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工程地下水:含水层与隔水层

【摘要】:含水层指能够透过并给出相当数量水的岩层。含水层与隔水层只是相对而言,并不存在截然的界限,二者是通过比较而存在的。如河床冲积相粗砂层中央粉砂层,粉砂层由于透水性小,可视为相对隔水层;但是该粉砂层若夹在黏土中,粉砂层因其透水性较大则成为含水层,黏土层作为隔水层。含水层相对性还表现在含水层与隔水层之间可以互相转化。

含水层指能够透过并给出相当数量水的岩层。因此,含水层应是空隙发育的具有良好给水性和强透水性的岩层,如各种砂土、砾石、裂隙和溶穴发育的坚硬岩土。隔水层则是不能透过并给出水或只能透过与给出极少量水的岩层。因此,隔水层具有良好的持水性,而其给水性和透水性均不良,如黏土、页岩和片岩等。

图1-4 透水层和含水层

含水层首先应该是透水层,是透水层中位于地下水位以下经常为地下水所饱和的部分,上部未饱和部分则是透水不含水层。故一个透水层可以是含水层,如冲积砂砾含水层;也可以是透水不含水层,如坡积亚砂土层;还可以是一部分位于水面以下的是含水层,另一部分位于水面以上为透水不含水层(图1-4)。

含水层与隔水层只是相对而言,并不存在截然的界限,二者是通过比较而存在的。如河床冲积相粗砂层中央粉砂层,粉砂层由于透水性小,可视为相对隔水层;但是该粉砂层若夹在黏土中,粉砂层因其透水性较大则成为含水层,黏土层作为隔水层。由此可见,同样是粉砂层,在不同地质条件下可能具有不同的含水意义。

含水层的相对性也表现在所给出的水是否具有实际价值,即是否能满足开采利用的实际需要或对采矿等工程造成危害。如南方广泛分布的红色砂泥岩,涌水量较小,若与砂砾层孔隙水或灰岩岩溶水相比,由于水量太小,对供水与煤矿充水不具实际意义,可视作隔水层,但对广大分散缺水的农村来说,在红层中打井取水既可解决生活供水,也可作为一部分灌溉用水,成为有意义的含水层,如湖南、川中、浙江某些红盆地中的红层地下水是生活和灌溉期水的主要水源。

含水层相对性还表现在含水层与隔水层之间可以互相转化。如黏土,通常情况下是良好的隔水层,但在地下深处较大的水头差作用下,当其水头梯度大于起始水力坡度,也可能发生越流补给,透过并给出一定数量的水而成为含水层。