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1、习题二 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。9重力水：重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。10毛细水：受毛细力作用保持在岩石空隙中的水。11支持毛细水：由于毛细力的作用，水从地下水
2、面沿孔隙上升形成一个毛细水带，此带中的毛细水下部有地下水面支持。12悬挂毛细水：由于上下弯液面毛细力的作用，在细土层会保留与地下水面不相联接的毛细水。13容水度：岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比值。14重量含水量：松散岩石孔隙中所含水的重量与干燥岩石重量的比值。15体积含水量：松散岩石孔隙中所含水的体积与包括孔隙在内的岩石体积的比值。16饱和含水量：孔隙充分饱水时的含水量。17饱和差：饱和含水量与实际含水量之间的差值。18饱和度：实际含水量与饱和含水量之比。19孔角毛细水：在包气带中颗粒接点上由毛细力作用而保持的水。20给水度：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表
3、面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。21持水度：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量。22残留含水量：包气带充分重力释水而又未受到蒸发、蒸腾消耗时的含水量。23岩石的透水性：岩石允许水透过的能力。24有效应力：实际作用于砂层骨架上的应力。二、填空1岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。空隙的 多少、大小、形状 、连通情况和分布规律，对地下水的分步和运动具有重要影响。2岩石空隙可分为松散岩石中的 孔隙 、坚硬岩石中的裂隙 、和可溶岩石中的 溶穴 。3孔隙度的大小主要取决于 分选程度 及 颗粒排列 情况，另外颗粒形状及胶结充填情况也影响孔
4、隙度。4岩石裂隙按成因分为：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙。5地下水按岩层的空隙类型可分为：孔隙水、裂隙水、和岩溶水。6毛细现象是发生在 固、液、气 三相界面上的。7通常以 容水度、含水量、给水度 、持水度和透水性来表征与水分的储容和运移有关的岩石性质。8岩性对给水度的影响主要表现为空隙的 大小 与 多少 。9松散岩层中，决定透水性好坏的主要因素是 孔隙 大小；只有在孔隙大小达到一定程度，孔隙度 才对岩石的透水性起作用。三、判断题1松散岩石中也存在裂隙。 （ ）2坚硬岩石中也存在孔隙。 （ ）3松散岩石中颗粒的形状对孔隙度没有影响。 （ ）4两种颗粒直径不同的等粒圆球状岩石，排列方式相同时，孔隙
5、度完全相同。（ ）5松散岩石中颗粒的分选程度对孔隙度的大小有影响。 （ ）6松散岩石中颗粒的排列情况对孔隙度的大小没影响。 （ ）7松散岩石中孔隙大小取决于颗粒大小。 （ ）8松散岩石中颗粒的排列方式对孔隙大小没影响。 （ ）9裂隙率是裂隙体积与不包括裂隙在内的岩石体积的比值。 （ ）10结合水具有抗剪强度。 （ ）11在饱水带中也存在孔角毛细水。 （ ）12在松散的砂层中，一般来说容水度在数值上与孔隙度相当。 （ ）13在连通性较好的含水层中，岩石的空隙越大，给水度越大。 （ ）14松散岩石中，当初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水位下降后，给水度偏小。（ ）15对于颗粒较小的
