地下水的类型

地下水动态的形成因素及类型

地下水动态是指地下水的水位、水温、水量及水化学成分等要素随时间和空间有规律的变化。它是自然和人为因素，如气候、水文、地质、土壤、生物及人类活动等对地下水综合作用的过程。

地下水均衡是指地下水的水量或盐分含量在某个时期和某个地段内数量上的增减变化关系。地下水的动态与均衡是一个有机联系的整体，动态是均衡的外部表征，而均衡则是导致动态变化的内在机理。

一、 地下水动态的形成因素

（一） 自然因素

自然因素中的气候和水文因素对潜水或浅层水的动态形成起着主要的作用。地质因素对深层水的影响则是很大的。土壤和生物因素只对距地表很浅的潜水动态的形成起一定的作用。

1、 气候因素：是地下水动态形成的主要影响因素，具有普遍性、分带性及周期特点。地过浅部的地下水普遍明显地受气候因素的制约，呈现出分带规律。其中，降水和蒸发直接地影响着地下水的补给和排泄，所以随着时间的变化，地下水位、水量及水质也跟随着变化。气温不仅影响降水形式和蒸发强度，也会引起地下水温的变化，并使水的化学成分、矿化度和物理性质发生变化，但气温只能影响地过浅部的地下水。一般在20-30m以下就受地温的控制。

2、 水文因至少：对地下水动态的形成和影响，从区域上来看是局部的。当地表水与地下水有水力联系时，其联系方式有：

1） 地表水长期地补给地下水。例如，河流上游的岩溶发育渗漏段；河流流过山前扇形地的渗透段；河流下游的高河床段等。

2） 地下水长期地补给地表水。例如，河流的上游地段；干旱区多数的内陆湖泊。

3） 丰水期地表水补给地下水，枯水期地下水补给地表水。例如，河流中游、小型山间盆地附近等。

在岸边附近，地表水对地下水的动态影响比较明显，尤其是在靠近地表水体的地段，其地下水变化较大而又快。反之，则变化小而缓慢。动太变化的影响范围取决于地表水动态变幅的大小及近岸含水层岩性结构等因素，受到波胩的宽度常常由数百米至1000—2000米。

第二节 地下水的类型及其特征

一、地下水及其分类

埋藏在地表以下岩石（包括土层）的空隙（包括空隙、裂隙和空洞等）中的各种状态的水称为地下水。地下水的分布极其广泛，它和人类的生产生活密切相关。例如，地下水常为农业灌溉，城乡人民生活及工矿企业用水提供良好的水源。因此，地下水是一种宝贵的地下资源。

地下水的运动和聚集，必须具有一定的岩性和构造条件。空隙多而大的岩层能使水流通过（渗透系数大于0.001m/d），称为透水层。贮存有地下水的透水岩层，称为含水层。空隙少而小的致密岩层是相对的不透水岩层（渗透系数小于0.001m/d），称为隔水层。

地下水受诸多因素的影响，各种因素的组合更是错综复杂，因此，出于不同的目的或角度，人们提出了各种各样的分类。但概括起来主要有两种：一种是根据地下水的某种单一的因素或某种特征进行分类，如按硬度分类、按地下水起源分类等；另一种是根据地下水的若干特征综合考虑进行分类。根据地下水的埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。不论哪种类型的地下水，均可按其含水层的空隙性质分为空隙水、裂隙水和岩溶水。地下水的类型和若干特征见表4-5。

表4-5地下水的类型及特征

类 型 分布 水力特征 补给区与分布区的关系 动态

特征 含水层状态 水量 污

染

情

况 成因

包气带水 孔隙水 松散层

无压 一致 随季节变化，一般为暂时性水 层状

水量不大，且随季节性变化很大 易受污染 基本上为渗入形成 裂隙水 裂隙粘土、基岩裂隙风化区 脉状或带状

岩溶水 可溶岩垂直渗入区 脉状或局部含水

潜水 孔隙水 松散层 无压或局部低压 一致 因素影响变化明显 层状 受颗粒级配影响

较易受污染 渗入形成 裂隙水 基岩裂隙破碎带 带状层状 一般水量较小

岩溶水 碳酸岩溶蚀区 层状脉状 一般水量较大

承压水 孔隙水 松散层

承压 不一致 受当地气象影响不明显，稳定 层状 受颗粒级配影响

不易受污染 渗入和构造形成 裂隙水 基岩构造盆地、向斜、单斜、断裂 脉状、带状 一般水量不大

地下水的基本类型

地下水按透水层中水的饱和与否以及积聚贮存条件分为饱气带水、潜水和层间水等三个基本类型。

1.饱气带水：地表以下不深的地带，岩石的空隙未被水充满，呈不饱和带地下水，称作饱气带水。饱气带水主要呈吸着水、薄膜水和毛细管水状态，重力水较少且富含O2、CO2等。重力水流经此带时，只有在水量充足时才能在有隔水层的地段局部形成上层滞水。此带一般和潜水相连通，其下限往往就是潜水面。

