巖石中的孔隙和水分-資料下載頁(yè)
2025-05-14 00:14本頁(yè)面
【正文】 巖石 最大釋水能力 的指標(biāo) 定義 ：地下水位下降一個(gè) 單位深度 ，從地下水位延伸到地表面的 單位水平面積巖石柱體 ，在重力作用下釋出的水的體積，稱為給水度（ μ ）（可以參見第三章圖 3— 8b）。 思考：當(dāng)水位下降一個(gè)單位，土層孔隙中是否所有的水都流出來？ 結(jié)合上述空隙中水的存在形式，在土層中會(huì)保留的水有：結(jié)合水膜、孔隙毛細(xì)水、有時(shí)會(huì)有懸掛毛細(xì)水和支持毛細(xì)水。 第二章 巖石中的孔隙與水分 2021/6/16 41 影響給水度 μ值的因素： 思考：礫石、粗砂、細(xì)砂、砂礫混合樣相比較，哪種試樣給水度大 ? ? 巖性 ： 空隙大 的樣品， 重力釋水后，結(jié)合水與孔角毛細(xì)水較少， 給水度大， μ≈n；礫 粗砂 … 粉砂；孔隙細(xì)小（粘性土），比表面積大，結(jié)合水與孔角毛細(xì)水殘留多，給水度小。 ? 地下水位初始埋深 （ H0）：當(dāng)?shù)叵滤怀跏悸裆钚∮谥С置?xì)水帶高度 時(shí)，當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，原重力水大多轉(zhuǎn)化為支持毛細(xì)水而保留于地下水面之上，從而使 μ變小。 第二章 巖石中的孔隙與水分 2021/6/16 42 常見松散巖土的給水度 051015202530粘土 亞粘土 粉砂 細(xì)砂 中砂 粗紗 礫石 細(xì)礫 中礫 粗礫 第二章 巖石中的孔隙與水分 2021/6/16 43 ? 與地下水位下降速度有關(guān)： 當(dāng)?shù)叵滤幌陆邓俾蚀髸r(shí)，給水度偏小，此點(diǎn)對(duì)于細(xì)粒松散巖石尤為明顯。可能的原因：重力釋水并非瞬間完成，而往往滯后于水位下降；此外，迅速失水時(shí)大小孔道失水不同步，在小孔道形成懸掛毛細(xì)水而不能釋出。 ? 土層結(jié)構(gòu)： 均質(zhì)土特征與上述討論一致，巖土層為層狀非均質(zhì)土?xí)r，往往會(huì)影響 μ值，多層狀土的特征而言，上粗下細(xì)，上細(xì)下粗產(chǎn)生不同影響給水度。 第二章 巖石中的孔隙與水分 2021/6/16 44 給水度小結(jié)（影響給水度的因素）： ? 均值土、地下水位初始埋深大于支持毛細(xì)水高度（ hc)、水位降速慢時(shí)，給水度最接近理論值。 ? 水位初始埋深小于支持毛細(xì)水高度 時(shí)，埋深愈淺，μ越小。 ? 水位降速愈快， μ偏小。 ? 一般而言，層狀土的給水度 μ小于均值土層。 第二章 巖石中的孔隙與水分 2021/6/16 45 持水度 （ Sr） 持水度 —— 反映 巖石最小含水能力 的指標(biāo) 如前所述，地下水位下降時(shí)，一部分水由于毛細(xì)力（以及分子力）的作用而仍舊反抗重力保持于空隙中。 ? 定義 ：地下水位下降一個(gè)單位深度，單位水平面積巖石柱體中反抗重力而保持于巖石空隙中的水量。 ? 給水度、持水度與孔隙度 的關(guān)系是： ? 影響因素給水度的因素與影響持水度的相同。 ? 殘留含水量 （ W0): 包氣帶充分重力釋水而又未受到蒸發(fā)、蒸騰消耗時(shí)的含水量。數(shù)值上相當(dāng)于最大的持水度。 rSn? ?? 第二章 巖石中的孔隙與水分 2021/6/16 46 圖 2— 9 理想圓管狀空隙中重力水流速分布 （陰線部分代表結(jié)合水，箭頭長(zhǎng)度代表重力水質(zhì)點(diǎn)實(shí)際流速） 透水性 透水性是指巖石允許水透過的能力。表征巖土透水性的定量指標(biāo)是滲透系數(shù)。 影響因素： 以松散巖石為例，分析一個(gè)理想孔隙通道中水的運(yùn)動(dòng)情況。 2021/6/16 47 ? 孔隙大小及孔隙度 當(dāng)孔隙度一定而孔隙直徑越大，則圓管通道的數(shù)量越少，但有效滲流斷面越大，透水能力就越強(qiáng)；反之，孔隙直徑越小，透水能力就越弱。由此可見，決定透水性好壞的 主要因素是孔隙大小 ；只有在孔隙大小達(dá)到一定程度，孔隙度才對(duì)巖石的透水性起作用，孔隙度越大，透水性越好 。 第二章 巖石中的孔隙與水分 圖 210 理想化孔隙介質(zhì) 2021/6/16 48 ? 孔隙通道變化與曲折性 ： 松散巖石的實(shí)際孔隙通道并不是直徑均一的圓管，而是直徑變化、斷面形狀復(fù)雜的管道系統(tǒng)（圖 211， a）。巖石的透水能力并不取決于平均孔隙直徑（圖 211， b），而在很大程度上取決于 最小的孔隙直徑 （圖 211， c）。 孔隙通道愈彎曲，水質(zhì)點(diǎn)實(shí)際流程就愈長(zhǎng)，克服摩擦阻力所消耗的能量就愈大。 ? 顆粒分選性 ，除了影響孔隙大小，還決定著孔隙通道沿程直徑的變化和曲折性（圖 2— 11， a），因此，分選程度對(duì)于松散巖石透水性的影響，往往要超過孔隙度。 2021/6/16 49 圖 2－ 11實(shí)際孔隙通道及其概化 a— 孔隙通道原型； b— 概化為沿程等經(jīng)的圓管； c— 概化為沿程不等徑圓管
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1