地下水ってどういった形で存在する？

質問

地下水について、実際はどういう形で存在するものなのでしょうか？

(1)地層のように水の層があり実は地面は浮いているような感じ？
(2)地下に洞窟があり、その中を水が流れている（溜まっている）？
(3)単純に「ちょっと湿った」土地の層がある？

「地下水組み上げすぎて地盤沈下」なんて話も聞くので、(1)が有力なのかなとも思うのですが、、、。

以上、よろしくお願い致します。

回答No.4

久保 泰臣（@omi3_）

岩や土は地下水を通さない。 それ以外の
礫や砂の間に水が含まれるのですが
　粒の頂点同士は接触しているので地圧を受け止めます。

水流が粒を風化させて、接触点が減ったところに
　振動が加わると、粒同士の接触点が組み変わり終わるまで
　全ての粒が水に浮いて、液状化現象になります。

>(2)空洞は
礫を流すほどの鍾乳洞だけです。
　岩盤に亀裂が入っても礫や砂が詰まることでしょう。

浅くても美味しい井戸水は、真砂土を通ってますね。
地下がイメージできることは楽しいです。

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。

回答No.3

KGS

物凄く大雑把に言えば(1)から(3)全部です。

山道を歩いていて湧き水を見たことありませんか？

あれは地中を流れていた地下水が地上に出てきた場所なんです。
伏流水とも言って、長期間にわたって雨が降らないと川が干上がって川底が見えることがありますが、水が無くなったわけではなく川底の下に水が流れる層があって、そこを流れているのです。

山に降った雨は地表を流れる水と地下に浸透して地下水として流れる水があって、地表に出て来た水を伏流水、地下に潜ったまま出てこない水もあります。
どちらも、やがて海に流れ込んでそのうち蒸発して雲になり雨となって山に還るという循環を繰り返しているのです。

その自然の循環経路を人間が遮断して、大規模に地下水をくみ上げたりすると自然のバランスが崩れて地盤沈下が起きたりします。

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。

回答No.2

ichikawa2017

(1)(2)(3)のいずれの形でもあります。
(1)と(3)はよく似た形ですが(1)の場合は地面が浮いているというよりも重なり合った地層の下側が深いスープ皿のようになっているイメージです。
お皿に相当する地層には水が染みこんでいます。
湿っているというよりも水をたっぷり吸い込んだスポンジのようになっています。
(2)は(1)のスープ皿に相当する部分の水面と上の地層の間が空間になっているものです。
この状態で水面が広いと上の地層が自重で落ちてきてしまい(3)の形になります。
この他に岩のように硬くなった地層に薄い隙間ができて岩と隙間がいくつも重なってパイ生地のようになっていてその隙間に水が溜まっているものもあります。
この薄い隙間が出来やすい岩を頁岩と呼んでいます。
頁岩の「頁」は本のページを意味する言葉です。
逆に言うと本のように岩が薄く積み重なった岩ということです。

地下水を汲み上げて地盤が沈下するというのは地層が(3)の状態になっている結果起きている現象です。
地層が岩のように固まる前の砂や砂利などで構成されています。
砂と水が混じるとダイラタンシーという現象が起きて固まったようになります。
(海岸の砂浜で波打ち際を車が走れるのはこのためです。)
単なる砂山と違って水を含んだ地盤が安定しているのはこのためです。

蛇足
砂や砂利で構成された地層に水を注入すると地盤が浮き上がってきます。
東京駅や上野駅は地下の部分が深いうえに周りがコンクリートで固められています。
東京都内で地下水の汲み上げを禁止した結果地盤沈下は止まりました。
地盤に地下水が蓄えられた結果四角いコンクリートの箱のような東京駅や上野駅が舟のように浮き上がりはじめています。
現在は地下室の天井と床の間に鉄板を入れて浮き上がらないようにしています。

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。

水の層があるわけではなく、水を含んだ層があるのですね。

回答No.1

agehage

地層って見たことありますか？
あのシマシマの斜面のことです

様々な石や土で地層ができますが、中には水を通しにくい土（粘土）もあります

そのような層では水を通さないので、その上の層が比較的水浸しです

そこにパイプを打ち込み、そこに溜まった水を地下水として利用します

なのでら3が近い感じです

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。