如何寻找地下水?搞懂含水层及含水岩组,大大提高打井出水率!

2022-12-22
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含水层是指贮存有地下水(主要是重力水)并在天然条件或人为条件下,能流出水来的岩石,由于含水岩石大都是呈层状的,所以叫做含水层。

但是有些含水的岩石并不是层状,而呈带状、甚至脉状、块状等复杂的形状,因此,有的研究者认为应分别称为含水带、含水体等等.对一些复杂的含水层的组合又称为含水岩组、含水岩系、含水综合体⋯⋯等。研究含水层,首先必须了解含水介质的水理性质。

含水介质的水理性质:岩石与水接触后有关的性质即与水分贮容和运移有关的岩石性质,可称为含水介质的水理性质.它包括容水性和给水性,贮水性和释水性,持水性,透水性以及毛细性等。


容水性、持水性和给水性

岩石的容水性是指在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能。衡量该性能的指标常用容水度,容水度:岩石空隙中能够容纳水量的体积与整个岩石体积之比,用小数或百分数表示(它相当于饱和体积含水量,也称为水容度)。

如果岩石的空隙能被水完全充满,则容水度的值可以等于空隙度(包括孔隙度、裂隙率和喀斯特率).但实际上岩石中可能存在有密闭空隙,或当岩石充水时,有的空气不能逸出而形成压缩气泡,则容水度的值常小于空隙度,另一方面,对于饱水以后具有膨胀性的粘土、淤泥等来说,容水度可大于空隙度。


岩石的持水性是岩石颗粒表面对水分子的吸引力而保持若干水量的性能,所保持的这种水不受重力支配,衡量这种性能的指标称为持水度.持水度是指岩石能够保持不受重力支配的最大水量的体积(或饱水岩石在重力作用下排水后还能保持住的水体积)与该岩石体积之比,或用这部分水的重量与干岩石重量之比,均用小数或百分数表示,持水量所保持的水主要是结合水(包括强结合水或吸着水和弱结合水或薄膜水),所以它接近于最大分子水容度。但除了结合水以外,它还可能有孔角(或珠角)毛细水和悬挂毛细水,因而实际上持水度往往大于最大分子水容度。岩石中持水量的多少主要取决于岩石颗粒直径和空隙直径的大小,因此,岩石颗粒愈细、空隙愈小则持水度就愈大.对于坚硬岩石来说,一般持水度都非常小,甚至可以忽略不计。

岩石的给水性是指在重力作用下,饱水的岩石能够流出若干水量的性能,同样,衡量给水性的指标可用给水度(或称重力给水度),即在常压下从饱水岩石中流出水的体积与该岩石总体积之比,用小数或百分数表示,也可用重量之比表示,即u=VW/V 或 u=VW/V X100%式中:u为给水度(或称重力给水度),小数或百分数;VW 为由重力排出来的水体积(升或立方米);V为岩石体积(升或立方米)。


由定义可见,给水度等于容水度减去持水度.所以当岩石的容水度愈大,持水度愈小时,则给水度愈大,对于粒状结构岩石来说,一般容水度相差不太大,而持水度却差别显著,因此持水度小的粗粒结构岩石(砂、砾石)的给水度大,而持水度大的细粒结构岩石(粘性土)则给水度很小,甚至等于零,故常把含水量很高而给水度小的粘土视为没有实用价值的含水介质.对于坚硬岩石来说持水度一般都很小,可以忽略不计,故一般来说,裂隙率、喀斯特率便大致相当于给水度和容水度,这三者是差别不大的。

重力给水具有延时性的特征,当水压降低后,重力水不是立即排泄出来,而是逐渐慢慢地流出,即水量的释放在时间上滞后于水压的降低,称为延迟给水.这点与承压含水介质的弹性释放瞬时完成是不同的。

给水度是定量评价地下水资源的一个重要参数之一,不仅用实验的方法,而且往往要用野外试验或动态均衡研究的方法来确定它。


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