裂隙，这些裂隙导水能力很差，但由于数 量众多，具有一定的贮水意义 • 中裂隙，是野外肉眼观察所能见到的最普遍的 裂隙 • 大裂隙（包括断层，在岩层中数量很少，但张 开宽度大，延伸远，在裂隙网络传输地下水的 功能上起主要控制作用
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12．2裂隙水成因类型及其中的地下水
12．3 裂隙介质及其渗流
1．裂隙及裂隙网络 一个独立的裂隙可以看作两壁之间的一个窄缝，在自身所在平面的两个 方向延伸较远，而在第三个方向上延伸较短。单个裂隙在其自身所在平 面上延伸是有限的，不能构成连续的导水空间。 只有在不同方向的裂隙交切构成一个导水网络时，才能在一定范围内具 有传输地下水的功能。 裂隙网络：
12．5 断层的水文地质意义
12．1 概 述 12．2 裂隙水成因类型及其中的地下水
12．3 裂隙介质及其渗流
12．4 裂隙及裂隙水的研究方法 12．5 断层的水文地质意义
12．1 概 述
贮存运移于裂隙基岩中的水––––裂隙水。 1．特点：不均匀性和各向异性 ① 同一岩层中，相距很近的两口井，水量相差悬殊，甚至一孔有水， 一孔无水； ② 相距很近的两孔，地下水位相差很大，水质、动态也有明显的不同； ③ 采矿中整体涌水量不大，但在局部涌水量很大；
① 夹于塑性岩层中的薄层脆性岩石→裂隙网络→裂隙含水系统；
② 风化裂隙→裂隙网络→裂隙含水系统； ③ 玄武岩中的裂隙→裂隙网络→裂隙含水系统；
④ 构造裂隙→裂隙网络→构造裂隙含水系统（在空间上呈脉分布）。
12．3 裂隙介质及其渗流 裂隙按其规模可划分为三个级别： （1）微小裂隙：在岩石中非常密集，延伸和张开性都很差， 在新鲜完整的岩石上用肉眼不易发现，导水能力很差，但由 于数量众多，是主要的贮水空间。 （2）中裂隙：岩层中数米1条至1米数条，长度延伸几米至十 几米，是野外肉眼观察所能见到的最普遍的裂隙。兼具贮水导水功能。 （3）大裂隙（包括断层）：在岩层中数量很少，但张开宽度 大，延伸远，在裂隙网络传输地下水的功能上起主要控制作 用。在裂隙网络中起导水作用。
③ 其空间展布具有方向性； ④ 一般并不形成具有统一水力联系、水量分布均匀的含水层，而是形成若干 带状或脉状裂隙含水系统； ⑤ 系统与系统之间没有或仅有微弱的水力联系，各有自己的补给范围、排泄 点及动态特征，其水量大小取决于自身规模的大小。 带状或脉状裂隙含水系统，一般是由一条或几条大的导水通道（如断层、大 裂隙、侵入岩与围岩接触带等）为干流，汇同周围裂隙而形成的。
12．4 裂隙及裂隙水的研究方法
12．4 裂隙及裂隙水的研究方法
2．双重介质方法 裂隙介质存在两种导水性能相差悬殊的空隙空间，其中大的裂隙导水能 力比较强，小的裂隙，导水能力弱，但为数众多，贮水能力不可忽略。
对介质中大、小两种裂隙分别用两种等效的多孔介质去近似代替大小两 种空隙，称为––––双重介质方法。
① 岩脉及侵入岩接触带：张开裂隙发育，常形成近乎垂直的带状裂隙含 水系统。
12．2裂隙水成因类型及其中的地下水
2．风化裂隙水 风化裂隙––––暴露于地表的岩石，在温度变化和水、空气、生物等风化 营力作用下形成的裂隙。（风化作用形成的裂隙）
特点：常形成密集均匀、无明显方向性，连通良好的裂隙网络。
厚度：几米~几十米，未风化的母岩构成相对隔水底板。 故风化裂隙水 一般为潜水，被后期沉积物覆盖的古风化壳可赋存承存水。
