自流水的名稱是從法國(guó)的Aptya省得來(lái)的。過(guò)去認(rèn)為自流水與向斜層狀構(gòu)造有關(guān)，這種構(gòu)造與巴黎盆地構(gòu)造相似、事實(shí)上，自流水形成的條件可能是各式各樣的。常常可以在撓曲狀或者不對(duì)稱單斜的巖層中發(fā)現(xiàn)自流水。在很多地區(qū)自流水都是存在于復(fù)雜的裂隙和斷裂系統(tǒng)中。所有這一切都說(shuō)明，要得到關(guān)于自流水產(chǎn)狀條件的正確觀念，必須詳細(xì)研究當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)史。

自流水的壓力是由于巖層的彎曲產(chǎn)生的，水在含水層中像在導(dǎo)管里一樣，在具有壓力情況下液柱力圖使它們的液面相互平衡。有些地方的地下水?dāng)D在兩個(gè)不透水層之間，形似狹長(zhǎng)的獨(dú)木船。水往上往下都沒(méi)有出路，也不能向外流走，這里的水從兩頭源源不斷地滲透下來(lái)，形成強(qiáng)大的擠動(dòng)壓力，水緊緊地頂托著上面的不透水層。如果這種地下水露出的位置與地表接連成一線，那么，地表就造成水位上升的現(xiàn)象。如果地表低于這個(gè)水位，地表里的巖層若有裂隙，便形成強(qiáng)大的噴泉，或從鉆井中流走。有些地方的承壓水在含水層的一端進(jìn)，另一端出，水在進(jìn)入這一段之前是自由自在的，但是進(jìn)了這一段后便成了自流水，水流出這一段以后，又不受約束了，恢復(fù)了它的自由。

自流水和潛水埋藏不同的地方：不僅在自流水的下面是一個(gè)隔水層，而且在自流水的上面也存在著一個(gè)完整的隔水層。在這兩個(gè)隔水層之間的整個(gè)透水層中，就充滿了自流水。下部的不透水層稱底板，上部的不透水層叫頂板。頂板至底板的垂直距離為含水層的厚度。由承壓水位至含水層頂板的距離稱為水頭。

因?yàn)樽粤魉浅袎旱模蚓畷r(shí)遇到了自流水，井中水位會(huì)有上升的現(xiàn)象，并要到一定的高度才會(huì)停止，該水位就稱承壓水位。在情況適合時(shí)，水位甚至?xí)叱龅孛妫纬删淖試姮F(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，地面以下從第二層水往下的深層水都是自流水。自流水因?yàn)橛懈羲畬雍偷孛娓糁虼怂鼘?duì)氣候的反應(yīng)不及潛水，一年中水位等的變化也較小。自流水是很好的供水源泉，它有上部隔水層擋著，不及潛水容易受污染，動(dòng)態(tài)的變化也較小，特別是當(dāng)承壓水位高出地面時(shí)，打井后井里的水就會(huì)自動(dòng)流出地面。這對(duì)取水、灌溉的意義很大。另外在礦坑里，基本能夠遇到深部的自流水，因此自流水是具有很大的實(shí)際意義的。

自流水是指承壓水位高于當(dāng)?shù)氐孛妫茏孕袊姵龌蛞绯龅乇淼牡叵滤＿^(guò)去，也有把承壓水（包括不具備自流條件的承壓水）通稱為自流水的。

自流水的形成與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系極為密切。它經(jīng)常發(fā)生于向斜層，單斜層、構(gòu)造盆地以及某些比較復(fù)雜的斷裂、裂隙系統(tǒng)，其中分布最廣的為向斜構(gòu)造。在向斜中含水層的分布范圍可分為補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)，排泄區(qū)。補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)是分布在較高的邊緣部分，前者透水層直接出露于地表，地形上位于較高的地段，后者地形上位于較低的地段。大氣降水、地表水從補(bǔ)給區(qū)滲入，流經(jīng)有隔水層覆蓋的承壓區(qū)，而在排泄區(qū)排出。介于補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間的為承壓區(qū)。

由于自流水含水層具有隔水的頂板，大部分地區(qū)不能直接接受降水的補(bǔ)給，因此，它的補(bǔ)給區(qū)、逕流區(qū)和排泄區(qū)分布也不一致。

自流水含水層的補(bǔ)給區(qū)直接出露地表，地勢(shì)較高，多半是降水補(bǔ)給，只有當(dāng)補(bǔ)給區(qū)有河流通過(guò)時(shí)，才有可能發(fā)生地表水補(bǔ)給。當(dāng)潛水與自流水發(fā)生聯(lián)系，潛水位高于承壓水位時(shí)，潛水也可以補(bǔ)給自流水。

