基本介紹
- 中文名：裂隙水
- 種類：3種
- 名字：風化、成岩、構造
- 埋藏條件：分布不均一
- 運動特點：達西定律
- 水源：丘陵和山區重要水源
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裂隙水
crevice water
裂隙水
裂隙水賦存於岩體裂隙中的地下水。按含水介質裂隙的成因，可分為風化裂隙水、成岩裂隙水與構造裂隙水。按埋藏條件，可以是潛水或承壓水。與孔隙水比較，裂隙水分布不均勻，水力聯繫不好，介質的滲透性具有不均一性與各向異性。
裂隙水類型
風化裂隙水
賦存於岩體的風化帶中。風化作用與卸荷作用決定了岩體的風化裂隙帶在近地表處呈殼狀分布，通常厚數米至數十米。裂隙分布密集均勻，連通良好的風化裂隙帶構成含水層，未風化或風化程度較輕的母岩構成相對隔水層。因此，風化裂隙水一般為潛水。被後朔沉積覆蓋的古風化殼，也可賦存承壓水。風化裂隙水通常分布比較均勻，水力聯繫較好，但含水體的規模和水量都比較局限。
成岩裂隙水
賦存於各類成岩裂隙中。成岩裂隙是沉積岩固結脫水及岩漿岩冷凝收縮形成的裂隙。一般情況下，成岩裂隙多為閉合，不構成含水層。陸地噴溢的玄武岩裂隙發育且張開，可構成良好含水層。岩脈及侵入岩體與圍岩的接觸帶，冷凝後可形成張開的呈帶狀分布的裂隙，賦存帶狀裂隙水。熔岩流冷凝過程中未冷凝的熔岩流走，在岩體中留下的巨大熔岩孔道，形成管狀含水帶，可成為強富水的含水層。
構造裂隙水
構造裂隙是固結岩石在構造應力作用下形成的最為常見的裂隙。構造裂隙水以分布不均勻、水力聯繫不好為其特徵。在鑽孔、平酮、豎井及各種地下工程中，構造裂隙水的湧水量、水位、水溫與水質往往變化很大。這是由於構造裂隙的分布密度、方問性、張開性、延伸性極不均一所造成的。一般說來，層狀岩層中，構造裂隙發育較為均勻，在層面裂隙的溝通下，構造裂隙水的水力聯繫較好。塊狀岩體中構造裂隙發育極不均勻，通常可分為3個級次的裂隙空間:[1]細短閉合的小裂隙構成的微裂隙岩體；[2]張開且延伸較長的中等裂隙構成的導水裂隙網路；[3]大裂隙與斷層構成的局部導水通道。當鑽孔或坑道進人微裂隙岩體時，水量微不足道；遇到裂隙網路時，出現較大水量;觸及大的裂隙導水通道，水量十分可觀。
裂隙岩體的滲透性，由於裂隙的性質及發育的方向性而具有各向異性。同時，隨著空間尺度增加，寬度較小的裂隙交接處增加，裂隙網路的滲透參數將會降低，這就是裂隙岩體的尺度效應。河谷地帶的裂隙岩體中，往往存在兩類互相獨立的裂隙網路系統，在淺表部連續分布的裂隙網路中，為淺循環冷水；在深部存在相對封閉而又連通的裂隙網路中，則為深循環水。
在裂隙岩體中開採或排除地下水時，要根據裂隙水的特點布置佑孔與坑道。在裂隙岩體中修建水利工程時，要充分考慮裂隙水的複雜性。滲漏計算，排水孔 (幕)和灌漿工程的設計，都應充分考慮裂隙岩體滲透性的不均一性，各向異性和尺度效應。
埋藏條件
裂隙水由於埋藏條件不同，可能承壓，也可能無壓。裂隙水的埋藏深淺不一，分布很不均一。裂隙岩層的透水性常顯示各向異性，不同方向的滲透係數差別很大。在垂直方向上隨著深度的增加透水性逐漸減弱。裂隙水是在位置和方向都受限制的空間中運動的（見圖），局部流向與整體流嚮往往不一致。受裂隙性質、發育特點（發育程度、規模、張開和充填情況等）和補給條件等因素的影響，主要發育脈狀裂隙水的地區，不同部位的富水程度相差懸殊。打在同一岩層中相距只有幾米的井，可能一井有水，一井無水。因此，岩性、地質構造控制了裂隙的性質和發育特點，從而也就控制了裂隙水的賦存規律。裂隙水通常是淡水，但在一定的地質構造條件下也可能是礦化水或滷水，如四川盆地的滷水。
裂隙水
裂隙水運動特點
大多數情況下裂隙水的運動符合達西定律。只有在少數巨大的裂隙中水的運動不符合達西定律，甚至屬紊流運動。裂隙介質與孔隙介質的重要區別在於它具有非均質性和各向異性。裂隙的大小、張開度、密度、方向和分布狀況等都對裂隙水的運動發生影響。因此需要根據具體的裂隙狀況求出介質的各向異性，再引用孔隙介質中的滲透理論加以計算。20世紀60年代，出現了雙重介質滲透學說，認為在裂隙岩石中同時存在著兩種空隙和滲流系統：孔隙和分割含孔隙和岩塊之間的裂隙。岩石的貯水性質主要與孔隙有關，導水性主要與裂隙有關。地下水主要貯存在孔隙中，水的運動主要在裂隙中進行。從這一觀點出發，建立了相應的液體運動的微分方程。70年代中期，這個理論具體套用於解決水文地質問題。80年代又有新的發展，不僅套用於裂隙水流問題，還推廣套用於研究地下水中溶質和熱量的輸運問題，但一些機制還有待進一步研究。
