工程地质承压水的成因及剖面结构

承压水，充满两个隔水层之间的含水层中的地下水。承压水由于顶部有隔水层，它的补给区小于分布区，动态变化不大，不容易受污染。它承受静水压力。在适宜的地形条件下，当钻孔打到含水层时，水便喷出地表，形成自喷水流，故又称自流水。本文老白博客简要谈谈工程地质中承压水的成因及剖面结构，和一些相关的名词定义。

1.承压水形成原因

1.1 埋藏条件

上下均有隔水层，中间是透水层，其次是水必须充满整个透水层。

1.2 地层岩性

以下几种岩层组合都可形成承压水：粘土覆盖在砂岩层上、页岩覆盖在砂岩层上；页岩覆盖在溶蚀灰岩上；致密不纯的灰岩覆盖在裂隙、溶隙发育的灰岩上；致密溶岩覆盖在多孔溶岩上。

1.3 地质构造

基岩地区承压水的埋藏类型主要决定于地质构造，即在适宜的地质构造条件下，孔隙水、裂隙水和岩溶水均可形成承压水。

最适宜于形成承压水的地质构造有向斜构造和单斜构造两类。

承压盆地/自流盆地

向斜储水构造又称为承压盆地/自流盆地，它由明显的补给区、承压区和排泄区组成。

澳大利亚大自流盆地示意图

承压斜地/自流斜地

单斜储水构造又称为承压斜地，它的形成可能是含水层岩性发生相变或尖灭，也可能是含水层被断层错断

岩性变化形成的承压斜地

1—隔水层；2—含水层；3—地下水流向；4—泉

2. 承压水剖面结构参数

承压水分为补给区、承压区和排泄区三部分。补给区大多是含水层出露地表的部分，比承压区和排泄区的位置高；承压区是隔水顶板以下，被水充满的含水层部分；排泄区是承压水流出地表或流向潜水的地段

承压水剖面示意图

a—补给区；b—承压区；c—排泄区；H1—正水头；
H2—负水头；M—承压含水层厚度；1—含水层；
2—隔水层；3—承压水位线；4—流向

2.1 相关名词定义

初见水位：承压区中地下水承受静水压力，当钻孔打穿隔水顶板时所见的水位，称为初见水位。

承压水位：随后，地下水上升到含水层顶板之上某一高度稳定不变，这时的水位（即稳定水面的标高）叫做承压水位。承压水位如高出地面，则地下水可能溢出或喷出地表，如图 中 H1的位置。所以，通常又称承压水为自流水。

水头：承压水位与隔水层顶板的距离称为水头，水头高出地面者称为正水头（H1），低于地面者称为负水头（H2）。