12．2裂隙水成因类型及其中的地下水 （3）富水部位(构造裂隙赋水性的一般特点)： ① 应力集中部位，裂隙常较发育，岩层透水性也较好； ② 背斜轴部常较两翼富水； ③ 倾斜岩层较平缓岩层富水； ④ 断层附近往往格外富水；
⑤ 夹于塑性岩层中的薄层脆性岩层，富水性好。山区找水 找水的理想布井层位。
随深度的增加，裂隙的张开性变差，其透水性随深度 的增加而减弱。
缺点：对实际资料要求高，计算比较复杂。
适用于：研究区域比较小，工作程度比较高的地区（如岩体 高边坡的稳定性、地下硐室围岩的稳定性等）。
12．4 裂隙及裂隙水的研究方法 实际工作中： ① 大范围的流量问题可采用等效多孔介质方法； ② 若介质中存在两种导水能力相差悬殊（大、小）的空隙， 可采用双重介质方法；
抽水时，某一方向上的观测孔，水位下降快（甚至较远的孔），而另一 方向上甚至很近的观测孔，水位却无变化。
12．1 概 述
2．孔隙水与裂隙水的比较： （1）孔隙水：
孔隙分布连续均匀，构成具有统一水力联系、水量分布均匀的层状含水系统。
（2）裂隙水： ① 裂隙率比孔隙率低1 ~ 2数量级；
② 裂隙分布很不均匀（不连续、不均匀）；
12．4 裂隙及裂隙水的研究方法
岩层(岩体)裂隙野外调查统计！
12．4 裂隙及裂隙水的研究方法
1．等效多孔介质方法 等效多孔介质方法––––就是用连续的多孔介质的理论来研究非连续的 裂隙介质，用虚拟的一个等效多孔介质场来近似代替复杂的裂隙介 质场。 不要求两个水动力场完全相似，只要求某些方面相近，如两个系统的泉 流量要相等，这时称这个孔隙介质为裂隙介质的等效多孔介质。 应用条件： a. 等效时，含水系统的补、径、排条件不能改变； b. 要求介质总体导水能力等效，如泉流量相等； c. 边界条件相同。
12．3 裂隙介质及其渗流 常常大的裂隙构成导水通道，汇同周围较小的裂隙，形成具 有树状结构（或脉状结构）的网络。大裂隙起传导地下水 （导水）的作用，小裂隙起贮存地下水的作用，以及时间上 的调节作用。
12．3 裂隙介质及其渗流 2．裂隙），钻孔 或坑道揭露时涌水量大，并汇集小裂隙中的水；离开主 干裂隙，在小裂隙上，水量很小； ② 在整个岩体中，裂隙通道所占空间比例很小，一般为： 几% ~ 十几%； ③ 水流只存在于裂隙通道内，通道之外没有水流，其渗流 场是不连续的；(图12-8) ④水的流向：局部流向与整体流向往往不一致，有时甚至 与整体流向相反。
③小范围的以求解孔隙水压力、流速为主的问题可采用非 连续介质的方法。
例如：岩体高边坡稳性、地下硐室围岩稳定性等问题。
12．5 断层的水文地质意义
对于供水： （1）隔水断层：断裂带本身不含水，但上盘或下盘岩层如果裂隙发育 （脆性岩石），具有较好的汇水条件，可成为富水地段→打断层两侧的 岩层。 （2）透水断层：断裂带本身富水，若断层勾通上、下含水层，则使富 水性增强→打断层。 对于矿山排水： （1）隔水断层：若断层一侧岩层富水，则开采矿床时，不能打穿断层， 以防地下水涌入矿坑→保护断层。
12．2裂隙水成因类型及其中的地下水
1).岩性：
a.单一稳定的矿物组成的岩石风化裂隙很难发育(如石英) b.泥质岩石容易风化，但裂隙易被土状风化物充填而不导水； c.多种矿物组成粗粒结晶岩（花岗岩、片麻岩等），不同矿 物热胀冷缩不一，风化裂隙发育→主要风化裂隙水。