一個(gè)地區(qū)可能有兩層或幾層自流水，而互相之間又連通，也可以由水頭高的自流水補(bǔ)給水頭低的自流水。在有自流水分布的廣大地區(qū)，含水層的上部有隔水層存在時(shí)，地下水都是受壓的，不具有自由水面，它的運(yùn)動(dòng)是由靜水壓力造成的。地下水的運(yùn)動(dòng)主要取決于含水層的透水性及補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)的高差。

自流水含水層的上部為隔水頂板覆蓋，蒸發(fā)作用很小，以水平排泄為主。當(dāng)含水層為流水或斷層切割時(shí)，則以泉的形式泄出地表。如果在排泄區(qū)有潛水存在，而且承壓水位高于潛水位時(shí)，也可以補(bǔ)給潛水。

自流水的形成，主要取決于地質(zhì)構(gòu)造，不同的構(gòu)造形態(tài)決定了自流水的埋藏條件，一般分自流斜地和自流盆地兩種類型。

①自流盆地：地球表層巖石，受地殼運(yùn)動(dòng)的擠壓，形成一些向斜構(gòu)造，這些向斜構(gòu)造往往就是自流水形成最有利的地方。盆地的構(gòu)造形態(tài)，含水層的巖性，都影響著自流水的水量、水質(zhì)和補(bǔ)給、排泄條件。補(bǔ)給區(qū)分布面積大，含水層透水性好，自流盆地水量就比較豐富、穩(wěn)定。當(dāng)自流盆地的補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)高度相近時(shí)，則水的循環(huán)比較慢，水質(zhì)不好。

②自流斜地。單斜的自流含水層稱自流斜地。它有兩種情況，一種是斷裂運(yùn)動(dòng)造成的自流斜地，即原來(lái)連續(xù)的含水層，經(jīng)過(guò)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使其失去連續(xù)性，而與不透水巖石相接觸，造成一側(cè)出露地表，成為補(bǔ)給區(qū)，另一側(cè)當(dāng)斷層為張性時(shí)，成為排泄區(qū)。另一種情況是含水層巖性發(fā)生變化，透水的一端出露地表接受補(bǔ)給，另一端在某一深處尖滅。或含水層為不導(dǎo)水壓性斷層切斷，其補(bǔ)給量若超過(guò)含水層所能容納的水量，勢(shì)必在含水層出露地帶較低的地區(qū)溢出，成為排泄區(qū)，其余地帶均為承壓區(qū)。有承壓水分布的山前傾斜平原，也是自流斜地。

1、阿拉爾盆地位于“聚寶盆”之稱的青海柴達(dá)木盆地的西北部，是青海省石油、天燃?xì)忾_發(fā)基地和鹽化、石棉等工業(yè)發(fā)展基地，盆地中賦存的地下水資源極為珍貴，是該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尤其是石油化工、鹽化、石棉等工業(yè)發(fā)展的重要保障。從上世紀(jì)五十年代起青海石油部門就在荒無(wú)人煙的阿拉爾盆地開展地質(zhì)工作，并開始開發(fā)利用盆地中優(yōu)質(zhì)的高壓自流(淡)水資源，但對(duì)全盆地的水資源和逐漸開發(fā)形成的阿拉爾水源地從未進(jìn)行過(guò)專項(xiàng)水文地質(zhì)勘查和勘探，加之阿拉爾水源地自流水水頭壓力高(高出地面50~60m)，涌水量大，上部淺層又是咸水，其鑿井及成井難度極大，不合理的開采還會(huì)引發(fā)區(qū)域地下水位下降，深部淡水資源咸化，可利用資源枯等環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題。因此，對(duì)阿拉爾盆地高壓自流水賦存特征進(jìn)行研究，并切合實(shí)際的選擇可行的資源評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行資源評(píng)價(jià)，提出科學(xué)合理的開采量和開采方式，提供當(dāng)?shù)夭块T參考使用，是十分必要的。

