第四節 水平巖層蓄水構造

在產狀水平或近于水平的巖層，如果有透水的巖層和不透水的巖層互層分布時，不透水層往往構成隔水底板，而透水的巖層則構成含水層，在適宜的補給條件下即可形成水平巖層蓄水構造。水平巖層蓄水構造是蓄水構造中最簡單的一種形式，它主要分布在未經構造變動的或構造變動極其輕微的沉積巖和火成巖等層狀巖石分布區。

水平巖層的蓄水構造，按其蓄水形式的差別又可以分為承托型蓄水構造、淹沒型蓄水構造兩種。

一、承托型蓄水構造

所謂承托型蓄水構造，是指沒有側向隔水邊界，只靠水平巖層把地下水托住而形成的蓄水構造，也叫做滯水型蓄水構造，如圖2-4所示。位于當地侵蝕基面以上的水平巖層，當在透水層之下或在透水層之中有相對隔水層存在時，由大氣降水或地表水入滲補給的重力水在向地下深部下滲的過程中，遇到隔水層的阻擋，使下滲的重力水在隔水層之上積蓄起來，由此形成承托型蓄水構造。

（一） 承托型蓄水構造的類型

承托型蓄水構造按地下水的埋藏條件又可分為承托上層滯水型和承托潛水型兩種形式。

1.承托上層滯水型

承托上層滯水型的蓄水構造是由包氣帶中的局部隔水層阻擋重力水下滲而形成的（圖2-4中a）。常見的隔水層有：砂礫石層的包氣帶中的黏土夾層；石灰巖層中的頁巖、泥灰巖夾層及巖床、巖盤之類的侵入巖體；火山巖包氣帶中的凝灰巖夾層等。這種類型的蓄水構造中的地下水的水量一般都不大，且受氣候的影響較大，多出現在雨季過后，干旱季節大部分干涸成為季節性地下水，無大的供水意義。但是，上層滯水往往可以出現在地勢很高的基巖山區，由于地下水埋藏較淺，容易開采，所以在特別缺水的地區或因區域地下水埋藏太深而不易開采的山區，作為居民生活用水的小型水源還是很有價值的。

【例2-3】 山東省章丘縣涼泉村，位于地勢很高的奧陶系石灰巖山區，由于巖石的透水性極強，地下水埋藏非常深，不宜開采，構成缺水地區。但在半山腰的石灰巖層中有一閃長玢巖的巖床構成了隔水層，阻止了地下水的下滲，使地下水沿該接觸面流出地表形成一下降泉，成為當地的供水水源 （圖25）。

2.承托潛水型

當透水巖層下面連續分布的隔水層位于當地侵蝕基面以上時，由于隔水層的承托作用及透水層的滯水作用而形成的蓄水構造稱作承托潛水的蓄水構造 （圖2-4中b）。這種蓄水構造規模的大小，取決于隔水層的分布面積，規模小的與上層滯水十分相似，甚至成為季節性出現干涸的地下水，規模大的常成為城鎮或工農業供水的重要水源。

（二） 承托型蓄水構造的富水性

承托型蓄水構造的富水性主要取決于隔水層的分布面積、隔水層的傾斜程度、隔水層與含水層的透水性的差異性、地下水的補給條件等因素。

1.隔水層的分布面積

對于承托型蓄水構造而言，隔水層面積的大小，決定其蓄水空間的大小和補給區面積的大小。隔水層面積越大，則補給越充沛，蓄存的水量也就越豐富；否則反之。

【例2-4】 山西省五臺縣寺溝附近，寒武系、奧陶系石灰巖傾角在15°左右，由寒武系竹葉狀石灰巖構成相對隔水層，隔水層的分布面積只有約0.08km²。雨季過后，上層滯水沿著竹葉狀石灰巖頂部流出形成泉，流量0.01～0.02L/s，可連續出流10～15d（圖2-6）。

2.隔水層的傾斜程度

對于這種蓄水構造中的地下水而言，其水面的形狀與隔水層的傾斜程度有關，隔水層越平緩，則地下水的水力坡度越小，越有利于地下水的蓄存；否則反之。

3.隔水層與含水層的透水性的差異性

透水層的透水性越大，隔水層的透水性越小，即兩者的透水性差異越大時，越有利于地下水的儲存，富水性越好。

4.地下水的補給條件

氣候濕潤、地形平緩、植被茂盛的地區，有利于地下水的補給，所以地下水相對比較豐富，動態也相對較穩定；而氣候干燥、地形陡峭、植被稀少的地區，則不利于地下水的補給，所以地下水貧乏，動態也不穩定，甚至只能形成季節性的地下水。

二、淹沒型蓄水構造

所謂淹沒型蓄水構造，是指含水層底板位于當地河谷標高以下，呈隱伏狀或半裸露狀的水平巖層蓄水構造，這種蓄水構造是近于水平的巖層地區最為常見的一種構造形式，其蓄水條件如圖2-4中c所示。這種蓄水構造的特點是除了底部具有隔水條件外，其側向也具有阻水條件。側向阻水條件通常是由透水巖層在水平方向上巖性的變化 （如透水性變弱）或尖滅 （如洪積扇中的透鏡體狀的含水層）等原因所造成，有的還具有頂部隔水條件，透水巖層處于半淹沒狀態或淹沒狀態，形成潛水或承壓水。因此，它的蓄水條件遠比承托型蓄水構造好，其富水程度也要好得多。