打井一定要了解的地下水層知識(shí)（一）

       貴州打井工程地下水按埋藏條件可分為三大類：包氣帶水、潛水、承壓水。根據(jù)含水層的空隙性質(zhì)，地下水可分為三個(gè)亞類：孔隙水、裂隙水、巖溶水。 

       松散巖類空隙水僅在區(qū)內(nèi)地勢(shì)較低的低洼地段零星分布，地下水主要為第四系孔隙潛水，其動(dòng)態(tài)極不穩(wěn)定，埋深較淺，水質(zhì)易受周圍環(huán)境影響，供水意義不大。 

        基巖裂隙水在區(qū)內(nèi)廣泛分布。主要分布于各向斜及背斜軸部和區(qū)內(nèi)基巖網(wǎng)狀風(fēng)化帶中。地下水主要賦存在淺部風(fēng)化帶裂隙中，地下水分布普遍、埋藏淺，但水量貧乏。 

       碎屑巖類裂隙孔隙水（承壓水）主要分布在向斜兩翼。含水層主要為泥巖互層，砂巖為透水層，泥巖為相對(duì)隔水層，形成疊置的多層互無(wú)水力聯(lián)系的層間承壓含水層，具向斜自流盆地儲(chǔ)水構(gòu)造特征，多數(shù)承壓，少數(shù)自流。其單井水量大，水質(zhì)較好，且水質(zhì)不易受周圍環(huán)境影響。是打井工程布置的主要對(duì)象。

分割線

   包氣帶水 

       包氣帶水處于地表面以下潛水位以上的包氣帶巖上層中，包括土壤水、沼澤水、上層滯水以及基巖風(fēng)化殼（粘土裂隙）中季節(jié)性存在的水。包氣帶水的主要特征是受氣候控制，季節(jié)性明顯，變化大，雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸。

       包氣帶水對(duì)農(nóng)業(yè)有很大意義，對(duì)建筑工程有一定影響。

 潛水

       貴州打井工程 埋藏在地表以下第一層較穩(wěn)定的隔水層以上具有自由面的重力水叫潛水。潛水的自由表面，承受大氣壓力，受氣候條件影響，季節(jié)性變化明顯，春、夏季多雨，水位上升，冬季少雨，水位下降，水溫隨季節(jié)而有規(guī)律的變化，水質(zhì)易受污染。

       潛水主要分布在地表各種巖、土里，多數(shù)存在于第四紀(jì)松散沉積層中，堅(jiān)硬的沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖的裂隙及洞穴中也有潛水分布。潛水面隨時(shí)間而變化，其形狀則隨地形的不同而異，可用類似于地形圖的方法表示潛水面的形狀，即潛水等水位線圖。此外，潛水面的形狀也和含水層的透水性及隔水層底板形狀有關(guān)。在潛水流動(dòng)的方向上，含水層的透水性增強(qiáng)；含水層厚度較大的地方，潛水面就變得平緩，隔水底板隆起處，潛水厚度減小。潛水面接近地表，可形成泉。當(dāng)?shù)乇砗恿鞯暮哟才c潛水含水層有水力聯(lián)系時(shí)，河水可以補(bǔ)給潛水，潛水也可以補(bǔ)給河流。潛水的流量。水位、水溫、化學(xué)成分等經(jīng)常有規(guī)律的變化，這種變化叫潛水的動(dòng)態(tài)。潛水的動(dòng)態(tài)有日變化、月變化、年變化及多年變化。潛水動(dòng)態(tài)變化的影響因素有自然因素及人為因素兩方面。自然因素有氣象、水文、地質(zhì)、生物等。人為因素主要有興修水利。修建水庫(kù)。大面積灌溉和疏干等。這些因素都會(huì)改變潛水的動(dòng)態(tài)，我們掌握潛水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律就能合理地利用地下水，防止地下水可能造成的對(duì)建筑工程的危害。

