上層滯水的意義

項目背景：華東地區(qū)六米沒有遇到地下水，是一個現(xiàn)場班組最近遇到的問題。的確，對于鉆探隊伍而言，建設(shè)地下水監(jiān)測井，井里沒有地下水，就如同興高采烈地回家卻沒有帶鑰匙一樣，都是懊悔不已且難以接受的錯誤。今天針對這個現(xiàn)象，做一個簡單的分析。

6米內(nèi)地下水的類型在國家標(biāo)準(zhǔn)《水文地質(zhì)術(shù)語》（GB/T14157-93）中，地下水是指埋藏在地表以下各種形式的重力水。按照地下水的埋藏條件來分類，地下水可分為上層滯水、潛水和承壓水三大類。①上層滯水：是由于局部的隔水作用，使下滲的大氣降水停留在淺層的巖石裂縫或沉積層中所形成的蓄水體。②潛水：是埋藏于地表以下、第一個穩(wěn)定隔水層以上、具有的自由水面的重力水，通常所見到的地下水多半是潛水。它主要由降水和地表水入滲補給。③承壓水：是埋藏較深的、賦存于兩個隔水層之間的地下水。承壓水充滿于上下兩個隔水層之間的含水層中的水。它承受壓力，當(dāng)上覆的隔水層被鑿穿時，水能從鉆孔上升或噴出。依據(jù)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則及水文地質(zhì)調(diào)查成果，國內(nèi)在土壤污染狀況調(diào)查中，主要關(guān)注的是潛水含水層。在華東地區(qū)，大部分地下水監(jiān)測井設(shè)計的深度在6米左右。而在6米范圍內(nèi)，上海區(qū)域以填土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土/砂質(zhì)粉土為主，局部有粉砂夾層；江蘇區(qū)域以填土、粉質(zhì)粘土和粘土為主，局部底板為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。沿江等局部區(qū)域有細(xì)砂層；浙江區(qū)域以填土、粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主，沿江等局部區(qū)域有粉砂夾層。依據(jù)水文地質(zhì)的相關(guān)定義，粉質(zhì)粘土與淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土通常為弱透水層或相對不透水層，滲透性相對較差，6米范圍內(nèi)的潛水補給來源主要為大氣降雨入滲?；谏鲜鏊牡刭|(zhì)條件，華東的部分區(qū)域確實會存在6米沒有明顯地下水的可能性。比如在枯水期，填土層中水量較少，上層滯水補給潛水有限，鉆探過程中大多呈現(xiàn)為稍濕的狀態(tài)。6米內(nèi)未見地下水的解決辦法

辦法1

加深（增加建井深度）通常，6米內(nèi)未見地下水的原因主要有二：一是，未鉆穿粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土等弱透水層或不透水層，該類地層中地下水賦存較少且遷移性差；二是，由于季節(jié)性或相鄰地下構(gòu)筑物施工等原因，上層填土層中滯水或潛水賦存量較少。因此，增加建井深度，鉆至下層粉砂夾層等地層中，地下水量會有明顯的增加。相對而言，由于上層粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土等地層在各區(qū)域的厚度分布不均，且6米深度范圍內(nèi)，工業(yè)企業(yè)的地下構(gòu)筑物或儲罐等地下設(shè)施，也可能由于其泄漏導(dǎo)致污染物的下滲。依據(jù)HJ25等技術(shù)導(dǎo)則，“地下水監(jiān)測對象主要為淺層地下水，而在污染較重且地質(zhì)結(jié)構(gòu)有利于污染物向下層土壤遷移的區(qū)域，則對深層地下水進(jìn)行監(jiān)測?！币虼?，是否加深，可以結(jié)合該點位歷史的利用狀況以及現(xiàn)狀條件而定。依據(jù)承壓水的定義，加深1-2米后獲得的地下水，應(yīng)該依然可以視為潛水。但是，加深至下一個地層的地下水，是否會出現(xiàn)很大的水位回升，是否有該點位所在區(qū)域的地下水水水質(zhì)的代表性？是否還是目標(biāo)監(jiān)測層的地下水？還值得進(jìn)一步思考。辦法2

