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美国材料与试验协会标准D6106-97(2010年重新批准)是一项专注于地下水含水层命名体系的标准化指南。与常见的材料测试标准不同,本指南不规定强制性的试验方法或判定准则,而是为水文地质报告作者提供一套可选的命名建议。该指南首次出版于1997年,是在总结先前多项研究报告基础上修订而成,体现了业界对含水层命名一致性和专业性的持续追求。
本指南适用于各种类型的含水层及隔水单元的名称确定,特别强调命名的层级结构:从最大的含水层系统,到含水层,再到最小的带或层段。指南建议在命名时优先从岩性术语、岩石地层单位或地理来源中选取名称,同时明确列出七类应避免作为名称来源的类别,包括时间地层名称、相对位置、字母数字代号、沉积环境、赋存深度、缩写词以及水文条件等。这些禁忌旨在避免命名的主观性和非永久性,确保名称的稳定性和通用性。
该指南不取代专业判断,也不是衡量专业服务质量的唯一标准,而是作为综合参考框架。它与ASTM其他标准如D653《土、石及所含流体相关术语》、D1129《水质相关术语》、D5409《地下水点位描述数据元素》和D5434《地下探查现场记录指南》等紧密配合,共同构建完整的水文地质术语与信息系统。指南还包含11个不同假设含水层设置的插图,用于演示命名过程,是水文地质报告编写的重要参考依据。
本指南推荐的核心原则是尽量维持命名的简单性与灵活性。作者应首先考虑不命名含水层,因为不恰当的命名可能隐含不确定的解释,导致误导并妨碍跨项目数据对比。只有当命名确实有助于沟通和理解区域水文地质框架时,才应进行命名,并需提供充分的定义和支持依据。
当决定命名时,应遵循从大到小的层级顺序:含水层系统(由多个相互联系的单元组成)、含水层(基本水力单元)、带(垂向分段)。名称来源应优先选择以下三类:
指南明确不推荐以下七类命名来源:时间地层名称(如“侏罗纪含水层”不妥,因其基于时代而非水力特性)、相对位置(如“上部含水层”不稳定,随水位或深度变化)、字母数字代号(如“层一、层二”缺乏描述性且易重复)、沉积环境(如“河相含水层”混淆过程与功能)、赋存深度(如“一百米含水层”随地形改变)、缩写词(如项目代码)以及水文条件(如“承压含水层”是状态而非固有名称)。这些类别在已出版文献中虽存在,但应严格避免,以维护命名的科学性和长久适用性。
对于隔水单元,指南建议除非能明显促进对某一含水层系统的理解,否则不应命名。若必须命名,其来源应遵循与含水层相同的三类优先选择,并应在报告中明确命名缘由。
下表汇总了含水层命名的层次结构及各层次的关键特征:
| 🟦 层次 | 📏 说明 | 📐 典型尺度 |
|---|---|---|
| 含水层系统 | 由多个相互联系的含水层和隔水单元组成的可识别水文地质体 | 区域至流域尺度,数十至数百公里 |
| 含水层 | 单一或一组能赋存并显著输移水量的地层或岩体 | 局部至区域尺度,公里至数十公里 |
| 带(层段) | 含水层内部具有特定水力特征的垂向分段 | 井孔或勘探线尺度,米至百米 |
下表详细列出了推荐与不推荐的命名来源类型及其典型说明:
| 🟦 来源类型 | 📏 推荐状态 | 🎯 说明与示例 |
|---|---|---|
| 岩性术语 | 推荐 | 直接使用岩石名称,如砂岩含水层、石灰岩含水层 |
| 岩石地层单位 | 推荐 | 采用组、段等正式名称,如基岩组含水层 |
| 地理名称 | 推荐 | 结合流域、地貌,如渭河冲积扇含水层 |
| 时间地层名称 | 不推荐 | 如侏罗纪、白垩纪等时代术语,不直接反映水力特性 |
| 相对位置 | 不推荐 | 如“上部”“下部”“深层”“浅层”等,易随条件变化 |
| 字母数字代号 | 不推荐 | 如“层段一”“单元二”,缺乏描述性且易混淆 |
| 沉积环境 | 不推荐 | 如“河相”“湖相”,混淆成因与功能 |
| 赋存深度 | 不推荐 | 如“一百米含水层”,深度随地形和水位变动不可靠 |
| 缩写词 | 不推荐 | 如项目缩写或代码,对报告外部读者无意义 |
| 水文条件 | 不推荐 | 如“承压含水层”“无压含水层”,属状态描述不宜用作名称 |
针对隔水单元,指南给出如下命名建议:
| 🟦 类别 | 📐 建议 | ⚡ 执行要点 |
|---|---|---|
| 一般隔水单元 | 不命名 | 除非有助于理解含水层系统,否则不赋予专门名称 |
| 需命名的隔水单元 | 采用岩性、地层或地理名称 | 与含水层原则相同,同时应避免使用禁忌类别 |
| 命名目的 | 提升系统理解 | 名称应清晰反映其隔水作用,并在报告中明确界定空间范围 |
在水文地质调查、水资源评价、地下水建模以及污染修复研究中,统一的含水层命名体系是跨学科、跨部门交流的基础。工程实际中应用本指南时,应首先收集区域地质和水文资料,建立水文地质框架图,按层级系统识别各单元。对于已有非标准名称的区域,建议通过对比表逐步过渡到规范命名,并保留历史名称以便数据追溯。
常见问题包括:过度命名——给每个隔水单元甚至次要层段都赋予名称,造成系统冗余;使用模糊的相对位置——不同项目对“深层”的定义可能相差数十米;以及依赖字母数字代号——虽在数据库内便利,但报告输出中缺乏可读性。指南倡导从“实用主义”出发,以沟通的有效性为核心,命名前先回答:这个名称是否对理解系统不可或缺?
质量控制环节应由资深水文地质专家审核命名方案的合理性,特别确认:名称是否来自推荐来源,是否在区域背景中唯一且稳定,是否与其他标准(如D5409、D5474)中的数据元素兼容。本指南还建议参考当地官方地层名称和地理名称数据库,避免与已有命名冲突。对于跨行政区或跨国界含水层,应通过双边协议或国际水文地质学会指南协调命名。