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水利工程滲流分析理論與實(shí)踐

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作者：陳益峰
出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2022-06-01
開(kāi)本： 其他 頁(yè)數(shù)： 364
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水利工程滲流分析理論與實(shí)踐 版權(quán)信息

  • ISBN：9787030714206
  • 條形碼：9787030714206 ; 978-7-03-071420-6
  • 裝幀：一般膠版紙
  • 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
  • 重量：暫無(wú)
  • 所屬分類：>

水利工程滲流分析理論與實(shí)踐 內(nèi)容簡(jiǎn)介

水利水電工程建設(shè)有力地推動(dòng)了滲流力學(xué)的發(fā)展，但也不斷地對(duì)滲流分析與控制理論提出新的挑戰(zhàn)。本書面向重大水利水電工程滲流分析與安全控制需求，系統(tǒng)闡述巖土介質(zhì)滲流的基本理論和數(shù)學(xué)模型、巖體的滲透特性及其演化規(guī)律、巖體的非達(dá)西滲流特性及其參數(shù)確定方法、巖土介質(zhì)的非飽和滲流特性及其參數(shù)估算、滲流場(chǎng)的數(shù)值模擬方法與防滲排水優(yōu)化設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。針對(duì)復(fù)雜的工程實(shí)踐問(wèn)題，本書通過(guò)豐富的工程案例，闡明地質(zhì)條件的利用、滲流模型的選取、滲流參數(shù)的取值、定解條件的確定、防滲排水的優(yōu)化等基本問(wèn)題，力求理論嚴(yán)謹(jǐn)，方法易行。本書部分插圖附有彩圖二維碼，掃碼可見(jiàn)。

水利工程滲流分析理論與實(shí)踐 目錄

目錄
CONTENTS
前言　i
第1章　巖土介質(zhì)滲流的基本理論　1
1.1　巖土介質(zhì)的類型與結(jié)構(gòu)特征　2
1.1.1　概述　2
1.1.2　孔隙介質(zhì)　3
1.1.3　裂隙介質(zhì)　6
1.1.4　溶隙介質(zhì)　11
1.2　巖土介質(zhì)滲流的基本規(guī)律　14
1.2.1　概述　14
1.2.2　線性滲流規(guī)律　15
1.2.3　非線性滲流規(guī)律　21
1.2.4　非飽和滲流規(guī)律　24
1.3　巖土介質(zhì)滲流的控制方程　31
1.3.1　概述　31
1.3.2　穩(wěn)定/非穩(wěn)定滲流分析模型　33
1.3.3　飽和-非飽和滲流分析模型　42
1.3.4　水-氣兩相滲流分析模型　46
參考文獻(xiàn)　49
第2章　巖體的滲透特性及其演化規(guī)律　55
2.1　巖石滲透特性的快速測(cè)試與解析方法　56
2.1.1　概述　56
2.1.2　瞬態(tài)氣壓脈沖法原理　56
2.1.3　巖石滲透率與孔隙率的解析公式　58
2.1.4　試驗(yàn)及結(jié)果分析示例　62
2.2　巖石的損傷及滲透特性演化規(guī)律　65
2.2.1　概述　65
2.2.2　巖石應(yīng)力-變形曲線與滲透率演化規(guī)律　66
2.2.3　巖石損傷的細(xì)觀力學(xué)分析　74
2.2.4　巖石滲透特性演化的細(xì)觀力學(xué)分析　84
2.2.5　巖石損傷-滲透率模型的驗(yàn)證及應(yīng)用　89
