成巖裂隙是巖石在成巖過(guò)程中由于冷凝收縮(巖衆(zhòng)巖)或固結(jié)干縮(沉積巖) 而產(chǎn)生的。巖漿巖中成巖裂隙比較發(fā)育，尤以玄武巖中柱狀節(jié)理最有意義。構(gòu)造裂隙是巖石在構(gòu)造變動(dòng)中受力而產(chǎn)生的。這種裂隙具有方向性，大小懸殊(由隱蔽的 節(jié)理到大斷層)，分布不均一。風(fēng)化裂隙是風(fēng)化營(yíng)力作用下，巖石破壞產(chǎn)生的裂隙，主要分布在地表附近。

裂隙的多少以裂隙率表示。裂隙率(K)是裂隙體積(R)與包括裂隙在內(nèi)的 巖石體積(K)的比值，即或(V/F) 100%。除了這種體積裂隙率，還 可用面裂隙率或線(xiàn)裂隙率說(shuō)明裂隙的多少。野外研究裂隙時(shí)，應(yīng)注意測(cè)定裂隙的方向、寬度、延伸長(zhǎng)度、充填情況等，因?yàn)檫@些都對(duì)地下水的運(yùn)動(dòng)具有重要影響。

堅(jiān)硬基巖的裂隙是寬窄不等，長(zhǎng)度有限的線(xiàn)狀縫隙，往往具有一定的方向性。只有當(dāng)不同方向的裂隙相互穿切連通時(shí)，才在某一范圍內(nèi)構(gòu)成彼此連通的裂隙網(wǎng) 絡(luò)。裂隙的連通性遠(yuǎn)較孔隙為差。因此，賦存于裂隙基巖中的地下水相互聯(lián)系較差。 分布與流動(dòng)往往是不均勻的。

(3) 溶穴。可溶的沉積巖，如巖鹽、石膏、石灰?guī)r和白云巖等，在地下水溶蝕 下會(huì)產(chǎn)生空洞，這種空隙稱(chēng)為溶穴(隙)。溶穴的體積(Vk)與包括溶穴在內(nèi)的巖 石體積(F)的比值即為巖溶率(&),即尤k=Fk/F或A：k= ( Vk/V) 100%。

溶的規(guī)模懸殊，大的溶洞可寬達(dá)數(shù)十米，高數(shù)十乃至百余米，長(zhǎng)達(dá)幾至幾十 公里，而小的溶孔直徑僅幾毫米。巖溶發(fā)育帶巖溶率可達(dá)百分之幾十，而其附近巖 石的巖溶率幾乎為零。

可溶巖石的溶穴是一部分原有裂隙與原生孔縫溶蝕擴(kuò)大而成的，空隙大小懸殊 且分布極不均勻。因此，賦存于可溶巖石中的地下水分布與流動(dòng)通常極不均勻。

3.包氣帶和飽水帶

地表以下一定深度，巖石中的空隙被重力水所充滿(mǎn)，形成地下水面。地表與潛 水面之間的地帶稱(chēng)為包氣帶;地下水面以下，土層或巖層的空隙全部被水充滿(mǎn)的地帶稱(chēng)為飽水帶(圖3-19)。在包氣帶中，空隙壁面吸附有結(jié)合水，細(xì)小空隙中含有毛細(xì)水，未被液態(tài)水占據(jù)的空隙包含空氣及氣態(tài)水，空隙中的水超過(guò)吸附力和毛細(xì) 力所能支持的量時(shí)，空隙中的水便以過(guò)重力水的形式向下運(yùn)動(dòng)。上述以各種形式存 在于包氣帶中的水統(tǒng)稱(chēng)為包氣帶水。包氣帶水來(lái)源于大氣降水的入滲，地表水體的滲漏，由地下水面通過(guò)毛細(xì)上升輸送的水，以及地下水蒸發(fā)形成的氣態(tài)水

