由弱透水層和含水層組成的承壓含水系統，含水層之間可通過越流發生聯繫，將弱透水層稱之為越流含水層(1eakage aquifer)或半承壓含水層(semi-confined aquifer)。“半承壓”這一術語很合適：一方面，此類含水層具有承壓性；另一方面，此類含水層通過弱透水層能夠與相鄰含水層以及外界（大氣、地表水）發生水力聯繫。
基本介紹
- 中文名：越流含水層
- 外文名：1eakageaquifer
- 別名：半承壓含水層
- 外文名：semi-confined aquifer
- 現象：越流
- 學科：水文地質學
釋義,研究方法,越流含水層理論的進展,
釋義
在含水層組中對某一含水層進行抽水時，當抽水層的頂底板岩層或其中之一為半透水層，相鄰含水層水在水頭差的作用下，通過半透水層滲透而進入抽水層的現象。在天然條件下，上、下含水層之間夾有半透水層，在水頭差作用下，高水頭含水層的水通過半透水層滲透而進入水頭低的含水層的現象也是越流。20世紀40 年代，由雅可布（C.E.Jacob）提出越流概念。開採越流含水層時，釋出的水量來自幾個方面：①水體積彈性膨脹；②含水層壓密；③相鄰弱透水層(粘性土層)壓密釋水；④相鄰含水層通過弱透水層越流補給；⑤含水層接受側向補給。其中，③、④兩項占有主要份額。
研究方法
在開發水資源時，評價補給量或預測水質的降低是極為重要的因素。這個信息不僅在評價可用水資源的產水量時是必要的，而且在保護地下水系統的動態平衡方面也有直接關係。一般根據靜水壓梯度來推斷地下水有無越流，並採用泰斯(Theis)、博爾頓(Boulton)和漢圖什(Hantush)等一些經典公式，根據抽水試驗的數據來解非穩定流問題。除了這些常規的水文和水文地質方法，還必須附加對該區的岩石和地層的研究。然而在固結岩，以及某些疏鬆介質中，用傳統的水動力學方法是不可能鑑別水流運動的。
曾用化學分析法(化學示蹤法)來確定含水層之間的越流，可是這些測量是不確定的，因為在地下水運動過程中存在於天然水中的離子經受著各種變化，如陽離子交換、重碳酸鹽-碳酸鹽交換、硫的氧化還原效應等變化。
與前述的化學示蹤法相反，在地下水運移時水分子中的穩定同位素一般是不變的。因此當各含水層中水的同位素組成有差異時，同時套用氘和氧-18來研究兩個含水層之間越流是較好的方法。如果發現兩含水層在水的氘和氧-18含量上沒有差別，則可用氚、碳-13、碳-14、硫-34和水化學測量數據來識別有無越流。原則上氮-15也能用，不過還沒有公布這方面的具體實例。
越流含水層理論的進展
越流含水層理論的提出，最早可追溯到1930年。狄格里第一個用數學方法給出水通過弱透水層入滲到抽水含水層的穩定流公式。後來，雅各布(1946)又延伸這方面的一些問題，並得出包括越流瞬時作用在內的一系列解。1960年漢圖什提出對越流含水層的修正理論。在1961-1967年問，漢圖什和惠斯曾分析各種越流含水層問題的解，但是所有這些解都忽略了對弱透水層儲量的研究。此外，漢圖什(1967)只有在一次分析中提到非抽水含水層中的下降隨時間作變化。因此，在以前有關越流含水層系統非穩定流的研究中，一種是忽略了弱透水層(封閉層)的儲量，另一種是不考慮非抽水含水層中的下降，或者兩者都不加考慮。
1969年紐曼和威瑟斯龐發展了有關越流含水層的近代理論。它的特點是同時考慮了弱透水層中儲量的影響以及非抽水含水層中允許下降隨時間作變化。他們採用數值法評價，並用有限單元法進行驗證。該理論的進展有著重要的實際意義，除了糾正過去理論中的不足以外，特別在承壓水地區，對地下水儲量估算以及因長期過量抽水引起的地面沉降和水質惡化(包括鹹水入侵)問題，提供了進一步認識的理論依據。
