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包气带

包气带

包气带是指从地表到潜水位之间的非饱和带,指位于地球表面以下、潜水面以上的地质介质。有时人们也把包气带称为非饱和区(unsaturated zone),但是这两个概念的含义不完全相同。非饱和区一般不包括潜水面之上的毛细上升区(capillary fringe)和季节性饱和区域。

目录

[隐藏]
1 特征
2 分类
3 水分分布
  1. 3.1 上层滞水
  2. 3.2 毛细水

包气带 - 特征

包气带图示

在接近地表的上层岩土中,土石的孔隙未被水充满,而含有相当数量的气体,故常将这一岩土层称为包气带。

包气带是指地面以下、地下水位以上的岩土孔隙未被水饱和的地带,又称非饱和带、通气带。

包气带是大气水和地表水同地下水发生联系并进行水分交换的地带,它是岩土颗粒、水、空气三者同时存在的一个复杂系统。其中植物根系活动层与外界有强烈的水分交换。包气带具有吸收水分、保持水分和传递水分的能力。

包气带 - 分类

按水分分布特征,包气带划成三个带:

①近地面处为毛细管悬着水带(有时称土壤水带),它同外界水分交换强烈。降雨的下渗、土壤蒸发和植物散发是导致这个带水分增长与消退的直接因素。水分的垂向分布随时间不同而变化。

②毛细管支持水带或称毛细管水活动带,是在潜水面之上由毛细管上升水形成的,其水分分布特征是土壤含水量自下而上逐渐减小。它的位置随地下水位的升降而变动。

③中间包气带,介于上述两个带之间。当地下水埋藏较深时,中间包气带也较厚,在多数情况下,其水量较小,变化缓慢,沿深度分布较均匀。当地下水埋藏较浅时,则由于毛细管支持水带与毛细管悬着水带的相互衔接,中间包气带消失。此时包气带一般比较湿润。

包气带 - 水分分布

在包气带中常有上层滞水和毛细水形成。

上层滞水

包气带的位置

自然降水或其它地表水向下渗透,在地表以下局部隔水层上汇积起来的重力水,称为上层滞水。上层滞水分布范围很小,受地区性气候影响很大,常是雨季出现,旱季消失,水量一般不大,且分布范围相当有局限性。因其接近地表,常使地表工程地质性质发生变化,能使岩土体强度降低,造成道路翻浆和导致路基稳定性的破坏。

毛细水

在包气带中,除上层滞水外,还应注意毛细水。毛细水依赖地下水作水源,它的上升高度与地下水位高低和岩土的物理性质有关。毛细水可对地基产生毛细水压力,引起基础的附加下沉,路面的冻胀、翻浆将土层深处的盐分送到地面,引起地表土产生盐渍化病害。因此在设计施工时可采用降低地下水位的方法克服毛细水的危害。

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