換點（調(diào)整位置和點位）從事土壤工作的同仁，大都認(rèn)可土壤和地下水調(diào)查工作中地下情況的不確定性。的確，由于地下不可見，淺層地下水容易受歷史的回填或開挖、相鄰構(gòu)筑物建設(shè)、地下構(gòu)筑物、地下管線、差異化的地層分布等條件的影響，相鄰5米，甚至1米，同樣的建井條件下，其地下水水位也可能存在一定的差異。鑒于這些差異，應(yīng)該結(jié)合其他點位水文地質(zhì)情況和區(qū)域水文地質(zhì)資料進(jìn)一步的分析，確認(rèn)布設(shè)點位的水力聯(lián)系狀況，而不是直接作為實測水位進(jìn)行流向的模擬。因此，如果土壤環(huán)境質(zhì)量狀況基本一致的話，可以將該點位進(jìn)行一定的偏移，可能就會遇見地下水。當(dāng)然也可以結(jié)合該點位的污染狀況，合理調(diào)整地下水監(jiān)測井的點位布設(shè)，將其他土壤監(jiān)測點改為土壤和地下水的復(fù)合監(jiān)測點。辦法3

不再取水（改為單獨土壤點位）在常用的深度范圍內(nèi)，建設(shè)監(jiān)測井卻未見地下水，是比較少見的情形。如果該點位未見地下水，也可以尋找該地塊地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，并結(jié)合該監(jiān)測井的建設(shè)規(guī)范及其未見地下水的證明，以及其他土壤點位沒有采集地下水樣品的必要性等項目依據(jù)，在實際調(diào)查工作中，不再采集該點位的地下水樣品。當(dāng)然，還有更苦惱的，就是該監(jiān)測井有水，但水位卻很深（約0.5-1m水柱），回水又很慢。而你又需要采集很多瓶地下水樣品?？梢阅羁谠E“慢就是快”，正所謂與地下水斗，其樂無窮。其他探討：如何區(qū)別上層滯水與潛水？土壤污染狀況調(diào)查過程中，如何正確區(qū)分上層滯水與潛水？有些時候，現(xiàn)場鉆探過程中見到粘性土，會被認(rèn)為是“隔水層頂板”，“務(wù)必不要鉆穿隔水層底板”，也是現(xiàn)場工程師經(jīng)常說的一個要求。但是，這樣也容易讓我們將上層滯水誤認(rèn)為是潛水。實際上，上層滯水和潛水具有明顯的差別，首先是所在地層不同，上層滯水位于包氣帶中，而潛水位于飽水帶中；其次是形成條件不同，上層滯水形成于包氣帶中的局部隔水層，而潛水則形成于飽水帶的穩(wěn)定隔水層以上。上層滯水與潛水共同點都是自由水面的重力水。

