地下水

[拼音]：dixiashui

[外文]：groundwater

贮存于包气带以下地层空隙，包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。

地下水化学成分极为复杂，并随时间和空间而变化。地下水中含有的主要离子有CL^-、SO厈、HCO婣、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等。还有些未分解的化合物如铁、铝氧化物等。地下水常含有某些气体，如O₂、N₂、CO₂、H₂S等，还有些放射性元素，但含量甚微。

地下水中所含有的各种离子、分子及化合物的总量，称为总矿化度，以克/升表示。低矿化度水常以重碳酸根离子为主要成分；中等矿化度水主要成分为硫酸根离子；高矿化度水则以氯离子为主。按矿化度的大小可将地下水分为几大类（见表）。

根据不同的情况，地下水有不同的分类。

按不同的起源，可将地下水分为5类：

（1）凝结水，岩石空隙中的水汽凝结而成的水。

（2）渗入水，由大气降水或地表水（包括水库、灌溉渠、池塘中的水）渗入地下岩石空隙中的水。

（3）封存水，特殊条件下被埋藏在地层深处局部封闭构造中的水，和外界地下水没有联系。

（4）脱出水，在高温高压条件下，沉积物中表生矿物内部的结合水脱出变成的自由水或气态水。

（5）初生水，从熔岩中分离出来进入岩石空隙中的水。以上各种类型的地下水中脱出水和初生水分布较少，渗入水分布较为普遍。

按埋藏条件可将地下水分为3类：

（1）上层滞水，存在于包气带下部局部隔水层之上的重力水，主要接受大气降水和地表水的补给，有明显的季节性，分布不广。

（2）潜水，埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上，具有自由水面的重力水。在重力作用下，能自高处向低处运动。补给来源主要是大气降水和地表水的渗入。

（3）承压水（自流水），充满在两个隔水层之间的地下水，受静水压作用具有承压性。因上部有隔水层存在，使补给区与分布区不一致，动态变化稳定。

按含水层的空隙特性，可将地下水分为3类：

（1）孔隙水，埋藏于各种松散沉积物颗粒间孔隙中的水。

（2）裂隙水，埋藏于各种岩石裂隙中的水。又可分为埋藏较浅、分布均匀的风化裂隙水，埋藏较深具有一定方向的构造裂隙水，不随深度减弱的成岩裂隙水。

（3）岩溶水，埋藏于可溶性岩石的溶洞及岩溶空隙中的水。

地下水在岩石空隙中的运动，称渗流或渗透。地下水在比较细小的岩石空隙中运动，流速较慢时，水流中各质点互不干扰，呈层流状态；当岩石空隙比较大，流速比较快，水流中各质点互相干扰，呈紊流状态。由于岩石空隙的连续性，在实际工作中可把地下水运动看作为一种径流运动，概括为地下径流。地下径流的强弱常用地下径流模数(M)来表示，即

式中Q为地下径流量（升／秒）；F为含水层的分布面积（平方公里）。地下径流的特征还与降水量有关，它们的关系可用地下水径流系数(η)来表示，即

式中 P为年降水量（毫米）。在石灰岩等可溶性岩地区，地下径流模数和地下径流系数的计算，具有特别重要意义。

地下水运动情况，首先取决于水力坡度，其次受含水层透水性和过水断面的影响。此外，地下水的温度和含盐量等也会影响地下水的流速和流量。地下水之所以不断地运移和保持一定的水力坡度，是因为具备良好的补给来源和排泄途径，补给区和排泄区也具有较大的高差。当补给源不足或排泄不畅，或补给区和排泄区高差不大时，水力坡度小，地下水运动缓慢，地下径流强度则弱。

地下水流动是以补给区为起始点至排泄区为终止边界，构成地下水运动渗流场，因而地下水运动的方向主要受补给区和排泄区的相对位置所控制，也受蓄水构造的隔水边界所制约，不同性质的地下渗流场，地下径流运动也有所不同。

地下水的补给来源主要有降水渗入、灌溉水渗入、地表水渗入、水汽凝结以及在特定地区不同类型的侧向补给(如山前侧向补给、河渠侧向补给等)和人工补给等。排泄的方式也有多种：山区或山前地区主要为泉；平原地区主要为蒸发。当河流、湖泊等地表水体的水位低于地下水位时，地下水则排向地表，转化为地表水。人工开采、矿石疏干等则是地下水的人工排泄方式。地下水的水位、水量、水质和水温等随时间等条件而发生有规律的变化。与地表水有联系的地下水常受地表水的影响，人工开采可影响地下水的动态变化，补给不足或人工大量开采时会引起地下水位下降等现象。

地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象，在工程中也会引起渗漏和工程基础稳定性等问题，地下水的合理开发、利用和管理具有重要意义。