承壓含水層鉆孔

鉆孔是一種切削加工方式，利用鉆頭在固態(tài)材料上切削或是加大圓形截面的孔。鉆頭是旋轉(zhuǎn)型的切削刀具，多半有多個(gè)切削刀刃，在鉆孔時(shí)鉆頭會(huì)受壓接近工件，轉(zhuǎn)速?gòu)臄?shù)百RPM到上千RPM。壓力及轉(zhuǎn)速迫使鉆頭穿過(guò)工件，留下圓孔，而切屑也會(huì)從圓孔中脫落。

有時(shí)可以由特制的鉆頭鉆不是圓形的孔，例如鉆方形的孔。

承壓水所在的地質(zhì)層面稱(chēng)之為承壓含水層，是充滿(mǎn)于上下兩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(shí)，水能從鉆孔上升或噴出。由于承壓水有頂板，因而有與潛水不一樣的特點(diǎn)：

• 承壓水具有承壓性能，當(dāng)鉆孔穿到含水層后，在靜水壓力的作用下，初見(jiàn)水位與穩(wěn)定水位不一樣，穩(wěn)定水位高于初見(jiàn)水位，若能流出地表，稱(chēng)為正壓頭；若不能流出地表，稱(chēng)為負(fù)壓頭。

• 承壓水分布區(qū)與補(bǔ)水區(qū)不一致。因?yàn)槌袎核畢^(qū)有上隔板，不能自上隔板上部的地表接受補(bǔ)給。補(bǔ)水區(qū)往往處于承壓區(qū)一側(cè)，位于地形較高的含水層出露的位置。排泄區(qū)位于地形較補(bǔ)給區(qū)低的位置。

• 承壓水自補(bǔ)給區(qū)流入承壓區(qū)再向低處排泄，故承壓水的水量、水質(zhì)、水溫等受氣候影響較小，隨季節(jié)變化不大，較為穩(wěn)定。

• 承壓水受地表污染少。

鉆探或勘探是利用深部鉆探的機(jī)械工程技術(shù)，以開(kāi)采地底或者海底自然資源，或者采取地層的剖面實(shí)況，擷取實(shí)體樣本，以提供實(shí)驗(yàn)以取得相關(guān)數(shù)據(jù)資料等。鉆探方法基本上是螺鉆法、沖洗法、沖擊法（英文：Percussion drill）、旋轉(zhuǎn)法（英文：Rotary drill）、取巖心法（英文：Core drill）、不取巖心法（英文：Non-core drill）、旋轉(zhuǎn)沖擊法（英文：Rotary-Percussion drill）、手鉆（英文：Hand Auger）、旋葉鉆（英文：Flight Auger）、水沖鉆（英文：Wash Boring）及黏土切土管（英文：Clay Cutter）等等。根據(jù)不同的地形、環(huán)境及實(shí)際情況，通過(guò)觀察及評(píng)估等等詳細(xì)規(guī)劃，再加上判斷于限制（包括人力資源及設(shè)備等），而決定采用何種鉆探方法。

充滿(mǎn)于兩個(gè)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(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)及排泄區(qū)三部分。

補(bǔ)給區(qū)含水層裸露，具有自由水面，實(shí)際上分布著潛水，可接受外界補(bǔ)給。 排泄區(qū)承壓水通過(guò)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(mǎn)著承受壓力的水。當(dāng)井或鉆孔揭穿隔水頂板時(shí)，井孔中的水上涌到含水層頂面以上一定高度才停止下來(lái)。靜止水面的高程即承壓含水層的測(cè)壓水位。測(cè)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(zhì)條件下，測(cè)壓水位高出地面，井孔噴發(fā)自流水，成為自流井。

受壓含水層的形成主要取決于地質(zhì)構(gòu)造，最適合的地質(zhì)構(gòu)造是向斜構(gòu)造或單斜構(gòu)造。前者稱(chēng)為承壓盆地，后者稱(chēng)為承壓斜地。

受壓含水層承壓盆地

貯存承壓水的向斜構(gòu)造稱(chēng)承壓盆地或自流盆地。每個(gè)承壓盆地都有補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)和排泄區(qū)。

受壓含水層承壓斜地

儲(chǔ)存承壓水的單斜構(gòu)造稱(chēng)為承壓斜地又稱(chēng)為自流斜地。2100433B

根據(jù)地質(zhì)條件，有兩種基本類(lèi)型的含水層。

自流含水層潛水含水層

這類(lèi)含水層的水面處于大氣壓力之下，它在地面以下的深度通常隨著地貌條件而不同。潛水含水層通常由降水補(bǔ)給或由其上覆或下伏含水層（滲漏含水層）的越流補(bǔ)給。排泄區(qū)由地貌條件決定，一般不太明顯。地下水流為層流。

對(duì)于飽水厚度b的積分，則得到非均質(zhì)、各向異性介質(zhì)中二維水流的基本方程式：

自流含水層承壓含水層

承壓含水層即自流含水層。這類(lèi)含水層被封閉在兩個(gè)相對(duì)不透水層之間，因此其中的地下水所承受的靜水壓大于大氣壓。這種類(lèi)型含水層的補(bǔ)給來(lái)自其裸露處的降水和其上覆及下伏含水層（承壓漏含水層）的越流。其排泄區(qū)取決于地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。地下水流也是層流。

對(duì)于含水層厚度的積分，并加上源/匯點(diǎn)項(xiàng)和越流項(xiàng)，則得到以下二維水流表達(dá)式：