承壓水

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，即埋藏在第一個穩定隔水層之上的潛水和埋藏在上下兩個穩定隔水層之間的承壓水。典型的承壓含水層可分為補給區、承壓區及排泄區三部分。

基本介紹

• 中文名：承壓水
• 外文名：Confined water
• 形成：隔水層之間的含水層中的地下水
• 劃分：補給區、承壓區及排泄區
• 特點：不容易被污染
• 發現時間：距今2000多年

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。承壓水由於頂部有隔水層，它的補給區小於分布區，動態變化不大，不容易受污染。它承受靜水壓力。在適宜的地形條件下，當鑽孔打到含水層時，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田灌溉。在中國，承壓水的發現和利用始於距今2000多年。漢朝初，中國四川省自貢市開始打自流井取滷水生產食鹽，井深可達100多丈。

承壓水

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。

下面幾種岩層組合，都可形成承壓水：粘土覆蓋在沙層上；頁岩覆蓋在砂岩上；頁岩覆蓋在溶蝕灰岩上；緻密不純的灰岩覆蓋在裂隙、溶隙發育的灰岩上；緻密溶岩覆蓋在多孔溶岩上。

承壓水的形成與地質構造有密切關係，只要有適合的地質構造，無論是鬆散沉積物，還是基岩，都可形成承壓水。最適宜於承壓水形成的地質構造是向斜構造和單斜構造。

形成分類

形成承壓含水的地質構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。傾斜岩層的下端，由於構造錯斷或由於岩性變化，形成補給區與排泄區相鄰而承壓區在另一側的自流斜地。受到隔水頂板的限制，承壓水與大氣圈和地表水圈的聯繫較弱，參與水文循環不如潛水積極，動態比較穩定。也不易遭受污染。絕大多數承壓水來源於滲入水，是宜於飲用的淡水。

自流盆地有3個組成部分：補給區、承壓區和排泄區。補給區在盆地邊緣位置較高的地區。由於上面沒有隔水層，水不具有承壓性質，實際上這裡的地下水是潛水。位置較低的邊緣為排泄區，這裡往往有泉水出露。承壓含水層之上有隔水層覆蓋的區段為承壓區。

斜含水層在下端因構造變動或岩性變化而使水流受阻，便構成自流斜地。

含水層的構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（如四川盆地的地下滷水）。承壓水含水層通常規模較大，資源具有多年調節性，但不如潛水那樣容易補充恢復。 承壓含水構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。在澳大利亞古陸岩層上，覆蓋著基岩不透水層、侏羅紀砂岩承壓含水層和白堊紀頁岩不透水層，露頭在東部多雨地帶，形成受水區。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。承壓水通過鑽井或天然泉眼湧出地表，自流盆地因此得名。

包含水層

充滿於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給區、承壓區及排泄區三部分。

補給區含水層裸露，具有自由水面，實際上分布著潛水，可接受外界補給。 排泄區承壓水通過上升泉和向淺部含水層越流等方式排泄。 承壓區含水層所處的位置高程較小，充滿著承受壓力的水。當井或鑽孔揭穿隔水頂板時，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、地質條件下，測壓水位高出地面，井孔噴發自流水，成為自流井。

主要特徵

承壓性

承壓含水層的頂面承受靜水壓力是其基本特點。承壓水充滿在兩個隔水層之間，補給區位置較高而使該處具有較高的勢能，由於靜水壓力傳遞的結果，使其他地區的承壓含水層頂面不僅承受大氣壓力和上覆岩土的壓力，而且還承受靜水壓力，其水面不是自由表面。在承壓水位高於地表時，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，有與潛水性質相似的自由水面，則稱為層間無壓水。

承壓水

分區

補給區位置一般較高，通過含水層出露地表接受補給（這裡的水已變為潛水），水由補給區進入承壓區，受隔水層限制，通過靜水壓力的傳遞，使含水層充滿水，補給區往往小於分布區。

穩定

由於上部隔水層的阻隔，承壓水與大氣圈及地表水的聯繫不如潛水密切，其水位、水量、水質等受水文、氣象因素變化影響不顯著，動態相對穩定。承壓水不易受污染，一旦被污染後，則很難處理。另一方面，承壓含水層分布範圍較大，往往具有多年調節性，常被用作大型供水水源。

厚度

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

水質類型

承壓水的水質從淡水到礦化度極高的滷水都存在，具備地下水的各種水質類型， 並有垂直或水平分帶規律。

與潛水的區別

潛水的補給主要是當地的大氣降水和部分河湖水。承壓水則是依靠大氣降水與河湖水通過潛水補給的。

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於隔水層頂板的承壓水位（即補給區和排泄區水位的連線）。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，流量不穩定，容易受污染，水質較差；承壓水埋藏較深，直接受氣 候的影響較小，流量穩定，不易受污染，水質比較好。

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

鑽到潛水中的井是潛水井。潛水井的水位一般應該是和當地的潛水位一致的，如過量抽取，潛水井的水位就會逐漸低於當地的潛水位，形成地下水漏斗區。打穿隔水層頂板，鑽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，可以沿鑽孔上涌至相當於當地承壓水位的高度。在有利的地形條件下，即地面低於承壓水位時，承壓水會湧出地表，形成自流井。雖有上涌，但不能噴出地面者叫半自流井。