2.3　裂隙巖體的滲透特性及其演化規(guī)律　97
2.3.1　概述　97
2.3.2　巖體滲透特性的測(cè)試與表征方法　97
2.3.3　巖體滲透特性的演化模型　101
2.3.4　多泥沙河流壩址區(qū)巖體滲透特性的時(shí)間效應(yīng)　114
2.3.5　工程應(yīng)用實(shí)例　117
2.4　深切峽谷區(qū)巖體滲透系數(shù)的分布規(guī)律　125
2.4.1　概述　125
2.4.2　巖體滲透性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法　126
2.4.3　峽谷區(qū)巖體的滲透系數(shù)及其分布　129
2.4.4　峽谷區(qū)巖體滲透特性的主要影響因素　134
參考文獻(xiàn)　141
第3章　巖體的非達(dá)西滲流特性　147
3.1　裂隙的非達(dá)西滲流特性　148
3.1.1　概述　148
3.1.2　裂隙的幾何形貌及其對(duì)滲流的影響　148
3.1.3　裂隙滲流試驗(yàn)及非達(dá)西滲流規(guī)律　155
3.1.4　裂隙非達(dá)西滲流模型　158
3.2　穩(wěn)定流條件下裂隙巖體的非達(dá)西滲流特性　164
3.2.1　概述　164
3.2.2　高壓壓水試驗(yàn)與壓力-流量曲線　165
3.2.3　解析模型與巖體滲流參數(shù)的確定　169
3.2.4　巖體透水率的取值方法　174
3.2.5　工程應(yīng)用實(shí)例　176
3.3　非穩(wěn)定流條件下含水層的非達(dá)西滲流特性　181
3.3.1　概述　181
3.3.2　非達(dá)西線狀流模型　182
3.3.3　廣義非達(dá)西徑向流模型　187
3.3.4　工程應(yīng)用實(shí)例　197
3.4　巖土介質(zhì)非達(dá)西滲流參數(shù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律　203
3.4.1　概述　203
3.4.2　非達(dá)西滲流參數(shù)統(tǒng)計(jì)模型　204
3.4.3　非達(dá)西滲流參數(shù)的演化　210
3.4.4　工程應(yīng)用實(shí)例　213
參考文獻(xiàn)　219
第4章　巖土介質(zhì)的非飽和滲流特性　227
4.1　巖土介質(zhì)非飽和滲流參數(shù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律　228
4.1.1　概述　228
4.1.2　VG模型參數(shù)及分布特征　228
4.1.3　VG模型參數(shù)與滲透系數(shù)的相關(guān)關(guān)系　230
4.1.4　巖體VG模型參數(shù)的估算及工程應(yīng)用　233
4.2　變形條件下非飽和土的土水特征曲線　240
4.2.1　概述　240
4.2.2　非飽和土的變形特性與本構(gòu)模型　241
4.2.3　考慮變形影響的土水特征曲線模型　243
4.2.4　考慮變形影響的相對(duì)滲透率模型　253
參考文獻(xiàn)　258
第5章　滲流場(chǎng)的數(shù)值模擬方法　263
5.1　穩(wěn)定/非穩(wěn)定滲流數(shù)值模擬方法　265
5.1.1　概述　265
5.1.2　Signorini型變分不等式提法　266
5.1.3　有限元數(shù)值計(jì)算格式與流程　269
5.1.4　穩(wěn)定/非穩(wěn)定滲流分析的若干問(wèn)題　277
5.1.5　工程應(yīng)用實(shí)例　281
5.2　飽和-非飽和滲流數(shù)值模擬方法　286
5.2.1　概述　286
5.2.2　Signorini型變分不等式分析方法　287