2).气候： a. 干燥而温差大的地区，岩石热胀冷缩 及水的冻胀等作用强烈，有利于形成导水的风化裂隙； b. 湿热气候区：以化学风化为主，泥质次生矿物及 化学沉淀常充填裂隙而降低其导水性。偶遇强风化带导 水性较半风化带弱。 3).地形：地形比较平缓区，有利于风化壳的发育与 保存，如果地形条件有利于汇集降水，则可能形成规模 较大的风化裂隙含水层。 通常，风化壳规模相当有限，风化裂隙含水层水量不大， 就地补给就地排泄，旱季泉流量变小或干涸。 4).卸荷裂隙：形成；沟谷两侧分布；剥蚀作用影 响；相对来讲，浅部透水性要比深部好。
② 脆性岩石：如石灰岩、岩浆岩、钙质胶结的砂岩等，其 构造裂隙一般比较疏松，但张开性好，延伸远，具有较 好的导水性。 ③ 沉积岩的裂隙发育与其胶结物成分及颗粒的粒度有一定 关系。a.钙质胶结 —脆性岩石；b.泥质及硅质胶结—塑性 岩石； 粗颗粒的砂砾岩裂隙张开性优于细粒的粉砂岩。
12．2裂隙水成因类型及其中的地下水 （2）裂隙分类： 构造裂隙的特点：具有明显而又比较稳定的方向性，方向 性是由构造应力场控制，不同岩层在同一构造应力场下形成 的裂隙通常具有相同或相近的方向。 裂隙具有方向性，按其与地层走向的关系（或褶皱轴线的 关系）可分为： ① 纵裂隙：与岩层走向大体平行（或与构造线平行） （图示3）； ② 横裂隙：与岩层走向垂直（图示1）； ③ 斜裂隙：与岩层走向斜交（图示2）； ④ 层面裂隙：发育于沉积层面之间（图示4）； ⑤ 顺层裂隙：顺层发育于层中间的裂隙（图示5）。
12．5 断层的水文地质意义 断裂带的其它功能： (1)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。 (2)导水断层沟通若干个含水层或地表水体时，断层兼具贮 水空、集水廊道与导水通道的功能。钻孔或坑道揭露可获 得稳定水源。 (3)如有厚层隔水层且断层断距较大的，可被切割成相对独 立的块段。与外界水力联系变弱；正是由于这种阴隔作用， 大的断层往往构成地下含水系统的边界。
在双重介质方法中，大小两种空隙空间分别刻画，有各自的参数（如K， n，μ等），但两种空隙存在水力联系，可以进行水量交换。
双重介质方法仍属于连续介质范畴，它的基本原理是等效多孔介质方法， 区别仅在于对大小空隙进行分别描述。
12．4 裂隙及裂隙水的研究方法 3．非连续介质方法 对裂隙网络每条具有实际导水意义的裂隙进行精确地描述， 包括每条裂隙的张开宽度、延伸长度、产状等，要求做出 实际的裂隙网络图，然后分别建立裂隙水流方程进行研究 ––––非连续介质方法。 优点：比较精确。
11．2 裂隙水的类型
12．2裂隙水成因类型及其中的地下水 各类裂隙的特点： ① 纵裂隙：延伸方向往往就是岩层导水能力最大的方向；纵 裂隙延伸较远，在背斜的核部为张性；
② 横裂隙：一般是张性的，张开宽度最大，但一般延伸不远；
③ 斜裂隙：是剪应力形成的，延伸长度及张开性都相对差一 些； ④层面裂隙：构成沉积岩的主要裂隙组，裂隙的多少取决于 岩层的单层厚度：单层薄，裂隙密集而均匀；单层厚，裂 隙稀疏而不均匀。
12．2裂隙水成因类型及其中的地下水
哪种裂隙最常见、分布最广、与 工程关系最密切？
1．成岩裂隙水
成岩裂隙––––是岩石在成岩过程中受内部应力作用而产生的原生裂隙。 （岩石形成过程中产生的裂隙）
含水意义大的有： ① 玄武岩：垂直节理比较发育，裂隙张开性好，且密集均匀，连通良好， 常构成贮水丰富、导水通畅的层状裂隙含水系统。 举例：美国夏威夷群岛：玄武岩裂隙十分丰富，檀香山城即以此为供水水 源，总涌水量7.5m3/s。我国内蒙一带。