裂隙的几何特征

7.2.1.1 张开度

隙宽是裂隙两个壁面之间的距离，用以度量裂隙的张开程度，所以又称张开度。按张开度划分，有开裂隙、闭裂隙和隐裂隙3种类型。①开裂隙是具有明显开口的缝隙，两壁岩石脱离接触。这种裂隙储水空间大，含水量多，导水能力强。②闭裂隙的两壁非常贴近，且在许多点上直接接触，用肉眼能够清楚地看出裂隙的存在，但看上去裂隙是闭合的。这种裂隙储水空间很小，导水能力和含水量均较微弱。③隐裂隙是用肉眼不易观察到的裂隙，通过岩面着色的方法可以识别出它的存在。隐裂隙基本不导水，也不含水，经过后期的构造变动和风化作用改造以后，可以变为开裂隙或闭裂隙。

裂隙的几何形态大多是不规则的，裂隙的张开度一般可以用平行板模型的等效水力隙宽表征:

地下水科学概论

式中:b为等效水力隙宽，即平行板之间的距离;q为通过单位长度裂隙的流量;g为重力加速度常数;υ为运动黏滞系数;I为水力梯度。

由式(7.1)可知，裂隙的导水能力对隙宽的变化最敏感。因此，裂隙岩体中隙宽较大的裂隙主要起导水作用，构成了导水裂隙系统;小裂隙发育密集，主要起储水作用，组成了储水裂隙系统。

7.2.1.2 粗糙度

粗糙度是度量岩石裂隙壁面粗糙程度的指标，一般用裂隙壁面起伏差来表征。粗糙度是影响裂隙渗透性的因素之一。岩石裂隙壁面起伏不平，有许多凸体，使水流阻力加大，渗透性降低。另一方面，由于裂隙壁面有许多凸体，岩石裂隙在剪切变形时发生剪胀，使隙宽增大，而且裂隙面越粗糙，增加值越大。在法向压应力的作用下，裂隙趋于闭合，但是对于岩石强度大、壁面粗糙的裂隙来说，壁面凸体之间仍可以留有空隙。因此，粗糙度对岩体渗透性影响是双向的，需要具体情况具体分析。

7.2.1.3 充填与胶结

裂隙的充填与胶结状况对裂隙的渗透性有很大影响。典型的充填物有砂、粉土、粘土、角砾、断层泥、糜棱岩等，胶结物有石膏、方解石、白云石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石、蛋白石、石英等。裂隙被充填的方式分为局部充填与完全充填，被完全充填的裂隙的渗透性取决于充填物的性质。据肖楠森的研究，硅质或铁质胶结的岩石裂隙透水性极差，钙质胶结或砂泥质充填的裂隙仍具有一定程度的透水性。

7.2.1.4 产状

裂隙的产状可以用走向、倾向、倾角来表示，也可以用裂隙面外法线与三个坐标轴夹角的余弦表示。裂隙产状及其与构造形迹的关系是裂隙分组的重要依据。例如，褶皱翼部的X节理是同时形成的两组节理，而褶皱轴部发育的纵张节理又为另一组节理，不同裂隙组之间存在明显的产状差异。

7.2.1.5 间距与密度

裂隙间距是同一组裂隙的垂直距离，裂隙密度是单位距离上裂隙的条数，两者互为倒数关系。裂隙间距与裂隙密度都是度量裂隙发育密集程度的指标。同一组裂隙中，各裂隙的间距并不严格相等，通常用平均值(期望或众数)表示。因此，裂隙的间距与密度都是统计指标。

7.2.1.6 迹长

迹长是裂隙(断层)展布范围和延伸长度在地表的反映，用裂隙面与出露岩面的交线长度表示。如果岩体露头比裂隙延伸长度小，这时真实的延伸长度只能估计。迹长是裂隙分组与判断裂隙水力特性的重要指标。迹长越长，切穿地层和其他断裂面的数量越多，裂隙的汇水能力就越大。

7.2.1.7 连通性

裂隙的连通性是指各组裂隙系统相互连通的程度。连通性包括两个方面，一是单个裂隙面连通的程度;二是不同裂隙面之间的连通程度。只有相互连通的裂隙才可以构成导水的裂隙网络，否则就类似于“死端孔隙”只能储存地下水。