2、地?zé)豳Y源開發(fā)利用將是人類能源利用的新領(lǐng)域，地?zé)峥碧竭^(guò)程中必將進(jìn)行地?zé)峋你@掘。需要對(duì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求高壓自流地?zé)峋仨毥?jīng)行封井工程，以免次生災(zāi)害的發(fā)生。以高壓自流西寧盆地R1號(hào)地?zé)峋疄槔捎酶邏悍侄巫{封井工藝，一次性成功。通過(guò)本次封井，總結(jié)出一套完整封井工藝，可在西寧地區(qū)地?zé)峄蚋邏鹤粤魉碧娇追饪讜r(shí)予以借鑒。

⑴根據(jù)向斜構(gòu)造的封閉程度，可分封閉型自流盆地和開放型自流盆地兩種。封閉型自流盆地向斜構(gòu)造較完整，地下水徑流條件差，水礦化度較高。開放型自流盆地常被斷層或水文網(wǎng)切割，地下承壓水常沿?cái)鄬踊蚝庸扰判褂诘乇怼Ｓ摄@孔鉆穿自流水盆地上層的隔水層頂板，地下承壓水在壓力作用下，可自動(dòng)沿鉆孔上涌，當(dāng)鉆孔位置低于承壓水面時(shí)，地下水可噴出地表，形成自流水。

⑵按地質(zhì)構(gòu)造，自流水盆地可分為兩人類：①簡(jiǎn)單地質(zhì)構(gòu)造的盆地；②復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的盆地。盆地，向斜層，單斜層中的自流水層屬于第—類；復(fù)向斜褶皺內(nèi)的自流水層屬于第二類，復(fù)向斜褶皺即在向斜褶皺之內(nèi)或其邊緣部分有背斜褶皺層，彎曲，正斷層及逆掩斷層。

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自流水盆地又稱自流盆地，指具有地下承壓蓄水構(gòu)造的向斜盆地，一般分補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)、排泄區(qū)三部分。它們有不同的承壓水面(承壓水位)。

自流水盆地中地下水沿其運(yùn)動(dòng)的滲透介質(zhì)和按其透水性可能為均質(zhì)的或非均質(zhì)的。通常是非均質(zhì)的，其中除有不同的透水層外，還有—些不透水層或透鏡狀?yuàn)A層。由于滲透介質(zhì)的構(gòu)造不同，地下水的運(yùn)動(dòng)條件亦不同；若不透水層是與走向一致的，則地下水會(huì)分成數(shù)個(gè)自流水層；若透水層與走向不一致，則地下水繞其流過(guò)或從其中溢出。

背斜褶皺對(duì)地下水運(yùn)動(dòng)有特殊作用，此褶皺可能是掩閉的或不掩閉的。當(dāng)其窟窿部分被不透水層閉止時(shí)稱為掩閉褶皺；如果此不透水層被沖垮或是不完整分布的，則此背斜褶皺稱為不掩閉褶皺。當(dāng)掩閉褶皺時(shí)，地下水經(jīng)過(guò)其窟窿部分向蓄水層下面流出；當(dāng)不掩閉褶皺時(shí)。地下水沿其兩翼上升地表，形成下升泉。因?yàn)殚]上背斜褶皺會(huì)妨礙水運(yùn)動(dòng)，故可稱為構(gòu)造洲堤；不掩閉褶皺促進(jìn)地下水流出地表，可稱為水文地質(zhì)窗。

承壓地下水分布地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造，很多成盆地狀，在此盆地中，只要把上一層的隔水層鑿穿，地下水就會(huì)在承壓力的作用下，從鉆孔自流上涌，甚至噴出地表。最為典型的是澳大利亞中部的大自流水盆地。

當(dāng)山區(qū)邊緣有單斜的或尖滅的含水層時(shí)，可以形成許多特殊的不對(duì)稱盆地，叫做自流斜地。自流斜地的補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)是相鄰的，承壓區(qū)則在邊上。這樣，在補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)聯(lián)接的地方就不僅可以出現(xiàn)下降泉，而且還可以出現(xiàn)上升泉。水頭是在補(bǔ)給區(qū)中形成的，水壓面由含水層與其上不透水層接觸面上的露頭的絕對(duì)高程決定。這樣一來(lái)，承壓水就會(huì)由自流斜地的低洼部分流來(lái)(擠出)。因此， 自流水不僅是沿著地層向下運(yùn)動(dòng)，而且也向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，水可能是朝著突出巖體的一邊流去。自流盆地常常是透水層和較不透水的巖層交疊的系統(tǒng)。含水層愈穩(wěn)定，補(bǔ)給區(qū)的面積愈大，補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)的高差愈大，則自流層的水量就愈多。