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水压系统及其类型

发布网友 发布时间:2022-05-06 15:18

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热心网友 时间:2022-07-01 04:20

一、地下水流动的基本特点

沉积盆地地下水处于持续不断地运动状态,其流动态势存在三个基本特点:

1)当盆地地下水补给来自周边山区(或高地),大气降水(含融雪水)由补给区入渗,并在水静压力驱动作用下顺沿含水系统倾伏方向进行侧向流动,入渗深度可达数公里,流经距离可达数百公里,甚至数千公里,朝区域排泄基准面方向运动,在盆地的低位能带排泄,抑或排泄于海洋。这是开型水文地质构造系统中地下水运动的基本特点。

2)当含水系统在盆地周边存在裸露区和补给区,盆内均深埋地下,位于区域排泄基准面之下,且无外泄通道。大气降水在盆地周边入渗,地下径流离补给区愈远,渗透距离和渗透面积愈大,则其侧向渗透阻力愈大,侧向径流渐趋消失,转化为以垂向渗透为主。因此,地下水从盆地周围以水静压力驱动造成的侧向运移朝盆地内部逐渐过渡为由地静压力驱动为主的上升流动,这是半开型或半闭型水文地质构造系统中地下水流动的基本特点。

3)当含水系统在盆地内部和周边无裸露区,不存在大气降水或地表水入渗补给的通道,其上又为新沉积层覆盖,含水系统处于沉压封闭状态,地下水流动取决于上覆沉积层产生的地静压力。地下水在地静压力作用下的流动存在两种基本形式:

a.细粒物质组成的泥质岩层比粗粒物质组成的砂质岩层的抗压强度小、压缩强度大,则泥质岩层压挤出的水向相邻砂质岩层中作垂向运移。

b.从盆地中部至边部,沉积层厚度和埋深渐趋减小,则盆地中部为地静压力高值带,是地下水压头形成带,而盆地边部地静压力渐趋减小,是地下水压头的减压带。透水层中的地下水在地静压力作用驱动下由盆地中部朝向边部形成上升的侧向水流,以面状或线状形式排泄。这是闭型水文地质构造系统中地下水流动的基本特点。

二、水压系统类型

按盆地地下水流动的动力能量来源,可将水压系统分为三种类型:

1)淋滤(渗入)水压系统:水压能量来自大气降水,由水静压力产生的水压系统谓之水静压力系统,它以外循环型渗入式水交替为主要动力特征,形成淋滤水压系统。

2)沉积水压系统:水压能量来自沉积层自身和上覆沉积层造成的地静压力,由地静压力产生的水压系统谓之地静压力系统,它以内循环型压挤式水交替为主要动力特征,形成沉积水压系统。

3)沉积-淋滤(或淋滤-沉积)水压系统:水压能量来自水静压力和地静压力的双重作用,在盆内形成淋滤水压系统和沉积水压系统的并存格局。可按水压系统的分布规模大小而命名,若以沉积水压系统为主,可谓之沉积-淋滤水压系统,反之亦然。

三、研究区水压系统类型的定位

黄骅裂谷盆地六个含水系统地下水经历的水文地质期的型式表明:各含水系统在地史进程中除始新世晚期Ek1沉积终止至渐新世沉积前、渐新世晚期Ed沉积终止至中新世沉积前经历了淋滤作用水文地质期,营造了开型水文地质构造系统,以外循环型渗入式水交替为主要动力特征,形成淋滤水压系统外,其他含水系统以及Ek1、Ed的其他地质时间段均经历了被上覆沉积层覆盖的沉压埋藏作用水文地质期,营造了闭型水文地质构造系统。这意味着研究区第三系深层水应以闭型水文地质构造系统中的形成演化为主体研究内容。

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