企業(yè)地塊污染調(diào)查上層滯水、潛水、承壓水的區(qū)別和聯(lián)系在水文地質(zhì)中，根據(jù)地下埋藏條件的不同，地下水可分為上層滯水、潛水和承壓水三大類。下面就給大家通俗易懂的講解一下他們的區(qū)別和聯(lián)系。01上層滯水上層滯水(perchedwater)存在于潛水面以上包氣帶中的局部不透水層或弱透水層之上的重力水。上層滯水的形成是在大面積透水的水平或緩傾斜巖層中，有相對隔水層，降水或其他方式補給的地下水向下部滲透過程中，因受隔水層的阻隔而滯留、聚集于隔水層之上，形成上層滯水。補給區(qū)與分布區(qū)一致，分布范圍有限，往往雨季時存在，干旱季節(jié)消失。水量有限，易受污染。只能作暫時性或小型的居民生活用水水源。特點：分布有限、水量有限、易受污染、不穩(wěn)定02潛水潛水是埋藏于地表以下第一個穩(wěn)定隔水層上的具有自由水面的重力水。潛水可存在于松散的沉積物中，也可存在于基巖裂隙中。潛水要素有：潛水面、潛水埋藏深度、潛水位、潛水含水層厚度、潛水面的水力坡度。潛水層以上沒有連續(xù)的隔水層，不承壓或僅局部承壓。降水和地表水通過包氣帶下滲補給。潛水層是重要的供水水源，通常埋藏較淺，分布較廣，開采方便。但易受污染，應(yīng)注意保護(hù)。特點：分布廣發(fā)、易受污染03承壓水充滿兩個穩(wěn)定不透水層（或弱透水層）之間的重力水稱為承壓水。上部隔水層稱隔水頂板（或叫限制層），下部隔水層叫隔水底板。頂、底板之間的垂直距離是承壓含水層的厚度。當(dāng)鉆孔揭穿承壓含水層的隔水頂板時，就見到地下水，此時井孔中的水面高程稱為初見水位。此后井中水位不斷上升，到一定高度后便穩(wěn)定下來，不再上升，此時該水面的高程稱為穩(wěn)定水位，也即該點處承壓含水層的承壓水位（也叫測壓水位）。承壓含水層某一點，由隔水層頂界面到測壓水位面的垂直距離叫作該點處承壓水的承壓水頭（也即靜止水位高出含水層頂板的距離）。當(dāng)測壓水位面高于地面時，承壓水頭稱為正水頭，反之為負(fù)水頭。典型的承壓含水層可分為補給區(qū)、承壓區(qū)及排泄區(qū)三部分。補給區(qū)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(qū)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(qū)含水層所處的位置高程較小，充滿著承受壓力的水。當(dāng)井或鉆孔揭穿隔水頂板時，井孔中的水上涌到含水層頂面以上一定高度才停止下來。如前文所講，靜止水面的高程即承壓含水層的測壓水位（承壓水位）。在一定的地形、地質(zhì)條件下，測壓水位高出地面，井孔噴發(fā)自流水，成為自流井。承壓性：承壓含水層的頂面承受靜水壓力是其基本特點。補給區(qū)位置較高而使該處具有較高的勢能，由于靜水壓力傳遞的結(jié)果，使其他地區(qū)的承壓含水層頂面不僅承受大氣壓力和上覆巖土的壓力，而且還承受靜水壓力，其水面不是自由表面。分區(qū)：補給區(qū)位置一般較高，通過含水層出露地表接受補給（這里的水已變?yōu)闈撍?，水由補給區(qū)進(jìn)入承壓區(qū)，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(qū)往往小于分布區(qū)。穩(wěn)定：由于上部隔水層的阻隔，承壓水與大氣圈及地表水的聯(lián)系不如潛水密切，其水位、水量、水質(zhì)等受水文、氣象因素變化影響不顯著，動態(tài)相對穩(wěn)定。承壓水不易受污染，一旦被污染后，則很難處理。另一方面，承壓含水層分布范圍較大，往往具有多年調(diào)節(jié)性，常被用作大型供水水源。厚度：不受降水季節(jié)變化的支配，承壓含水層水量的增加或減少，表現(xiàn)為承壓水位的升降變化，而含水層自身厚度變化較小。特點：水面不是自由表面、穩(wěn)定、不易污染（一旦污染則很難處理）04潛水與承壓水比較潛水的補給主要是當(dāng)?shù)氐拇髿饨邓筒糠趾雍?。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于隔水層頂板的承壓水位（即補給區(qū)和排泄區(qū)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(wěn)定，容易受污染，水質(zhì)較差。承壓水埋藏較深，直接受氣候的影響較小，流量穩(wěn)定，不易受污染，水質(zhì)比較好。潛水以地面蒸發(fā)或出露為地表水和泉水的方式排泄。承壓水則轉(zhuǎn)化為潛水，主要以泉水的形式排泄。鉆到潛水中的井是潛水井。潛水井的