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第二节 地下水的类型与特征
一、地下水的类型
地下水是埋藏在地表以下岩层或土层空隙(包括孔隙、裂隙和空洞等)中的水，主要是由大气降水和地表水渗入地下形成的。在干旱地区，水蒸气也可以直接在岩石的空隙中凝成少量的地下水。地下水的分布极其广泛，密切地联系着人类生活和经济活动的各个方面，可以说是一种宝贵的地下资源。但是，地下水也往往给工程建设带来一定的困难和危害。
根据埋藏条件，将地下水分为包气带水、潜水、承压水三大类。根据含水层的空隙性质，地下水又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三个亚类。根据上述分类原则，将地下水的基本类型列于表1.2.10
(一)包气带水
包气带水处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中，包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及岩层风化壳(黏土裂隙)中季节性存在的水。
(二)潜水
潜水是埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水，其自由表面承受大气压力，受气候条件影响，季节性变化明显。如春、夏季多雨，水位上升，冬季少雨，水位下降。水温也随季节而有规律的变化。潜水主要分部在地表各种岩土里，多数存在于第四纪松散岩层中，坚硬的沉积岩、岩浆岩和变质岩的裂隙及洞穴中也有潜水分布。
(三)承压水
承压水也称为自流水，是地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水。
(四)裂隙水
裂隙水是指埋藏在基岩裂隙中的地下水。根据基岩裂隙成因，将裂隙水分为风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水。
风化裂隙水分布在风化裂隙中，多数为层状裂隙水;成岩裂隙水分布在成岩裂隙中，成岩裂隙的岩层出露地表时，常赋存成岩裂隙潜水;构造裂隙水分布在构造裂隙中。由于地壳的构造运动，岩石受挤压、剪切等应力作用形成构造裂隙，其发育程度既取决于岩石本身的性质，也取决于边界条件及构造应力分布等因素。当构造应力分布比较均匀且强度足够时，岩体中会形成比较密集、均匀且相互连通的张开性构造裂隙，这种裂隙常赋存层状构造裂隙水。当构造应力分布不均匀时，岩体中张开性构造裂隙分布不连续不沟通，则赋存脉状构造裂隙水。具有同一岩性的岩层，由于构造应力的差异，一些地方可能赋存层状构造裂隙水，另一些地方可能赋存脉状构造裂隙水。
(五)岩溶水
岩溶水赋存和运移于可溶岩的溶隙、溶洞(洞穴、管道、暗河)中。我国的岩溶分布比较广，特别是在南方地区，岩溶水分布很普遍，水量丰富，对供水极为有利，但对矿床开采、地下工程和建筑工程等都会带来一些危害。根据埋藏条件，将岩溶水分为岩溶上层滞水、岩溶潜水及岩溶承压水。
二`地下水的特征
(一)包气带水的特征 包气带水主要受气候控制，季节性明显，变化大。雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸。包气带水对农业有很大意义，对工程意义不大。
(二)潜水的特征
潜水有两个特征。①潜水面以上无稳定的隔水层存在，大气降水和地表水可直接渗人，成为潜水的主要补给来源。因此，在大多数的情况下潜水的分布区与补给区是一致的，某些气象水文要素的变化能很快影响潜水的变化，潜水的水质也易于受到污染。②潜水自水位较高处向水位较低处渗流。在山脊地带潜水位的最高处可形成潜水分水岭，自此处潜水流向不同的方向。潜水面的形状是因时因地而异的，它受地形、地质、气象、水文等自然因素控制，并常与地形有一定程度的一致性。一般地面坡度越大，潜水面的坡度也
越大，但潜水面坡度经常小于当地的地面坡度。
(三)承压水的特征
承压水是因为限制在两个隔水层之间而具有一定压力，特别是含水层透水性越好，压力越大，人工开凿后能自流到地表。因有隔水顶板存在，承压水不受气候的影响，动态较稳定，不易受污染。承压水的形成与所在地区的地质构造及沉积条件有密切关系，只要有适宜的地质构造条件，地下水即可形成承压水。一般来说，适宜形成承压水的地质构造有两种：一为向斜构造盆地，也称为自流盆地;二为单斜构造自流斜地。但是，自然中的自流盆地与自流斜地的含水层，埋藏条件是很复杂的，往往在同一个区域内的自流盆地和自流斜地，可埋藏多个含水层，它们有不同的稳定水位与不同的水力联系，主要取决于地形和地质构造之间的关系。当地形和构造一致时，即为正地形，下部含水层压力高，若有裂隙穿越上下含水层，下部含水层的水通过裂隙补给上部含水层;反之，含水层通过一定的通道补给下部的含水层，这是因为下部含水层的补给与排泄区常位于较低的位置。
(四)裂隙水的特征
裂隙水运动复杂，水量变化较大，这与裂隙发育及成因有密切关系。
风化裂隙水由于风化裂隙彼此连通，因此在一定范围内形成的地下水也是相互连通。水平方向透水性均匀，垂直方向随深度而减弱，多属潜水，有时也存在上层滞水。如果风化壳上部的覆盖层透水性很差，其下部的裂隙带有一定的承压性。风化裂隙水主要受大气降水的补给，有明显季节性循环交替，常以泉水的形式排泄于河流中;成岩裂隙水多呈层状，在一定范围内相互连通;构造裂隙水、层状构造裂隙水可以是潜水，也可以是承压水;脉状构造裂隙水多赋存于张开裂隙中，由于裂隙分布不连续，所以形成的裂隙各有自己独立的系统、补给源及排泄条件，水位不一致，有一定压力，一压力分布不均，水量少，水位、水量变化大。但是，不论是层状构造裂隙水还是脉状构造裂隙水，其渗透性常显示各向异性。这是因为不同方向的构造应力性质不同，某些方向上裂隙张开性好，另一些方向上的裂隙张开性差，甚至是闭合的。
(五)岩溶水的特征
在厚层灰岩的包气带中，常有局部非可溶的岩层存在，起着隔水作用，在其上部形成 岩溶上层滞水。岩溶潜水广泛分布在大面积出露的厚层灰岩地区，动态变化很大，水位变 化幅度可达数十米。岩溶地层被覆盖或岩溶层与砂页岩互层分布时，在一定的构造条件 下，就能形成动态较稳定的岩溶承压水。总的来说，在岩溶地区进行工程建设，特别是地 下工程，必须弄清岩溶的发育与分布规律，因为岩溶的发育可能使工程地质条件恶化。