      潛水的補(bǔ)給來(lái)源主要有：大氣降水、地表水、深層地下水及凝結(jié)水。大氣降水是補(bǔ)給潛水的主要來(lái)源。降水補(bǔ)給潛水的數(shù)量多少，取決于降水的特點(diǎn)及程度、包氣帶上層的透水性及地表的覆蓋情況等。一般來(lái)說(shuō)，時(shí)間短的暴雨，對(duì)補(bǔ)給地下水不利，而連綿細(xì)雨能大量的補(bǔ)給潛水。在干旱地區(qū)，大氣降雨很少，潛水的補(bǔ)給只靠大氣凝結(jié)水。地表水也是地下水的重要補(bǔ)給來(lái)源，當(dāng)?shù)乇硭桓哂跐撍粫r(shí)，地表水就補(bǔ)給地下水。在一般情況下，河流的中上游基本上是地下水補(bǔ)給河流，下流是河水補(bǔ)給地下水。潛水的動(dòng)態(tài)變化往往受地表水動(dòng)態(tài)變化的影響。如果深層地下水位較潛水位高，深層地下水會(huì)通過(guò)構(gòu)造破碎帶或?qū)當(dāng)鄬友a(bǔ)給潛水，也可越流補(bǔ)給潛水，總之，潛水的補(bǔ)給來(lái)源是多種多樣的，某個(gè)地區(qū)的潛水可以有一種或幾種來(lái)源補(bǔ)給。

        潛水的排泄，可直接流入地表水體。一般在河谷的中上游，河流下切較深，使?jié)撍苯恿魅牒恿?。在干旱地區(qū)潛水也靠蒸發(fā)排泄。在地形有利的情況下，潛水則以泉的形式出露地表。

 承壓水 

        地表以下充滿兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間的重力水稱為承壓水或自流水。由于地下水限制在兩個(gè)隔水層之間，因而承壓水具有一定壓力，特別是含水層透水性愈好，壓力愈大，人工開鑿后能自流到地表。因?yàn)橛懈羲敯宕嬖?，承壓水不受氣候的影響，?dòng)態(tài)較穩(wěn)定，不易受污染。承壓水的形成與所在地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造及沉積條件有密切關(guān)系。只要有適宜的地質(zhì)構(gòu)造條件，地下水都可形成承壓水。適宜形成承壓水的地質(zhì)構(gòu)造大致有兩種：一為向斜構(gòu)或盆地，稱為自流盆地；另一為單斜構(gòu)造亦稱為自流斜地。

        但是，自然界中的自流盆地及自流斜地的含水層，埋藏條件是很復(fù)雜的，往往在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)的自流盆地或自流斜地，可埋藏多個(gè)含水層，它們有不同的穩(wěn)水位與不同的水力聯(lián)系，這主要取決于地形和地質(zhì)構(gòu)造二者之間的關(guān)系。當(dāng)?shù)匦魏蜆?gòu)造一致時(shí)，即為正地形，下部含水層壓力高，若有裂隙穿透上下含水層，下部含水層的水通過(guò)裂隙補(bǔ)給上部含水層。反地形，情況相反，含水層通過(guò)一定的渠道補(bǔ)給下部的含水層，這是因?yàn)橄虏亢畬拥难a(bǔ)給與排泄區(qū)常位于較低的位置。

        承壓含水層直接出露在地面，屬潛水，補(bǔ)給靠大氣降水。若承壓含水層的補(bǔ)給區(qū)出露在表面水附近時(shí)，補(bǔ)給來(lái)源是地面水體；如果承壓含水層和潛水含水層有水力聯(lián)系，潛水便成為補(bǔ)給源。承壓水的徑流主要決定于補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)的高差與兩者的距離及含水層的透水性。一般說(shuō)來(lái)，補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)距離短、含水層的透水性良好，水位差大，承壓水的徑流條件就好，如果水位相差不大，距離較遠(yuǎn)，徑流條件差，承壓水循環(huán)交替就緩慢。承壓水的排泄方式是多種多樣的。當(dāng)承壓含水層被河流切割，這時(shí)承壓水以泉的形式排出；當(dāng)斷層切割承壓含水層時(shí)，一種情況是沿著斷層破碎帶以泉的形式排泄；另一種情況斷層將幾個(gè)含水層同時(shí)切割，使各含水層有了水力聯(lián)系，壓力高的承壓水便補(bǔ)給其他含水層。 

 裂隙水 

      埋藏在基巖裂隙中的地下水叫裂隙水。這種水運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，水量變化較大，這與裂隙發(fā)育及成因有密切關(guān)系。裂隙水按基巖裂隙成因分類有：

    （ 1 ）風(fēng)化裂隙水

      分布在風(fēng)化裂隙中的地下水多數(shù)為層狀裂隙水，由于風(fēng)化裂隙彼此相連通，因此在一定范圍內(nèi)形成的地下水也是相互連通的水體，水平方向透水性均勻，垂直方向隨深度而減弱，多屬潛水，有時(shí)也存在上層滯水。如果風(fēng)化殼上部的覆蓋層透水性很差時(shí)，其下部的裂隙帶有一定的承壓性，風(fēng)化裂隙水主要受大氣降水的補(bǔ)給，有明顯季節(jié)性循環(huán)交替性，常以泉的形式排泄于河流中。

