如何发现和追踪含水层?

Question

最近一行从一个新闻文章关于地铁网络隧道掘进机路径上的含水层引起了我的注意:

在隧道开凿之前，建造者进行水文地质学研究，研究含水层中的水流和含水层的特征。在我们的研究中，含水层没有被确定，”一位工程师说。

这让我想知道含水层和地下水流是如何被探测、研究和绘制的。我在网上搜索了一下，但没有找到任何相关的信息。

所以,含水层是如何被探测的，它们的路线是如何被绘制的?

Answer 1

含水层是一种相对透水的物质带，它能传递水。常见的含水层物质包括松散的沉积岩层，如沙子和砾石;以及砂岩等胶结不良的“基岩”单元。石灰岩中相互连通的溶洞在某些地区很常见，称为喀斯特溶洞。将某物称为“含水层”通常意味着该单位能够通过一口井产生足够的水来引起人类的兴趣。

含水层通常是用井和测试井的钻孔地质和地球物理测井来圈定的。这些类型的日志通常需要提供给指定的公共机构，以供其他人将来使用。利用这些测井资料，地质学家可以绘制出该区域的横截面，以评估这些单元的范围和厚度。这样做是为了记住这些最初是如何沉积的几何形状，如线性的河流，片状的沙子等。

地表地球物理技术也可以用于评估地下条件，但通常需要“地面真相”。我记得我问过一位地球物理学家，他的数据告诉了他一个地区的什么情况，他说:“除非你在上面钻几个洞，否则我不会知道。”它并不像看上去那么糟/有趣。他可以帮助在数据点之间着色，但首先他需要知道他所看到的具体地球物理响应意味着地下存在的真正岩石。

像你描述的那样，在不知情的情况下击中含水层应该是很少见的。有可能他们撞上了一个可渗透的断层带，事先知道这一点可能很棘手。但我需要提到的是，工程师是臭名昭著的，他们不让地质学家参与，直到问题出现。他们通常不愿意为预先的研究付钱，而地质学家通常用这种研究来评估这些事情。

Answer 2

含水层是通过钻孔或占卜来探测的。水占卜是一种非常不科学的方法，迄今为止还没有合理的解释，但往往是成功的。我认为这是因为英国是一个非常潮湿的国家，无论你在哪里钻孔，你迟早都一定会发现水。也许还有更科学的解释可以解释水占卜师的成功。

含水层需要一个不透水或半透水岩石的底层区域，上面覆盖着足够破碎或颗粒状的地层，大量的水可以通过它们并被储存起来。因此，一旦你了解了某一地区的地质情况，你就可以很好地猜测哪里会有水。然而，正如你的例子所示，很难绝对确定你会在哪里碰到水，特别是在你处理石灰岩的地方。对于石灰石，当有一个可观的地下溪流只有几码远的时候，有可能有一个干燥的钻孔。石灰岩中的空洞以随机和不可预测的方式侵蚀。