рід.
Одними з головних властивостей породи, визначальними її ставлення до води, є пористість і шпаруватість. Під пористістю розуміють наявність в породах малих пустот - капілярних пір, під скважностью - наявність в породах більших, некапілярних проміжків - свердловин різного походження та форми. Іноді сукупність всіх порожнеч об'єднують в поняття загальної пористості.
Особливості порово-трещинного простору. Виділяють такі види скважности: 1) пористість осадових НЕ зцементованих (піски, галькові, суглинки, глини) і слабо зцементованих (пісковики, опоки) порід; 2) структурну пористість осадових порід, пов'язану з наявністю шаруватості, структурних тріщин і т.п .; 3) відносно рівномірну тріщинуватість вивітрювання і літо-генетичну; 4) тріщинуватість тектонічну (великі тріщини) і кавернозность (порожнини різної форми у вапняках).
За розмірами пір або тріщин шпаруватість підрозділяється на НЕ капілярну (більше 0,5 мм), капілярну (від 0,5 до 0,0001 мм), субкапіллярную (менше 0,0001 мм). У першій і другій міститься вільна вода, в третій - тільки фізично зв'язана вода. Виділяють чотири типи порово-трещинного простору і відповідно геологічного середовища: а) пористу, б) з подвійною пористістю, в) тріщинувату, г) з подвійною трещиноватостью. Перший тип, незважаючи на наявність пір різних розмірів і форми, статистично характеризується як достатньо однорідна для руху води середу. Другий тип відрізняється тим, що поряд з пористістю є тріщини, якими товща слабо зцементованих пористих порід розбивається на численні блоки різних розмірів. У цьому випадку середовище вважається гетерогенної. Третій тип схожий на перший і характеризується наявністю незакономерно розташованих невеликих тріщин, які утворюють досить однорідну для руху води середу. Четвертий тип схожий на другий, але відрізняється тим, що в масиві є системи великих тріщин або каналів, що розбивають середу на різної крупності тріщинуваті блоки. Тим самим створюється гетерогенно-блокова структура трещинного простору.
Показники порово-трещинного простору. До них відносять пористість n, тріщинуватість n т, питому поверхню пустотного простору S, коефіцієнт звивистості?. Пористість характеризує частку порового простору V п в загальному обсязі V гірської породи:
=V п/V (2.1)
а тріщинуватість - відносний обсяг тріщин. Крім того, використовується поняття приведеної пористості, що представляє собою відношення V п обсягом скелета V c породи. У цьому випадку коефіцієнт наведеної пористості? дорівнює
? =n/(1-n) (2.2)
Середні значення пористості для деяких порід наступні (у%): піски 35-45, глини 45-60, пісковики, опоки, карбонатні породи 5-3, кристалічні метаморфічні і вивержені породи - 1-2 і менш. Тріщинуватість завжди менше пористості, часто вона становить менше 1% і рідко перевищує 5%.
Виділяють загальну n, відкриту n 0 і активну n а пористість (тріщинуватість). Загальна пористість характеризує весь обсяг порово-трещинного простору і не дозволяє судити про пропускної і ємнісний здібностях породи, так як деякі пори і тріщини можуть бути несообщающейся (тупиковими) і містити фізично зв'язану воду, що зменшує обсяг порово-трещинного простору, через яке рухається вільна вода. Пропускна здатність породи залежить від розмірів пор і тріщин. Відкрита пористість (тріщинуватість) характеризує частку сполучених між собою пор і тріщин, а активна - додатково враховує ту частину порово-трещинного простору, яка зайнята фізично зв'язаної водою і практично не бере участі в механічному русі води. Активна і відкрита пористості в пісках практично рівні загальної пористості, а в суглинках і глинах вони істотно менше неї і часто не перевищують перші відсотків.
Питома поверхня порово-трещинного простору (загальна поверхня пор і тріщин в 1 см 3 породи) дуже значна, особливо для глин, і може досягати 10 м 2 і більше. Тому вода, рухаючись в такому середовищі, витрачає додаткову енергію на тертя об стінки пор і тріщин, і тим більше, чим менше їх розміри. Відносний характер геометрії порово-трещинного простору оцінюють коефіцієнтом звивистості? (Коефіцієнт Клінкенберг, який ввів його при дослідженні масопереносу в підземних водах). Він завжди менше одиниці, для пухких пісків дорівнює 0,5-0,7, а для зцементованих пісків - 0,25-0,5.
. 2 Вологоємність гірських порід
Пористість ґрунтів і порід визначає важливі водні властивості: водопроникність, водоотдачу і водоутримуючу здатність. Остання властивість характеризується вологоємністю, т. Е. Тим кількістю води, яка утримується на грунтах і гірських породах за певних умов. Вона виражається (у%) ставленням ваги або обсягу води, що міститься в породах, відповідно або до ваги сухої по...