      （ 2 ）成巖裂隙水

       具有成巖裂隙的巖層出露地表時(shí)，常賦存成巖裂隙潛水。巖漿巖中成巖裂隙水較為發(fā)育。玄武巖經(jīng)常發(fā)育柱狀節(jié)理及層面節(jié)理。裂隙均勻密集，張開性好，貫穿連通，常形成貯水豐富、導(dǎo)水暢通的潛水含水層。成巖裂隙水多呈層狀，在一定范圍內(nèi)相互連通。具有成巖裂隙的巖體為后期地層覆蓋時(shí)，也可構(gòu)成承壓含水層，在一定條件下可以具有很大的承壓性。

     （ 3 ）構(gòu)造裂隙水

      由于地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，巖石受擠壓、剪切等應(yīng)力作用下形成的構(gòu)造裂隙，其發(fā)育程度既取決于巖石本身的性質(zhì)，也取決于邊界條件及構(gòu)造應(yīng)力分布等因素。構(gòu)造裂隙發(fā)育很不均勻，因而構(gòu)造裂隙水分布和運(yùn)動(dòng)相當(dāng)復(fù)雜。當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力分布比較均勻且強(qiáng)度足夠時(shí)，則在巖體中形成比較密集均勻且相互連通的張開性構(gòu)造裂隙，賦存層狀構(gòu)造裂隙水。當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力分布相當(dāng)不均勻時(shí)，巖體中張開性構(gòu)造裂隙分布不連續(xù)，互不溝通，則賦存脈狀構(gòu)造裂隙水。具有同一巖性的巖層，由于構(gòu)造應(yīng)力的差異，一些地方可能賦存層狀裂隙水，另一些地方則可能賦存脈狀裂隙水。反之，當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力大體相同時(shí)，由于巖性變化，裂隙發(fā)育不同；張開裂隙密集的部位賦存層狀裂隙水，其余部位則為脈狀裂隙水。層狀構(gòu)造裂隙水可以是潛水，也可以是承壓水。柔性與脆性巖層互層時(shí)，前者構(gòu)成具有閉合裂隙的隔水層，后者成為發(fā)育張開裂隙的含水層。柔性巖層覆蓋下的脆性巖層中便賦存承壓水。脈狀裂隙水，多賦存于張開裂隙中。由于裂隙分布不連續(xù)，所形成的裂隙各有自己獨(dú)立的系統(tǒng)、補(bǔ)給源及排泄條件，水位不一致。有一定壓力，分布不均，水量小，水位水量變化大。但是，不論是層狀裂隙水還是脈狀裂隙水，其滲透性常常顯示各向異性。這是因?yàn)椋煌较虻臉?gòu)造應(yīng)力性質(zhì)不同，某些方向上裂隙張開性好，另一些方向上的裂隙張開性差，甚至是閉合的。

       綜上所述，裂隙水的存在、類型、運(yùn)動(dòng)、富集等受裂隙發(fā)育程度、性質(zhì)及成因控制，所以我們只有很好地研究裂隙發(fā)生、發(fā)展的變化規(guī)律，才能更好地掌握裂隙水的規(guī)律性。

 巖溶水 

      賦存和運(yùn)移于可溶巖的溶隙溶洞（洞穴、管道、暗河）中的地下水叫巖溶水。我國(guó)巖溶的分布比較廣，特別在南方地區(qū)。因此，巖溶水分布很普遍，水量豐富，對(duì)供水極為有利，但對(duì)礦床開采、地下工程和建筑工程等都會(huì)帶來(lái)一些危害，因此研究巖溶水對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有很大意義。根據(jù)巖溶水的埋藏條件可分為：

      （ 1 ）巖溶上層滯水

      在厚層灰?guī)r的包氣帶中，常有局部非可溶的巖層存在，起著隔水作用，在其上部形成巖溶上層滯水。

      （ 2 ）巖溶潛水

      在大面積出露的厚層灰?guī)r地區(qū)廣泛分布著巖溶潛水。巖溶潛水的動(dòng)態(tài)變化很大，水位變化幅度可達(dá)數(shù)十米。水量變化的最大與最小值之差，可達(dá)幾百倍。這主要是受補(bǔ)給和徑流條件影響，降雨季節(jié)水量很大，其他季節(jié)水量很小，甚至干枯。 