5.2.3　水-氣兩相滲流的數(shù)值模擬方法　290
5.2.4　應(yīng)用示例　291
5.3　大型排水孔幕的數(shù)值模擬方法　294
5.3.1　概述　294
5.3.2　排水孔幕的邊界條件　295
5.3.3　排水孔幕模擬的子結(jié)構(gòu)技術(shù)　296
5.3.4　工程應(yīng)用實(shí)例　299
5.4　滲流場(chǎng)的多目標(biāo)反演分析方法　301
5.4.1　概述　301
5.4.2　滲流反問(wèn)題的數(shù)學(xué)表述　302
5.4.3　多目標(biāo)反演分析方法　304
5.4.4　工程應(yīng)用實(shí)例　308
參考文獻(xiàn)　318
第6章　水利工程滲流控制及其優(yōu)化設(shè)計(jì)　323
6.1　滲流作用下巖土介質(zhì)的變形與破壞　324
6.1.1　概述　324
6.1.2　巖土介質(zhì)的滲透穩(wěn)定性　324
6.1.3　巖土介質(zhì)的水-力耦合效應(yīng)　327
6.2　滲流控制技術(shù)原理與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法　330
6.2.1　概述　330
6.2.2　滲流控制技術(shù)及原理　331
6.2.3　滲流控制優(yōu)化設(shè)計(jì)方法　333
6.2.4　工程應(yīng)用實(shí)例　336
參考文獻(xiàn)　349
附錄井流偏微分方程的求解　352
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水利工程滲流分析理論與實(shí)踐 節(jié)選

第1章 巖土介質(zhì)滲流的基本理論 巖土滲流是流體在巖土介質(zhì)中的流動(dòng)現(xiàn)象。研究巖土滲流的根本目的是揭示地下水的賦存和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)滲流過(guò)程的有效控制或地下水資源的高效利用。巖土介質(zhì)中各種復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上是流體與介質(zhì)之間相互作用的結(jié)果，其滲流規(guī)律和運(yùn)動(dòng)過(guò)程受介質(zhì)特性、流體性質(zhì)與流動(dòng)條件等因素的共同控制。從介質(zhì)類型上看，巖土滲流有孔隙介質(zhì)滲流、裂隙介質(zhì)滲流和多重介質(zhì)滲流之分；從流動(dòng)狀態(tài)上看，巖土滲流有單相滲流和多相滲流、達(dá)西滲流和非達(dá)西滲流、穩(wěn)定滲流和非穩(wěn)定滲流之分。圖1.0.1給出了巖土滲流模型的一種筒潔分類。巖土滲流的主要研究?jī)?nèi)容包括滲流的機(jī)理與基本規(guī)律、巖土介質(zhì)的滲透特性與本構(gòu)模型、滲流場(chǎng)的模擬與分析方法，以及滲流場(chǎng)的控制與優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)等。本章簡(jiǎn)要概述巖土介質(zhì)的類型與結(jié)構(gòu)特征、巖土介質(zhì)滲流的基本概念和規(guī)律、滲流的連續(xù)性方程和定解條件，以及水利工程中常用的滲流分析模型。 1.1巖土介質(zhì)的類型與結(jié)構(gòu)特征 1.1.1概述 巖土的成因和類型不同，其組成成分、結(jié)構(gòu)特征和膠結(jié)程度差異極大，滲透特性、儲(chǔ)水能力及在流體作用下抵抗變形、潛蝕和破壞的能力也呈現(xiàn)出極大的差異。