2.含水介质的水理性质 岩土的空隙,虽然为地下水提供了存在的空间,但是水能否自由的进出这些空间,以及岩土保持水的能力,却与岩土表面控制水分活动的条件、性质有很大的关系。这些与水分的贮容、运移有关的岩石性质,称为含水介质的水理性质,包括岩土的容水性、持水性、给水性、贮水性、透水性及毛细性等。1)容水性指在常压下岩土空隙能够容纳一定水量的性能,以容水度来衡量。容水度(Wn)定义为岩土容纳水的最大体积Vn与岩土总体积V之比,即Wn=Vn/V×100%。由定义可知,容水度Wn值的大小取决于岩土空隙的多少和水在空隙中充填的程度,如全部空隙被水充满,则容水度在数值上等于孔隙度;对于具有膨胀性的粘土,充水后其体积会增大,所以容水度可以大于孔隙度。2)持水性饱水岩土在重力作用下排水后,依靠分子力和毛管力仍然保持一定水分的能力称持水性。持水性在数量上用持水度表示。持水度Wr定义为饱水岩土经重力排水后所保持水的体积Vr和岩土总体积V之比。即Wr=Vr/V×100%,其值大小取决于岩土颗粒表面对水分子的吸附能力。在松散沉积物中,颗粒愈细,空隙直径愈小,则同体积内的比表面积愈大,Wr,愈大。3)给水性 指饱水岩土在重力作用下能自由排出水的性能,其值用给水度(μ)来表示。给水度定义为饱水岩土在重力作用下,能自由排出水的体积Vg和岩土总体积V之比,即μ=Vg/V×100%。由上述3个定义可知:岩土持水度和给水度之和等于容水度(或孔隙度),即Wn=Wr+μ或n = Wr+μ。式中n为孔隙度。4)透水性 指在一定条件下,岩土允许水通过的性能。透水性能一般用渗透系数K值来表示。其值大小首先与岩土空隙的直径大小和连通性有关,其次才和空隙的多少有关。如粘土的孔隙度很大,但孔隙直径很小,水在这些微孔中运动时,不仅由于水与孔壁的摩阻力大而难以通过,而且还由于粘土颗粒表面吸附形成一层结合水膜,这种水膜几乎占满了整个孔隙,使水更难通过。透水层与隔水层虽然没有严格的界限,不过常常将渗透系数K值小于0.001米/日的岩土,列入隔水层,大于或等于此值的岩土属透水层。 5)贮水性 上述岩土的容水性和给水性,对于埋藏不深、厚度不大的潜水(无压水)来说是适合的,但对于埋藏较深的承压水层来说,往往存在明显的误差。主要原因是在高压条件下释放出来的水量,与承压含水介质所具有的弹性释放性能以及来自承压水自身的弹性膨胀性有关。通常,