6、松散岩石，地下水位下降速率较大时，给水度的值也大。（ ）16颗粒较小的松散岩石中，重力释水并非瞬时完成，往往滞后于水位下降，所以给水度与时间有关。（ ）17松散岩石中孔隙度等于给水度与持水度之和。 （ ）18松散岩石中，孔隙直径愈小，连通性愈差，透水性就愈差。 （ ）19在松散岩石中，不论孔隙大小如何，孔隙度对岩石的透水性不起作用。（ ）20饱含水的砂层因孔隙水压力下降而压密，待孔隙压力恢复后，砂层仍不能恢复原状。（ ）21粘性土因孔隙水压力下降而压密，待孔隙压力恢复后，粘性土层仍不能恢复原状。（ ）22在一定条件下，含水层的给水度可以是时间的函数，也可以是一个常数。（ ）23在其它条件相同而
7、只是岩性不同的两个潜水含水层中.在补给期时，给水度大,水位上升大，给水度小，水位上升小。 （ ）24某一松散的饱水岩层体积含水量为30，那么该岩层的孔隙度为0.3。 （ ）四、简答题1 简述影响孔隙大小的因素，并说明如何影响？ 影响孔隙大小的因素有:颗粒大小、分选程度、和颗粒排列方式。当分选性较好时，颗粒愈大、孔隙也愈大。当分选性较差时，由于粗大颗粒形成的孔隙被小颗粒所充填，孔隙大小取决于实际构成孔隙的细小颗粒的直经。排列方式的影响：立方体排列比四面体排列孔隙大。2简述影响孔隙度大小的主要因素，并说明如何影响？影响孔隙度大小的因素有：颗粒排列情况、分选程度、颗粒形状及胶结程度。排列方式愈规则、
8、分选性愈好、颗粒形状愈不规则、胶结充填愈差时，孔隙度愈大；反之，排列方式愈不规则、分选性愈差、颗粒形状愈规则、胶结充填愈好时，孔隙度愈小。3裂隙率一般分为哪几种? 各自的定义？ 裂隙率分为面裂隙率、线裂隙和体积裂隙率。 面裂隙率：单位面积岩石上裂隙所占比例。 线裂隙率：与裂隙走向垂直方向上单位长度内裂隙所占的比例。体积裂隙率：单位体积岩石裂隙所占体积。4地壳岩石中水的存在形式有哪些？ 地壳岩石中水的存在形式： (1) 岩石“骨架”中的水(沸石水、结晶水、结构水)。(2) 岩石空隙中的水(结合水、液态水、固态水、气态水)。5结合水、重力水和毛细水有何特点？ 结合水束缚于固体表面，不能在自身重力影
9、响下运动，水分子排列精密、密度大，具抗剪强度；重力水在自身重力下运动，不具抗剪强度；毛细水受毛细力作用存在于固、液、气三相界上。6影响给水度的因素有哪些，如何影响？ 影响给水度的因素有岩性、初始地下水位埋深、地下水位降速。岩性主要表现为决定空隙的大小和多少，空隙越大越多，给水度越大；反之，越小。初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水下降后给水度偏小。地下水位下降速率大时，释水不充分，给水度偏小。7影响岩石透水性的因素有哪些，如何影响？ 影响因素有：岩性、颗粒的分选性、孔隙度。 岩性越粗、分选性越好、孔隙度越大、透水能力越强；反之，岩性越细、分选性越差、孔隙度越小，透水能力越弱。8简
10、述太砂基有效应力原理？在松散沉积物质构成的饱水砂层中，作用在任意水平断面上的总应力由水和骨架共同承担。及总应力等于孔隙水压力和有效应力 之和。因此，有效应力等于总应力减去孔隙水压力，这就是有效应力原理。9简述地下水位变动引起的岩土压密？地下水位下降后，孔隙水压力降低，有效应力增加，颗粒发生位移，排列更加紧密，颗粒的接触面积增加，孔隙度降低，岩土层受到压密。五、论述题1岩石空隙分为哪几类，各有什么特点？ 岩石空隙分为：孔隙、裂隙和溶穴。 孔隙分布于颗粒之间，连通好，分布均匀，在不同方向上孔隙通道的大小和多少都很接近；裂隙具有一定的方向性，连通性较孔隙为差，分布不均匀；溶穴孔隙大小悬殊而且分布极不
11、均匀。2为什么说空隙大小和数量不同的岩石，其容纳、保持、释出及透水的能力不同？ 岩石容纳、保持、释出及透水的能力与空隙的大小和多少有关。而空隙的大小和多少决定着地壳岩石中各种形式水所占的比例。空隙越大，结合水所占的比例越小，则容纳、释出及透水能力越强，持水能力越弱；反之，空隙度越小，结合水所占的比例越大，则容纳、释出及透水能力越弱，持水能力越强。所以说空隙大小和数量不同的岩石其容纳、保持、释出及透水的能力不同。3地下水位的埋藏深度和下降速率，对松散岩石的给水度产生什么影响？ 初始地下水位埋藏深度小于最大毛细上升高度时，地下水位下降，重力水的一部分将转化为支持毛细水而保持于地下水面以上，给水度偏小；在细小颗粒层状相间分布的松散岩石，地下水位下降时，易形成悬挂毛细水不能释放出来，另外，重力释水并非瞬时完成，而往往迟后于水位下降，给水度一般偏小。