廣義上，巖土介質(zhì)均可視為多孔介質(zhì)，但在工程中，巖土介質(zhì)多依據(jù)其空隙特征劃分為孔隙介質(zhì)、裂隙介質(zhì)和溶隙介質(zhì)三種基本類型。孔隙介質(zhì)以孔隙為流體的主要儲(chǔ)集和流動(dòng)空間，如自然界中各類未膠結(jié)的土和堆積物；裂隙介質(zhì)以裂隙和各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)面為流體的主要儲(chǔ)存場(chǎng)所與運(yùn)移通道，一般特指裂隙巖體；溶隙介質(zhì)則是指含有溶蝕孔縫和洞穴的可溶巖體。相應(yīng)地，賦存于這三類介質(zhì)中的地下水分別稱為孔隙水、裂隙水和巖溶水。不少情況下，巖土介質(zhì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征和流動(dòng)特性難以釆用單一的介質(zhì)類型描述。例如，裂隙巖體常被概化為雙重介質(zhì)，以描述地下水在巖石孔隙系統(tǒng)中的緩慢流動(dòng)和裂隙系統(tǒng)中的快速流動(dòng)；而巖溶含水層常被概化為三重介質(zhì)，以分別描述地下水在巖石孔隙、溶蝕裂隙及巖溶管道中的不同流動(dòng)特性。此外，在不同的地層和同一地層的不同地段，地下水的賦存結(jié)構(gòu)與介質(zhì)類型也可能表現(xiàn)出明顯的差異。然而，無(wú)論巖土介質(zhì)的類型多么復(fù)雜多樣，孔隙滲流、裂隙滲流和管道流動(dòng)是巖土介質(zhì)滲流的基本形式。 巖土介質(zhì)中的空隙類型多樣，形態(tài)各異，大小不一，這些空隙既是流體儲(chǔ)集的場(chǎng)所，又是流體流動(dòng)的通道？紫妒强障兜囊环N類型，但在廣義上孔隙和空隙；Q使用。介質(zhì)中空隙的總體積與介質(zhì)表觀體積之比稱為孔隙率，但就流體的儲(chǔ)存和流動(dòng)而言，只有相互連通的空隙才是有意義的，將孤立、封閉的空隙排除在外的孔隙率稱為有效孔隙率？紫堵适潜碚鲙r土介質(zhì)儲(chǔ)水能力和傳輸特性的重要參數(shù)，孔隙率越大，介質(zhì)儲(chǔ)存流體的空間體積越大，但并不意味著介質(zhì)的過(guò)流能力越強(qiáng)。流體通過(guò)巖土介質(zhì)的能力稱為滲透性，滲透性不僅與空隙的數(shù)量和體積有關(guān)，還與空隙的形狀、大小、喉道尺寸及連通特性密切相關(guān)。根據(jù)滲透性的強(qiáng)弱，巖土介質(zhì)可粗略劃分為透水介質(zhì)、半透水介質(zhì)和不透水介質(zhì)，如圖l.1.1所示。但需要說(shuō)明的是，完全不透水的地層是不存在的，不透水是指地層的透水性足夠弱，因而在水文地質(zhì)上可視為相對(duì)隔水層，在工程上可作為防滲的依托。因此，巖土介質(zhì)的類型和空隙結(jié)構(gòu)特征不僅是研究巖土滲透特性與滲流規(guī)律的基礎(chǔ)，而且是研究巖土滲透穩(wěn)定性和滲流控制策略的關(guān)鍵。 1.1.2孔隙介質(zhì) 孔隙介質(zhì)由固相顆粒和顆粒之間的孔隙組成，固相顆粒構(gòu)成介質(zhì)的骨架，而孔隙則構(gòu)成流體儲(chǔ)集和運(yùn)移的空間。地表上廣泛分布的各類土體、各種未膠結(jié)的松散堆積物、地質(zhì)構(gòu)造中的充填物，以及土質(zhì)防滲體和人工堆石料，均屬于孔隙介質(zhì)。裂隙不發(fā)育的沉積巖，如黏土巖和碎屑巖，也常被視為孔隙介質(zhì)。此外，在不少情況下，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，常將裂隙巖體和可溶巖體概化為等效多孔介質(zhì)。巖土的孔隙結(jié)構(gòu)一般從固相顆粒的礦物成分、形狀、大小和空間組合關(guān)系，以及孔隙的形狀、大小和連通特性兩個(gè)方面加以研究。