4.含水層、隔水層與弱透水層

巖石中含有各種狀態(tài)的地下水，由于各類(lèi)巖石的水力性質(zhì)不同，可將各類(lèi)巖石層劃分為含水層、隔水層和弱透水層。

含水層：指能夠給出并透過(guò)相當(dāng)數(shù)量重力水的巖層或土層。構(gòu)成含水層的條件，一是巖石中要有空隙存在，并充滿(mǎn)足夠數(shù)量的重力水;二是這些重力水能夠在巖石

空隙中自由運(yùn)動(dòng)。

含水層一般分為承壓含水層、潛水含水層。承壓含水層是指充滿(mǎn)于上下兩個(gè)隔 水層之間的地下水，其承受壓力大于大氣壓力。潛水含水層是指地表以下，第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上具有自由水面的地下水。在承壓含水層強(qiáng)抽水形成的漏斗區(qū)域，或 地形切割嚴(yán)重的區(qū)域，有時(shí)承壓水水頭下降至承壓含水層的隔水頂板之下，這部分 承壓水就變成了無(wú)壓水，通常將這樣的含水層稱(chēng)為無(wú)壓一承壓含水層。

隔水層：指不能給出并透過(guò)水的巖層、土層，如黏土、致密的巖層等。

含水層和隔水層是相對(duì)概念，有些巖層也給出與透過(guò)一定數(shù)量的水，介于含水 層與隔水層之間，于是有人提出了弱透水層(弱含水層)的概念。

弱透水層(弱含水層)：所謂弱透水層是指那些滲透性相當(dāng)差的巖層，在一般的供排水中它們所能提供的水量微不足道，似乎可以看作隔水層;但是，在發(fā)生越流時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)水流的水力梯度大且發(fā)生滲透的過(guò)水?dāng)嗝婧艽?等于弱透水層分布 范圍)，因此，相鄰含水層通過(guò)弱透水層交換的水量相當(dāng)大，這時(shí)把它稱(chēng)作隔水層就不合適了。松散沉積物中的黏性土，堅(jiān)硬基巖中裂隙稀少而狹小的巖層(如砂質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)粉砂巖等)都可以歸入弱透水層之列。

嚴(yán)格地說(shuō)，自然界中并不存在絕對(duì)不發(fā)生滲透的巖層，只不過(guò)某些巖層(如缺少裂隙的致密結(jié)晶巖)的滲透性特別低罷了。從這個(gè)角度說(shuō)，巖層之是否透水(即 地下水在其中是否發(fā)生具有實(shí)際意義的運(yùn)移)還取決于時(shí)間尺度。當(dāng)我們所研究的某些水文地質(zhì)過(guò)程涉及的時(shí)間尺度相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)，任何巖層都可視為可滲透的。諾曼與 威瑟斯龐(Neuman and Witherspoon, 1969)曾經(jīng)指出，有5個(gè)含水層被4個(gè)弱透 水層所阻隔，當(dāng)在含水層3中抽水時(shí)，短期內(nèi)相鄰的含水層2與4的水位均未變動(dòng) (圖3-20)。圖中所示a的范圍構(gòu)成一個(gè)有水力聯(lián)系的單元。但當(dāng)抽水持續(xù)時(shí)，最終影響將波及圖中b所示范圍，這時(shí)5個(gè)含水層與4個(gè)弱透水層構(gòu)成一個(gè)發(fā)生統(tǒng)一水力聯(lián)系的單元。這個(gè)例子雖然涉及的是弱透水層，但對(duì)典型的隔水層同樣適用。

1. 地下水形成條件

指參與現(xiàn)代水循環(huán)的地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件而言，不涉及討論地下水首 次形成的地下水起源問(wèn)題。地下水的形成必須具備兩個(gè)條件，一是有水分來(lái)源，二是要有貯存水的空間。它們均直接或間接受氣象、水文、地質(zhì)、地貌和人類(lèi)活動(dòng)的 影響。

