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打井人需要掌握的知識:地下水的分類

經營鑽井機的朋友們不僅要了解鑽井機的機械原理,還要掌握一些水井鑽進水文地質基礎知識,今天小編就為朋友們普及一下有關地下水的知識,希望能對朋友們有所幫助。

一、地下水的概念及分類

地下水有廣義和狹義兩種概念,廣義的地下水是指賦存於地麵以下岩石空隙中的水,包氣帶及飽水帶中所有含有空隙中的水均屬之;狹義的地下水僅指賦存於地麵以下飽水帶岩石空隙中的水,是水文鑽井通常意義上所指的地下水,亦可稱為重力水。

地下水的賦存特征對其水量、水質、時空分布等具有決定意義,其中最重要的是埋藏條件與含水介質類型。

所謂地下水的埋藏條件,是指含水岩層在地質剖麵中所處的部位及受隔水層限製的情況。據此可將地下水分為包氣帶水、潛水及承壓水。按含水介質類型、可將地下水區分為孔隙水、裂隙水及岩溶水,而兩者組合又可分為不同類的地下水見下圖:

了解地下水知識對鑽井機的順利施工有一定的幫助地下水的分類表

應用上述分類分析問題時必須注意的是,任何分類都不可能不帶有某些人為性,因而不可能完全概況紛繁複雜的自然現象,要根據實際問題做具體分析,恰如其分地做出合理的判斷與分類。

二、潛水

泡水帶中第一個具有自山農麵的含水層中的水稱作潛水。潛水沒有隔水頂板,或隻有局部的隔水頂板。潛水的水而為自由水麵,稱作潛水麵。從潛水麵到隔水底板的距離為潛水含水層厚度。潛水麵到地麵的距離為潛水埋藏深度。

由於潛水含水層上麵不存在隔水層,立接與包氣帶相接、所以潛水在其全部分布範圍內都可以通過包氣帶接受大氣降水、地表水或凝結水的補給。潛水麵不承壓,通常在重力作用下由水位高的地方向水位低的地方徑流。潛水的排泄方式有兩種:一種是徑流到適當地形處、以泉、滲流等形式泄出地表或流入地表水、這便是徑流排泄:另一種是通過包氣帶或植物蒸發進入大氣、稱蒸為發排泄。

潛水直接通過包氣帶與大氣圈及地表水圈發生聯係。所以、氣象、水文因素的變動、對它影響顯著,豐水季節或年份,潛水接受的補給量大於排泄量,潛水麵上升、含水層厚度增大,埋藏深度變小。幹早季節排泄量大於補給量、潛水麵下降,含水層變薄、埋藏深度加大。因此、潛水積極參與水循環、動態有明顯的季節變化、資源易於補充恢複。

潛水的水質變化很大,主要取決於氣候、地形及岩性條件。濕潤氣候及地形切割強烈的地區,利於潛水的徑流排泄、而不利於蒸發排泄、住住形成含鹽量不高的淡水。幹旱氣候及低平地形區,潛水以蒸發排泄為主,常形成含鹽量高的鹹水。

一般情況下,潛水麵不是水平的,而是向排泄區傾斜的曲麵。起伏大體與地形一致、但常較地形起伏緩和。潛水麵上各點的高程稱作潛水位。將潛水位相等的各點連線,即得潛水等水位線圖。相鄰兩等水位線間作一垂直連線,即此範圍內潛水的流向。用此垂線長度除以兩端的水位差,即得潛水水力梯度。

三、承壓水

充滿於兩個隔水層之間含水層中的水,叫作承壓水。承壓水含水層上部的隔水層稱作隔水頂板,或叫限製層;下部的隔水層叫作隔水底板;頂、底板之間的距離,稱為含水層厚度。

承壓性是承壓水的一個重要特征。如一個基岩向斜盆地,含水層中心部分埋沒於隔水層之下,兩端出露於地表。含水層從出露位置較高的補給區獲得補給、向另一側排泄區排泄,中間為承壓區。補給區的位置較高,水由補給區進入承壓區、受到隔水頂、底板的限製,含水層又充滿水,水自身便承受了壓力,並以一定壓力作用於隔水頂板。要證實水的承壓性並不難,用鑽孔揭露含水層,水位將上升到含水層頂板以上一定的高度才會靜止下來。靜止水位高出含水層頂板的距離。便是承壓水頭。井中靜止水位的高程就是含水層在該點的測壓水位,當該測壓水位高於地表時,便成了所謂的自流井。

承壓水受到隔水層的限製,與大氣圈、地表水圈的聯係較弱。當頂、底板隔水性能良好時,它主要通過含水層出露地表的補給區獲得補給,這裏的水實際上已轉為潛水,並通過範圍有限的排泄區排泄。

承壓水在很大程度上和潛水一樣,來源於現代水的滲入補給,如大氣降水、地表水入滲。但是,由於承壓水的埋藏條件使其與外界的聯係受到限製,在一定條件下、含水層中也可以保留年代很古老的水。有時甚至保留沉積時的水。例如,在海相沉積物中保留當時的海水,在湖相沉積物中保留著當時的湖水。總體來說承壓水資源不像潛水資源那樣容易補充、恢複,但由於其含水層厚度一般較大,具有良好的多年調節待性。

承壓水的水質變化很大,從淡水到含鹽量很高的鹵水都有。承壓水的補給、徑流、排泄條件愈好。參加水循環愈積極,水質就愈接近入滲的大氣降水及地表水,為含鹽量低的淡水。補給、徑流、排泄條件愈差,水循環愈緩慢,水與含水岩層接觸時間愈長,從岩層中溶解得到的鹽類愈多,水的含鹽量就愈高。有的承壓水含水層,與外界幾乎不發生聯係,保留著經過濃縮的古海水,含鹽量可以達到每升數百克。

四、上層滯水

當包氣帶存在局部隔水層時,在局部隔水層上積聚具有自由水麵的重力水,這便是上層滯水。上層滯水分布最接近地表,接受大氣降水的補給,以蒸發形式或向隔水底板邊緣排泄。雨季獲得補充,積存一定水量,旱季水量逐漸耗失。當分布範圍較小而補給不很經常時,不能終年保持有水。由於其水量一般不大,動態變化顯著,隻能在缺水地區才能成為有意義的小型水源或暫時性供水水源。

各種款式的水井圖片

結束語:

了解地下水的分類對朋友們購買鑽井機時的機器選型有一定的幫助,並有助於鑽井施工的順利進行。