孔隙結(jié)構(gòu)不僅影響巖土介質(zhì)的滲透特性和滲流規(guī)律，而且決定了未膠結(jié)松散土體滲透變形和破壞的形式。 1.粒徑組成及顆粒級(jí)配曲線 孔隙介質(zhì)的成因不同，其固相顆粒的礦物成分、粒徑大小、形狀和密實(shí)程度也不同。例如，經(jīng)河流搬運(yùn)和沉積作用形成的沖積物，往往具有較好的磨圓度、分選性和較明顯的層理；而由重力或地表水流搬運(yùn)形成的崩坡積物，磨圓度和分選性較差，局部往往呈架空結(jié)構(gòu)，且一般不具有層理。未膠結(jié)的松散堆積物、構(gòu)造充填物和土質(zhì)防滲體的粒徑可按表1.1.1進(jìn)行分組，各粒徑范圍的組成情況和相對(duì)含量可釆用顆粒級(jí)配曲線描述，如圖1.1.2所示。 土的顆粒級(jí)配曲線表征了小于某粒徑（4)的土粒質(zhì)量占土樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)（r)，它是描述土顆粒粗細(xì)、顆粒分布的均勻程度及顆粒級(jí)配優(yōu)劣的重要工具。工程上常用的代表性粒徑有d10、d30、d60等。d10表示小于該粒徑的土粒質(zhì)量占土樣總質(zhì)量的10%，是細(xì)粒部分的代表性粒徑，稱為有效粒徑；d60是粗粒部分的代表性粒徑，稱為控制粒徑；d30則稱為連續(xù)粒徑。顆粒級(jí)配曲線的形態(tài)和級(jí)配的優(yōu)劣可釆用不均勻系數(shù)Cu與曲率系數(shù)描述，它們定義為(1.1.1) 不均勻系數(shù)cu表征了土顆粒的均勻程度和粒徑級(jí)數(shù)的多少，cu越小，土顆粒越均勻，粒徑級(jí)數(shù)越少，級(jí)配曲線越陡；反之，cu越大，土顆粒越不均勻，級(jí)配曲線越平緩，且在擾動(dòng)條件下土顆粒越容易分離成粗、細(xì)兩部分。工程上通常將Cu5的土稱為不均勻土。曲率系數(shù)Cc表征了顆粒級(jí)配曲線的形狀和級(jí)配優(yōu)劣，當(dāng)Ce3時(shí)，級(jí)配曲線往往存在平緩臺(tái)階，在該范圍內(nèi)缺少中間粒徑；而當(dāng)Cc=1～3時(shí)，土的組成粒徑齊全，級(jí)配連續(xù)。 因此，工程上常用Cu和兩個(gè)指標(biāo)對(duì)土的級(jí)配優(yōu)劣進(jìn)行劃分，即當(dāng)Cu>5且Cu=1～3時(shí)，土的級(jí)配連續(xù)，不存在平緩臺(tái)階，屬于級(jí)配優(yōu)良土，土的密實(shí)度較大，工程性質(zhì)也較好，如圖1.1.2中的曲線A所示；而當(dāng)上述兩個(gè)條件不能同時(shí)滿足時(shí)，土顆粒粗細(xì)不均，存在平緩臺(tái)階和不連續(xù)粒徑，屬于級(jí)配不良土，如圖1.1.2中的曲線B所示。對(duì)于級(jí)配不良土，一般以某粒徑范圍內(nèi)土粒含量小于或等于3%為原則，來(lái)界定級(jí)配曲線上的平緩臺(tái)階，進(jìn)而以該粒徑范圍內(nèi)的*小粒徑，或者*大與*小粒徑的平均值為區(qū)分粒徑必，將土的顆粒組成劃分為粗粒和細(xì)粒兩個(gè)部分。對(duì)于級(jí)配優(yōu)良土，區(qū)分粒徑可按式（1.1.3)估算：(1.1.3)式中：必0表示小于該粒徑的土粒質(zhì)量占土樣總質(zhì)量的70%。 區(qū)分粒徑?jīng)Q實(shí)際上就是土的細(xì)粒部分的界限粒徑，其對(duì)應(yīng)的土粒含量即細(xì)粒含量。細(xì)粒含量對(duì)土的密實(shí)度、滲透性和滲透穩(wěn)定性均具有重要的影響，當(dāng)細(xì)粒含量大于粗粒的孔隙體積時(shí)，粗？