(1) 自然地理?xiàng)l件。氣象、水文、地質(zhì)、地貌等對(duì)地下水影響最為顯著。大氣 降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，降水的多寡直接影響到一個(gè)地區(qū)地下水的豐富程度。在濕潤(rùn)地區(qū)，降雨量大，地表水豐富，對(duì)地下水的補(bǔ)給量也大，一般地下水也 比較豐富;在于旱地區(qū)，降雨量小，地表水貧乏，對(duì)地下水的補(bǔ)給有限，地下水量 一般較小。另外，干旱地區(qū)蒸發(fā)強(qiáng)烈，淺層地下水濃縮，再加上補(bǔ)給少，循環(huán)差， 多形成高礦化度的地下水。

地表水與地下水同處于自然界的水循環(huán)中，并且互相轉(zhuǎn)化，兩者有著密切的聯(lián)系。

除了降水對(duì)地下水的補(bǔ)給外，地表水對(duì)地下水也能起到補(bǔ)給作用，但主要集中在地表水分布區(qū)，如河流沿岸、湖泊的周邊。所以有地表水的地區(qū)地下水既可得到 降水補(bǔ)給，又可得到地表水補(bǔ)給，所以水量比較豐富，水質(zhì)一般也好。

在不同的地形地貌條件下，形成的地下水存在很大差異。

地形平坦的平原和盆地區(qū)，松散沉積物厚，地面坡度小，降水形成的地表徑流 流速慢，易于滲入地下，補(bǔ)給地下水，特別是降水多的沿海地帶和南方，平原和盆 地中地下水廣而豐富。

在沙漠地區(qū)盡管地面物質(zhì)粗糙，水分易于下滲，但因?yàn)闅夂蚋珊�，降水少，�?下水很難得到補(bǔ)給，許多巖層是能透水而不含水的干巖層。

黃土高原，組成物質(zhì)較細(xì)，且地面切割劇烈，不利于地下水的形成，又加上位 于干旱半干旱氣候區(qū)，地下水貧乏，是中國(guó)有名的貧水區(qū)。

山區(qū)地形陡峻，基巖出露，地下水主要存在于各種巖石的裂隙中，分布不均。由于降水受海拔高度的影響，具有垂直分布規(guī)律，在高大山脈分布地區(qū)，降水充足, 地表水和地下水均很豐富，特別在干旱地區(qū)，這一現(xiàn)象表現(xiàn)更為明顯。位于中國(guó)干旱區(qū)腹部的祁連山、昆侖山、天山等，山體高大，攔截了大氣中的大量水汽，并有山岳冰川分布，成為干旱區(qū)中的“濕島”，為周?chē)�地區(qū)提供大量的地表徑流，使位于山前的部分平原具有充足的地表水和地下水資源。

(2)地質(zhì)條件。影響地下水形成的地質(zhì)條件，主要是巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造。巖

石性質(zhì)決定了地下水的貯存空間，它是地下水形成的先決條件;地質(zhì)構(gòu)造則決定了 具有貯水空間的巖石，能否將水儲(chǔ)存住以及儲(chǔ)存水量的多少等特性。

除了一些結(jié)晶致密的巖石外，絕大部分巖石都具有一定的空隙。堅(jiān)硬巖石中地 下水存在于各種內(nèi)、外動(dòng)力地質(zhì)作用形成的裂隙之中，分布極不均勻;松散巖層中，地下水存在于松散巖土顆粒形成的孔隙之中，分布相對(duì)較為均勻。在一些構(gòu)造發(fā)育、 斷層分布集中的地區(qū)，巖層破碎，各種裂隙密布，地下水以脈狀、帶狀集中分布在 大斷層及其附近。在構(gòu)造盆地，由于基底是盆地式構(gòu)造，其上往往沉積了巨厚的第四紀(jì)松散沉積物，再加上良好的匯水條件，多形成良好的承壓含水層，蘊(yùn)藏著豐富 的自流水。

