钻井物探法可用于帮助划分地层，并作为一种评价水文地质性质的手段。1982年，威廉斯阐述了利用钻井物探测井曲线，划分与地层单元相应的水文地层单元。钻井物探就是把各种传感器置于钻孔内，用来测定和记录各种物理参数。所记数据资料被称为地球物理测井曲线。评价和判译这些测井曲线，可以确定有关水文地层单元的岩性、几何形状、电阻率、地层产状要素、体积密度、孔隙度、预测渗透系数、含水量和给水度，评价地下水的水源、运动和化学物理性质。地球物理测井最重要的特点之一，就是由于测井的连续性，因而能够连续评价钻孔所穿过地层性质的变化。利用岩屑样品不可能达到上述要求，因为岩屑通常是混杂的，并且在一定时段提取，在孔隙度高的软岩中的岩心采取率一般不高。

通过判译地球物理测井曲线图，可以详细了解水文地层单元。利用上述测井曲线指导将来布置试验钻孔，能够减少钻探费用。评价构成地下水良好通道的高渗透系数水文地层单元的连通程度时，把钻孔数据从垂直和水平方向进行外推十分重要。

水文地层单元核测井

核测井或者说放射性测井就是测定从原子核发出的射线。这种测井方法能够从充满任何液体的裸孔或套管孔中采集数据资料，与大多数其他地球物理测井相比有显著的优点。

这种测井法能够测量岩层容重的连续变化，可用以确定透水的水文地层单元的位置。但是伽马测井的调查半径较小（通过光子回波而获取数据的区域），因而最适用于无坍塌问题的小直径钻孔。

水文地层单元流体和机械测井

从这种测井曲线，除了岩性参数之外，还能够获取包括钻孔和地层内的水运动及其特性等其他重要数据资料。虽然通过直接采样易于测定流体的特性，但是有关地层内流体的数据却难以采集，而根据地球物理测井曲线可以对某些流体特性作出判断。在评价地下含水层时，测定流体参数的测井曲线起重要作用，因为它们能够反映出水化学变化带的位置。机械测井曲线能够反映出钻孔内水流运动的相对方向，因而可以反映出水文地层单元内或相互之间的水位势。

水文地层单元电测井

电测井能够提供有关岩性、水文地层单元厚度、裂隙位置和钻井内水流运动等数据。可根据钻孔内的水位差来测定相对渗透系数。当某水文地层单元内地下水的导电性大大高于钻孔内水的导电性时，电流流动途径从钻孔至该地层单元。 2100433B

水文地层单元划分如图1所示：

水文地层单元这一说法被广泛使用。例如，达科他砂岩和其他多个含水层与Pierre页岩限制单元一起组成一个水文地层单元，而佛罗里达碳酸盐岩与Hawthorn组 、上覆 Maquoketa页岩的几个寒武纪-奥陶纪建造一起也组成了水文地层单元。

按水文地质单元的封闭程度(独立程度)可以相对地分级，如一级、二级，以至三级、四级等。对岩溶地下水来说，一个地下河系的地下水流域就是一个水文地质单元。如果把干流的流域作为一级水文地质单元，那么其各级支流的流域就是二级、三级单元。对于地下水流受隔水边界约束的蓄水构造来说，如果把包括汇水区在内的联合蓄水构造作为一级水文地质单元的话，那么其中的各个单式蓄水构造就是二级水文地质单元。

汇集于某一排泄区的全部地下水流，构成一个地下水流系统。该系统内地下水的集水范围称作地下水域。它是以地下隔水边界和不同水域间的分水岭为界的立体空间。一个水文地质单元，可以是一个地下水域，也可以是一个蓄水构造，这里一个蓄水构造含着两个地下水域。一个完整的独立的水文地质单元，虽然可大可小，但都要由四个基本要素组成，即含水层，相对隔水层、补给区和排泄区。一个地下水域也可能包括互有联系的蓄水构造，则此时该水域为一个水文地质单元，而蓄水构造则降为次一级的水文地质单元了。

水文地质单元的范围是由水文地质边界确定的。水文地质边界可分地形边界(地表或地下水分水岭等)，地质边界(隔水层或阻水岩体等)，水文边界(地表水体、泉水等)和人工边界(抽、注水井、排水坑道等)。由以上所述可知，水文地质单元既可以是具有统一补给、径流和排泄的单元(如地下水域)，也可以是具有隔水或相对隔水边界的沉积单元和构造单元(如蓄水构造，孔隙含水系统)，其中的地下水具有不同程度的联系。

水文地质单元的大小、范围、几何形状，以及封闭程度等空间形式，都是由各种水文地质边界来确定。水文地质边界，对地下水赋存和运动起着约束作用。当它的位置和性质不同时，对地下水的约束作用也不相同。

水文地质边界分类，可按岩石水文地质性质及水文地质边界的表现形式进行分类。

1)按岩石水文地质性质分类 可分为透水边界和隔水边界两类。

(1)透水边界是由透水岩石构成，它对地下水起补给或排泄作用。透水边界，依据其分布的位置不同，它又可分为以下两种：

1、位于地下水补给区上游边界的补给边界，如地下水的分水岭、地表水体渗漏补给段、基岩含水层受第四系松散孔隙沉积物补给的接触面、降水渗入补给地段，以及人工补给地段等。

2、地下水排泄区的起始界面，即排泄边界，如泉溢出带、排泄地下水的河段、基岩含水层排入第四系沉积物的接触面、地表水体和人工取水、矿井排水地段的抽水孔壁，以及煤矿的井巷范围等都是排泄边界。

(2)隔水边界是指隔水层(带)或隔水岩休，如含水层(带)与隔水层(带)的分界面、阻水断层、阻水岩体等。应当说明，补给边界和排泄边界在人工流场条件下是可以相互转化的。

2)按水文地质边界的表现形式分类可分为以下四类：

(1)地形边界地下水分水岭与地表水分水岭一致时，地形分水岭就是水文地质单元的地表边界，如山前倾斜平原与山麓的交界线是前者接受基岩地下水补给的边界。

(2)地质边界又可分为垂直边界和侧向边界。首先是地层岩性边界，如含水层(带)与顶、底板隔水层(带)的分界面为垂直边界；其次是地质构造边界，如含水地层中的隔水断层，岩体接触带为侧向边界。

(3)水文边界如与地下水有水力联系的河流、湖泊，以及泉的溢出带等。

(4)人工边界包括抽水井、排水井巷等。

此外，为了建立便于计算的水文地质模型，在水文地质计算中通常是将水文地质边界概化为规则的几何形状，如直线边界、折线边界和直角边界等。 2100433B