紫侗患(xì)粒完全填充，粗粒和細(xì)粒形成有機(jī)整體，土體具有較大的密實(shí)度和較低的滲透性，滲透破壞以流土為主；反之，當(dāng)細(xì)粒含量較小時(shí)，土的密實(shí)度較小，滲透性較大，在滲流作用下細(xì)粒容易在粗粒孔隙中移動(dòng)，從而形成管涌破壞。 2.孔徑分布及孔隙水的特征 土的固相顆粒內(nèi)部和顆粒之間，以及由若干顆粒黏結(jié)形成的團(tuán)粒內(nèi)部和團(tuán)粒之間，均存在孔隙，因而孔隙的形態(tài)和大小往往是極不均一的。連通孔隙中的細(xì)小部分稱為喉道，喉道的形態(tài)、大小和孔喉的組合關(guān)系對(duì)土的滲透性具有重要影響，因而土的滲透性不完全取決于孔隙率，還與孔隙的連通性及孔喉系統(tǒng)的特征尺寸密切相關(guān)。例如，黏性土顆粒極細(xì)小，且多呈片狀或團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，孔隙率大，但孔徑極小，連通性差，因而黏性土的滲透性極低（圖1.1.1);而對(duì)于寬級(jí)配或不良級(jí)配土，土顆粒分粗粒和細(xì)粒兩部分，當(dāng)細(xì)粒含量足夠大時(shí)，粗粒之間的孔隙被細(xì)粒完全填充，土的滲透性取決于細(xì)？紫兜奶卣鞒叽纾粗瑒t與粗粒孔隙尺寸相關(guān)。 巖土介質(zhì)的孔隙尺寸分布可通過(guò)壓汞法或掃描電子顯微鏡等技術(shù)測(cè)定，并用孔徑分布曲線表征，如圖1.1.3所示。粉土和砂土等粗粒土粒間聯(lián)結(jié)微弱，孔隙以粒間孔隙為主，孔隙多呈單峰分布，且孔隙越均勻，孔徑分布曲線越窄；黏性土多具有團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，土體內(nèi)部同時(shí)存在粒間小孔隙和團(tuán)聚體間大孔隙，因而孔隙常呈雙峰分布，且孔徑分布范圍較寬；不連續(xù)級(jí)配土因具有細(xì)粒間小孔隙和粗粒間大孔隙，孔隙也常呈雙峰或多峰分布？紫斗植紝(duì)土的持水性具有重要影響，土顆粒的親水性越強(qiáng)，孔徑越小，則土的持水能力越強(qiáng)。 孔隙是地下水賦存的主要結(jié)構(gòu)類型之一，賦存于孔隙介質(zhì)中的地下水稱為孔隙水。與其他介質(zhì)類型相比，孔隙介質(zhì)具有較好的均質(zhì)性和各向同性，因而孔隙水的分布和運(yùn)移也具有相對(duì)均勻、連續(xù)的特點(diǎn)，是連續(xù)介質(zhì)力學(xué)模型*為適用的地下水類型？紫端畯V泛分布于地表松散堆積物和河床覆蓋層中，以包氣帶水、潛水或承壓水的形式存在。孔隙含水層中的地下水一般具有完整、統(tǒng)一的地下水面，而包氣帶中的孔隙水多處于非飽和或局部飽和狀態(tài)。包氣帶是降水和地表水滲入地下的重要通道，對(duì)水分的垂向運(yùn)移具有分散、均化和延滯作用。 1.1.3裂隙介質(zhì) 巖體是經(jīng)歷漫長(zhǎng)的內(nèi)、外動(dòng)力地質(zhì)作用形成的，由巖石塊體和地質(zhì)結(jié)構(gòu)面組成的，具有一定結(jié)構(gòu)特征和賦存環(huán)境的地質(zhì)體。地下水滲流場(chǎng)、地應(yīng)力場(chǎng)和地溫場(chǎng)是巖體的主要賦存環(huán)境，因而巖體與賦存環(huán)境之間存在復(fù)雜的物質(zhì)、動(dòng)量和能量交換關(guān)系。結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征和空間組合關(guān)系不僅決定了巖體的結(jié)構(gòu)特征，而且在很大程度上決定了巖體的力學(xué)特性和滲流特性。