承壓水是充滿兩個(gè)隔水層之間的含水層中的地下水,它有兩種不同的埋藏類型,即埋藏在第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上的潛水和埋藏在上下兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間的承壓水。典型的承壓含水層可分為補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)及排泄區(qū)三部分。

中文名

承壓水

外文名

confined groundwater

特點(diǎn)

不容易被污染

發(fā)現(xiàn)時(shí)間

距今2000多年

劃分

補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)及排泄區(qū)

形成

隔水層之間的含水層中的地下水

定義

承壓水

承壓水(confinedgroundwater),充滿兩個(gè)隔水層之間的含水層中的地下水。承壓水由于頂部有隔水層,它的補(bǔ)給區(qū)小于分布區(qū),動(dòng)態(tài)變化不大,不容易受污染。它承受靜水壓力。在適宜的地形條件下,當(dāng)鉆孔打到含水層時(shí),水便噴出地表,形成自噴水流,故又稱自流水。人們利用這種自流水作為供水水源和農(nóng)田灌溉。在中國(guó),承壓水的發(fā)現(xiàn)和利用始于距今2000多年。漢朝初,中國(guó)四川省自貢市開(kāi)始打自流井取鹵水生產(chǎn)食鹽,井深可達(dá)100多丈。

形成原因

形成承壓水的埋藏條件是上下均有隔水層,中間是透水層,其次是水必須充滿整個(gè)透水層。

下面幾種巖層組合,都可形成承壓水:粘土復(fù)蓋在沙層上;頁(yè)巖復(fù)蓋在砂巖上;頁(yè)巖復(fù)蓋在溶蝕灰?guī)r上;致密不純的灰?guī)r復(fù)蓋在裂隙、溶隙發(fā)育的灰?guī)r上;致密溶巖復(fù)蓋在多孔溶巖上。

承壓水的形成與地質(zhì)構(gòu)造有密切關(guān)系,只要有適合的地質(zhì)構(gòu)造,無(wú)論是松散沉積物,還是基巖,都可形成承壓水。最適宜于承壓水形成的地質(zhì)構(gòu)造是向斜構(gòu)造和單斜構(gòu)造。

形成分類

形成承壓含水的地質(zhì)構(gòu)造主要有自流盆地和自流斜地兩類。含有一個(gè)或多個(gè)承壓含水層的向斜、構(gòu)造盆地,稱為自流盆地,如法國(guó)巴黎自流盆地、中國(guó)四川自流盆地、澳大利亞大自流盆地。傾斜巖層的下端,由于構(gòu)造錯(cuò)斷或由于巖性變化,形成補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)相鄰而承壓區(qū)在另一側(cè)的自流斜地。受到隔水頂板的限制,承壓水與大氣圈和地表水圈的聯(lián)系較弱,參與水文循環(huán)不如潛水積極,動(dòng)態(tài)比較穩(wěn)定。也不易遭受污染。絕大多數(shù)承壓水來(lái)源于滲入水,是宜于飲用的淡水。

自流盆地有3個(gè)組成部分:補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)和排泄區(qū)。補(bǔ)給區(qū)在盆地邊緣位置較高的地區(qū)。由于上面沒(méi)有隔水層,水不具有承壓性質(zhì),實(shí)際上這里的地下水是潛水。位置較低的邊緣為排泄區(qū),這里往往有泉水出露。承壓含水層之上有隔水層復(fù)蓋的區(qū)段為承壓區(qū)。

斜含水層在下端因構(gòu)造變動(dòng)或巖性變化而使水流受阻,便構(gòu)成自流斜地。

含水層的構(gòu)造封閉條件下也可能保留古老的、與沉積物同時(shí)形成的埋藏水(如四川盆地的地下鹵水)。承壓水含水層通常規(guī)模較大,資源具有多年調(diào)節(jié)性,但不如潛水那樣容易補(bǔ)充恢復(fù)。承壓含水構(gòu)造主要有自流盆地和自流斜地兩類。含有一個(gè)或多個(gè)承壓含水層的構(gòu)造盆地稱自流盆地。澳大利亞大自流盆地,大淺碟形凹陷盆地。又稱澳大利亞大盆地,其地下廣布著承壓水層。東部邊緣大致以大分水嶺西麓為界,地勢(shì)較高,西、北、南三邊較低。在澳大利亞古陸巖層上,復(fù)蓋著基巖不透水層、侏羅紀(jì)砂巖承壓含水層和白堊紀(jì)頁(yè)巖不透水層,露頭在東部多雨地帶,形成受水區(qū)。地下水流循含水層以每年11~16米的速度流向西部少雨地區(qū)。承壓水通過(guò)鉆井或天然泉眼涌出地表,自流盆地因此得名。

與潛水的區(qū)別

潛水的補(bǔ)給主要是當(dāng)?shù)氐拇髿饨邓筒糠趾雍?。承壓水則是依靠大氣降水與河湖水通過(guò)潛水補(bǔ)給的。

潛水受重力影響,具有一個(gè)自由水面(即隨潛水量的多少上下浮動(dòng)),一般由高處向低處滲流。承壓水受隔水頂板的限制,承受靜水壓力,有一個(gè)受隔水層頂板限制的承壓水面和一個(gè)高于隔水層頂板的承壓水位(即補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)水位的連線)。承壓水是由靜水壓力大的地方流向靜水壓力小的地方。

潛水埋藏較淺,受氣候特別是降水的影響較大,流量不穩(wěn)定,容易受污染,水質(zhì)較差;承壓水埋藏較深,直接受氣候的影響較小,流量穩(wěn)定,不易受污染,水質(zhì)比較好。

潛水以地面蒸發(fā)或出露為地表水和泉水的方式排泄;承壓水則轉(zhuǎn)化為潛水,主要以泉水的形式排泄。

鉆到潛水中的井是潛水井。潛水井的水位一般應(yīng)該是和當(dāng)?shù)氐臐撍灰恢碌?,如過(guò)量抽取,潛水井的水位就會(huì)逐漸低于當(dāng)?shù)氐臐撍?,形成地下水漏斗區(qū)。打穿隔水層頂板,鉆到承壓水中的井叫承壓井,承壓井中的水因受到靜水壓力的影響,可以沿鉆孔上涌至相當(dāng)于當(dāng)?shù)爻袎核坏母叨?。在有利的地形條件下,即地面低于承壓水位時(shí),承壓水會(huì)涌出地表,形成自流井。雖有上涌,但不能噴出地面者叫半自流井。