2.潜水：地面以下第一个稳定的隔水层以上的具有自由表面的重力水,称为潜水。它是由大气降水和地面流水等经过饱气带往下渗透，遇到第一个稳定的隔水层后逐渐积聚，将岩石空隙充满呈饱和带的重力水。潜水顶部连续的自由表面，叫潜水面，它随地形的起伏而起伏。

潜水面示意图

3、层间水：层间水：两个隔水层之间的透水层中的重力水，称为层间水。层间水的主要来源是渗透的重力水。其存在条件是倾斜岩层中透水层夹在不透水层之中，同时其高起部分露出地表接受渗透水或潜水补给，如构造盆地、向斜或单斜构造等。层间水有传递静压力的性质，水量充足时其深处的水体受到上部水柱的压力而具有承压性，叫承压水。

泉水是地下水的天然露头。

温泉

1、吸着水

水分子受静电引力被吸附在碎屑颗粒和岩石的表面而成为吸着水。

2、薄膜水

薄层状的吸着水的厚度超过了几百个水分子的直径时，则为薄膜水。

3、毛细管水

小空隙的岩石吸着水和薄膜水较多时，水受表面张力的作用而沿空隙上升，形成毛细管

水。

4、重力水

如果空隙较大，则水受重力的支配从高处往低处渗流，形成重力水。

5、泉水

泉是地下水的天然露头，为地下水流泄的方式之一。

根据泉水出露的性质，可分为下降泉和上升泉两种类型。地下水在重力作用下，自上往下流出地面形成的泉，称下降泉；地下水在静水压力作用下，沿着裂缝往上涌出地面形成的泉，称上升泉。按泉水的补给来源可分为饱气带泉、潜水泉和自流水泉三种类型。一般泉水的温度与当地的年平均温度大致相当，若其水温高于当地的年平均温度则称温泉。温泉的形成与岩浆活动和地下深处地热的影响有关。

第二节 地下水类型

一、地下水基本类型的划分

地下水与地表上其他水体相比较，无论从形成、平面分布与垂向结构上讲，还是从水的理化性状、力学性质上看，均显得复杂多样。地下水的这种多样性和变化复杂性，是地下水类型划分的基础；而地下水的分类，又是揭示地下水内在的差异性，充分认识和把握地下水的特性及其动态变化规律的有效方法和手段。因而具有十分重要的理论意义和实际价值。

地下水的分类方法有多种，并可根据不同的分类目的、不同的分类原则与分类标准，可以区分为多种类型体系。如按地下水的起源和形成，可区分为渗入水、凝结水、埋藏水、原生水和脱出水等；按地下水的力学性质可分为结合水、毛细水和重力水；如按地下水的化学成分的不同，又有多种分类。但从地理水文学角度来说，特别重视如下的分类：

（一）按地下水的贮存埋藏条件分类

1.包气带水

结合水（分吸湿水、薄膜水）

毛管水（分毛管悬着水与毛管上升水）

重力水（分上层滞水与渗透重力水）

2.饱水带水

潜水

承压水（分自流溢水与非自流溢水）

（二）按岩土的贮水空隙的差异分类 1.孔隙水

2.裂隙水

3.岩溶水

在上述两种基本类型的基础上，将它们组合在一起，便可得到如表5－2所示的组合类型，如孔隙潜水、承压裂隙水等等。

二、包气带水

（一）包气带水的特征与包气带的类型

贮存在地下自由水面以上包气带中的水，称为包气带水。包气带水包括吸湿水、薄膜水、毛细水、汽态水、过路的重力渗入水以及上层滞水。

1.包气带水的主要特征 与饱和带中的地下水相比较，包气带水具有如下特征：其一包气带含水率和剖面分布最容易受外界条件的影响，尤其是与降水、气温等气象因素关系密切，多雨季节，雨水大量入渗，包气带含水率显著增加；干旱月分，土壤蒸发强烈，包气带含水量迅速减少，致使包气带水呈现强烈的季节性变化。其二包气带在空间上的变化，主要体现在垂直剖面上的差异，一般规律是愈近表层，含水率的变化愈大，逐渐向下层，含水率变化趋于稳定而有规律。其三包气带含水率变化还与岩土层本身结构，岩土颗粒的机械组成有关，因为颗粒组成不同，使得岩土的孔隙大小和孔隙度发生差异，从而导致了含水量的不同。