通常情況下，結(jié)構(gòu)面是地下水的主要賦存和運(yùn)移場(chǎng)所，因而巖體均可被概化為裂隙介質(zhì)，尤其是孔隙不發(fā)育的巖層，如花崗巖、石英巖、大理巖等結(jié)晶巖地層。但對(duì)于孔隙較發(fā)育的巖層，如粉砂巖、砂巖、礫巖等碎屑巖地層，空隙包含孔隙和裂隙兩個(gè)系統(tǒng)？紫断到y(tǒng)徑流緩慢，但往往對(duì)巖層儲(chǔ)水起主導(dǎo)作用；裂隙系統(tǒng)導(dǎo)水性強(qiáng)，是地下水徑流的主干通道。為了描述孔隙和裂隙系統(tǒng)對(duì)地下水賦存與運(yùn)動(dòng)的不同貢獻(xiàn)，這類地層常被概化為孔隙-裂隙雙重介質(zhì)。 1.巖體結(jié)構(gòu)面 巖體結(jié)構(gòu)面是在漫長(zhǎng)的地質(zhì)作用過(guò)程中（成巖過(guò)程中或成巖之后）形成的各種物質(zhì)分異面或地質(zhì)界面。按其成因類型，巖體結(jié)構(gòu)面可大致劃分為原生結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和次生結(jié)構(gòu)面三大類。原生結(jié)構(gòu)面是在成巖過(guò)程中形成的地質(zhì)界面，包括：沉積結(jié)構(gòu)面，如反映沉積間歇性的層理、層面、不整合面和原生軟弱夾層等；火成結(jié)構(gòu)面，如侵入體與圍巖的接觸界面、流動(dòng)構(gòu)造面、冷凝節(jié)理、軟弱蝕變帶和巖漿間歇性噴溢形成的接觸界面等；變質(zhì)結(jié)構(gòu)面，如板理、片理、片麻理和片巖軟弱夾層等。構(gòu)造結(jié)構(gòu)面是受內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用形成的破裂面或破碎帶，包括節(jié)理、劈理、斷層、層間錯(cuò)動(dòng)帶等。次生結(jié)構(gòu)面是在地表或近地表?xiàng)l件下，因風(fēng)化、卸荷等外動(dòng)力地質(zhì)作用和人類工程活動(dòng)形成的結(jié)構(gòu)面。風(fēng)化裂隙和卸荷裂隙的發(fā)育程度與張開(kāi)度具有隨埋深的增大明顯減小的特點(diǎn)，因而自地表向下，巖體的完整性增強(qiáng)，滲透性降低，呈現(xiàn)出明顯的分帶特征，這種分帶特征在河谷地區(qū)尤為明顯。 巖體結(jié)構(gòu)面的成因不同，其發(fā)育規(guī)模也差異極大。根據(jù)破裂面或破碎帶的寬度和延伸長(zhǎng)度，結(jié)構(gòu)面的發(fā)育規(guī)？蓜澐譃槲寮(jí)（I～V)，如表1.1.2所示。I、II級(jí)結(jié)構(gòu)面包括區(qū)域性斷裂和延伸千米之上的大斷層、層間錯(cuò)動(dòng)帶和接觸破碎帶等，破碎帶寬度大于1m，一般構(gòu)成區(qū)域或工程場(chǎng)址區(qū)的水文地質(zhì)邊界（隔水邊界或補(bǔ)給邊界）或主干滲流通道。III級(jí)結(jié)構(gòu)面的延伸長(zhǎng)度為100～1000m，破碎帶寬度為0.1～lm，常構(gòu)成局部隔水邊界或優(yōu)勢(shì)滲流通道。IV級(jí)結(jié)構(gòu)面多由延伸長(zhǎng)度在百米之內(nèi)的小斷層和長(zhǎng)大裂隙組成，可構(gòu)成地下水滲流的優(yōu)勢(shì)通道。V級(jí)結(jié)構(gòu)面由節(jié)理裂隙組成，規(guī)模較小，但數(shù)量眾多，不但是地下水的主要流動(dòng)通道和賦存場(chǎng)所，而且決定了巖體的結(jié)構(gòu)特征和滲透特性。

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