裂隙网络及裂隙水流的基本特征

一个独立的裂隙可以看到两壁之间的一个窄缝(图10－11a)，在自身所在平面的两个方向上延伸较长，而在第三个方向上延伸很短。一个独立的裂隙水流通道，在三维空间上可以被看做一个有限大小、形状不规则的板状几何体，或者形象地看成一个椭圆形薄饼。单个裂隙在其自身所在的平面上的延伸是有限的，单个裂隙或同一个方向上的若干平行裂隙并不能构成连续的导水空间，只有不同方向的裂隙相互交切构成一个导水网络时(图10－11b)，才能在一定范围内具有传输地下水的功能。

图10－11 裂隙及裂隙网络

不同规模、不同方向的裂隙通道相互连通为导水裂隙网络形成裂隙含水系统。由于岩性变化和构造应力分布不均匀，通常很难在整个岩层中形成分布均匀、相互连通的张开裂隙网络。裂隙含水系统通常具有树状或脉状结构，一些大的导水通道作用突出，使裂隙水表现出明显的不均一性，有时表现出突变性。钻孔或坑道如未揭露含水系统中的主干裂隙，由于次一级裂隙的集水能力有限，水量不大。只揭露微小裂隙时基本无水。但一旦钻孔或坑道揭露含水裂隙网的主干裂隙，广大范围内的裂隙网络中的水便逐级汇集于主干裂隙通道，出现相当大的水量。在同一裂隙岩层中打井或开挖坑道时，水量之所以相差悬殊，正是由于一个裂隙含水系统是不同级别裂隙的集合体，而同一岩层中又可能包含着若干个规模不同、互不联系的裂隙含水系统的缘故。

在整个岩体中，裂隙通道所占的空间比例很低，一般为千分之几至千分之十几。裂隙水流只存在于组成导水网络的各裂隙通道内，通道以外没有水流，裂隙水的流场实际上是不连续的，渗流场的势除了裂隙中的若干个点外都是虚拟的(图10－12a，b);水流被限制在迂回曲折的网络中运动，其局部流向与整体流向往往不一致，有时甚至与整体流向相反(图10－12b)。理解上述两个特征在实际中具有很大意义。例如，在裂隙岩层中打两个相距很近的钻孔用来确定地下水的水力坡度、流向、流速等非常的不可靠。

图10－12 裂隙渗流场与孔隙渗流场的比较