承壓水介紹

承壓水是充滿兩個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1個穩(wěn)定隔水層之上的潛水和埋藏在上下兩個穩(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。

定義

承壓水（confined groundwater ），充滿兩個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，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，承壓水的發(fā)現(xiàn)和利用始于距今2000多年。漢朝初，中國四川省自貢市開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透水層。

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

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，無論是松散沉積物，還是基巖，都可形成承壓水。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。含有一個或多個承壓含水層的向斜、構(gòu)造盆地，稱為自流盆地，如法國巴黎自流盆地、中國四川自流盆地 、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，動態(tài)比較穩(wěn)定。也不易遭受污染。絕大多數(shù)承壓水來源于滲入水，是宜于飲用的淡水。

自流盆地有3個組成部分：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覆蓋的區(qū)段為承壓區(qū)。

斜含水層在下端因構(gòu)造變動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。含有一個或多個承壓含水層的構(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，地勢較高，西、北、南三邊較低。在澳大利亞古陸巖層上，覆蓋著基巖不透水層、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)。承壓水通過鉆井或天然泉眼涌出地表，自流盆地因此得名。

包含水層

充滿于兩個隔水層之間的含水層中的地下水。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。

補(bǔ)給區(qū)含水層裸露，具有自由水面，實(shí)際上分布著潛水，可接受外界補(bǔ)給。 排泄區(qū)承壓水通過上升泉和向淺部含水層越流等方式排泄。 承壓區(qū)含水層所處的位置高程較小，充滿著承受壓力的水。當(dāng)井或鉆孔揭穿隔水頂板時，井孔中的水上涌到含水層頂面以上一定高度才停止下來。靜止水面的高程即承壓含水層的測壓水位。測壓水位高出含水層頂面的距離為承壓水的壓力水頭。在一定的地形、地質(zhì)條件下，測壓水位高出地面，井孔噴發(fā)自流水，成為自流井。

主要特征

承壓性

承壓含水層的頂面承受靜水壓力是其基本特點(diǎn)。承壓水充滿在兩個隔水層之間，補(bǔ)給區(qū)位置較高而使該處具有較高的勢能，由于靜水壓力傳遞的結(jié)果，使其他地區(qū)的承壓含水層頂面不僅承受大氣壓力和上覆巖土的壓力，而且還承受靜水壓力，其水面不是自由表面。在承壓水位高于地表時，可以沿天然或人工開鑿的通道溢出地表，所以又稱作自流水。含水層沒有被水所充滿，有與潛水性質(zhì)相似的自由水面，則稱為層間無壓水。

分區(qū)

補(bǔ)給區(qū)位置一般較高，通過含水層出露地表接受補(bǔ)給（這里的水已變?yōu)闈撍裳a(bǔ)給區(qū)進(jìn)入承壓區(qū)，受隔水層限制，通過靜水壓力的傳遞，使含水層充滿水，補(bǔ)給區(qū)往往小于分布區(qū)。

穩(wěn)定

由于上部隔水層的阻隔，承壓水與大氣圈及地表水的聯(lián)系不如潛水密切，其水位、水量、水質(zhì)等受水文、氣象因素變化影響不顯著，動態(tài)相對穩(wěn)定。承壓水不易受污染，一旦被污染后，則很難處理。另一方面，承壓含水層分布范圍較大，往往具有多年調(diào)節(jié)性，常被用作大型供水水源。

厚度

不受降水季節(jié)變化的支配:承壓含水層水量的增加或減少，表現(xiàn)為承壓水位的升降變化，而含水層自身厚度變化較小。

水質(zhì)類型

承壓水的水質(zhì)從淡水到礦化度*的鹵水都存在，具備地下水的各種水質(zhì)類型， 并有垂直或水平分帶規(guī)律。

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３袎核畡t是依靠大氣降水與河湖水通過潛水補(bǔ)給的。

潛水受重力影響，具有一個自由水面（即隨潛水量的多少上下浮動），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，有一個受隔水層頂板限制的承壓水面和一個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灰恢碌模邕^量抽取，潛水井的水位就會逐漸低于當(dāng)?shù)氐臐撍唬纬傻叵滤┒穮^(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坏母叨取Ｔ谟欣牡匦螚l件下，即地面低于承壓水位時，承壓水會涌出地表，形成自流井。雖有上涌，但不能噴出地面者叫半自流井。