      （ 3 ）巖溶承壓水

       巖溶地層被覆蓋或巖溶層與砂頁(yè)巖互層分布時(shí)，在一定的構(gòu)造條件下，就能形成巖溶承壓水。巖溶承壓水的補(bǔ)給主要取決于承壓含水層的出露情況。巖溶水的排泄多數(shù)靠導(dǎo)水?dāng)鄬?，?jīng)常形成大泉或群泉，也可補(bǔ)給其他地下水，巖溶承壓水動(dòng)態(tài)較穩(wěn)定。

巖溶水的分布 主要受巖溶發(fā)育規(guī)律控制。 所謂巖溶 就是指水流與可溶巖石相互作用的過(guò)程以及伴隨產(chǎn)生的地表及地下地質(zhì)現(xiàn)象的總和。巖溶作用既包括化學(xué)溶解和沉淀作用，也包括機(jī)械破壞作用和機(jī)械沉積作用。因此，巖溶水在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷地改造著自身的賦存環(huán)境。巖溶發(fā)育有的地方均勻，有的地方不均勻。若巖溶發(fā)育均勻，又無(wú)粘土填充，各溶洞之間的巖溶水有水力聯(lián)系，則有一致的水位。若巖溶發(fā)育不均勻，又有粘上等物質(zhì)充填，各洞之間可能沒(méi)有水力聯(lián)系，因而有可能使巖溶水在某些地帶集中形成暗河，而另外一些地帶可能無(wú)水。在較厚層的灰?guī)r地區(qū)，巖溶水的分布及富水性和巖溶地貌很有關(guān)系。在分水嶺地區(qū)，常發(fā)育著一些巖溶漏斗、落水洞等，構(gòu)成了特殊地形“峰林地貌”。它常是巖溶水的補(bǔ)給區(qū)。這里巖溶水徑流條件好，埋藏深度大，很少出露地表低洼的巖溶地形。在巖溶水匯集地帶，常形成地下暗河，并有泉群出現(xiàn)，其上經(jīng)常堆積一些松散的沉積物。

       實(shí)踐和理論證明，在巖溶地區(qū)進(jìn)行地下工程和地面建筑工程，必須弄清巖溶的發(fā)育與分布規(guī)律，因?yàn)閹r溶的發(fā)育致使建筑工程場(chǎng)區(qū)的工程地質(zhì)條件大為惡化。

 泉 

       泉是地下水天然露頭。主要是地下水或含水層通道露出地表形成的。因此，泉是地下的主要排泄方式之一。

       泉的實(shí)際用途很大，不僅可做供水水源。當(dāng)水量豐富，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，含有碘、硫等物質(zhì)時(shí)，還可做醫(yī)療之用。同時(shí)研究泉對(duì)了解地質(zhì)構(gòu)造及地下水都有很大意義。

      泉的類型按 補(bǔ)給源 可分為三類：

      包氣帶泉：主要是上層滯水補(bǔ)給，水量小，季節(jié)變化大，動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定。

      潛水泉：又稱下降泉，主要靠潛水補(bǔ)給，動(dòng)態(tài)較穩(wěn)定，有季節(jié)性變化規(guī)律，按出露條件可分為侵蝕泉、接觸泉、溢出泉等。當(dāng)河谷、沖溝向下切割含水層，地下水涌出地表便成泉，這主要和侵蝕作用有關(guān)，故叫侵蝕泉。有時(shí)因地形切割含水層隔水底板時(shí)，地下水被迫從兩層接觸處出露成泉，故稱接觸泉。當(dāng)巖石透水性變?nèi)趸蛴捎诟羲装迓∑穑沟叵滤鲃?dòng)受阻，地下水便溢出地面成泉，這就是溢出泉。

      自流水泉：又叫上升泉，主要靠承壓水補(bǔ)給，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，年變化不大，主要分布在自流盆地及自流斜地的排泄區(qū)和構(gòu)造斷裂帶上。當(dāng)承壓含水層被斷層切割，而且斷層是張開的，地下水便沿著斷層上升，在地形低洼處便出露成泉，故稱斷層泉。因?yàn)檠刂鴶鄬由仙娜?，常常成群分布，也叫泉帶?/p>

      泉的出露多在山麓、河谷、沖溝等地形低洼的地方，而平原地區(qū)出露較少，有時(shí)有些泉出露后，直接流入河水或湖水中，但水流清澈，貴州打井工程 這就是泉出露的標(biāo)志。在干旱季節(jié)，周圍草木枯黃，但泉的附近卻綠草如茵。