(1) 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水的影響。隨著社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)水資源的需求越來(lái)越大。統(tǒng)計(jì)資料表明，水資源的需求量是與社會(huì)進(jìn)步和生活水平的提高成正比。美國(guó)、 英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的人平均年用水量遠(yuǎn)高于發(fā)展中國(guó)家。近年來(lái)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水 的影響范圍和強(qiáng)度都在不斷加強(qiáng)，人類(lèi)對(duì)地下水的幵釆量不斷增加，導(dǎo)致地下水位下降，引起一些大中城市地面沉降;沿海地區(qū)海水入侵地下水含水層;內(nèi)陸平原地 下水位下降，地表植被衰退，土地荒漠化等。人類(lèi)為調(diào)節(jié)徑流，大力興修水利，改 變了地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件，破壞了天然狀態(tài)下的地下水平衡，如措施不當(dāng)，則會(huì)產(chǎn)生土壤次生鹽潰化，破壞生態(tài)平衡，促使環(huán)境惡化。此外，人類(lèi)生產(chǎn)和 生活排放的污水和廢料，進(jìn)入地下含水層，造成地下水污染。

人類(lèi)采取有計(jì)劃的措施對(duì)地下水進(jìn)行合理而科學(xué)的開(kāi)發(fā)和保護(hù)，則對(duì)促進(jìn)地下 水的循環(huán)，改善地下水條件非常有益。如在一些引客水灌區(qū)，適當(dāng)控制地表水灌溉量，增加地下水開(kāi)釆，可降低地下水位，防治土壤鹽堿化。在一些因開(kāi)釆過(guò)量而導(dǎo) 致地下水位大幅度下降，引起地面沉降的城市，采用人工回灌方法，可提高地下水 水位，控制地面沉降。在一些地質(zhì)條件合適的地方，可將地表水引入地下，將水貯存在地下含水層中，增加地下水水量，形成“地下水庫(kù)”，在需要時(shí)抽取引用。

6.地下水的分類(lèi)

地下水存在于巖石、土層的空隙之中。巖石、土層的空隙既是地下水的儲(chǔ)存場(chǎng) 所，又是地下水的滲透通道，空隙的多少、大小及其分布規(guī)律，決定著地下水分布與滲透的特點(diǎn)。地下水根據(jù)其物理力學(xué)性質(zhì)可分為毛細(xì)水和重力水。根據(jù)含水介質(zhì) (空隙)類(lèi)型，可分為孔隙水、裂隙水和巖溶水三類(lèi);根據(jù)埋藏條件可分為包氣帶 水、潛水和承壓水(圖3-21);將二者組合可分為9類(lèi)地下水(表3-15)。

(1)毛細(xì)水與重力水。毛細(xì)水指在巖土細(xì)小的孔隙和裂隙中，受毛細(xì)作用控制 的水，它是巖土中三相界面上毛細(xì)力作用的結(jié)果。

重力水指存在于巖石顆粒之間，結(jié)合水層之外，不受顆粒靜電引力的影響，可在重力作用下運(yùn)動(dòng)的水。一般所指的地下水如井水、泉水、基坑水等都是重力水， 它具有液態(tài)水的一般特征。污染物進(jìn)入地下水后，可隨地下水的運(yùn)動(dòng)而遷移，并在

地下水中產(chǎn)生溶解與沉淀、吸附與解吸、降解與轉(zhuǎn)化等物理化學(xué)過(guò)程。

(1) 孔隙水、裂隙水及巖溶水。

(2) 包氣帶水、潛水與承壓水。

①包氣帶水指處于地表面以下潛水位以上的包氣帶巖土層中的水，包括土壤 水、沼澤水、上層滯水以及基巖風(fēng)化殼(黏土裂隙)中季節(jié)性存在的水。主要特征是受氣候控制，水量季節(jié)性變化明顯，雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸。

②潛水指地表以下，第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上具有自由水面的地下水。潛水沒(méi) 有隔水頂板，或只有局部的隔水頂板。潛水的表面為自由水面，稱(chēng)作潛水面;從潛水面到隔水底板的距離為潛水含水層的厚度。潛水面到地面的距離為潛水埋藏深 度。潛水含水層厚度與潛水面潛藏深度隨潛水面的升降而發(fā)生相應(yīng)的變化。如圖3- 22所示。

潛水主要分布在地表各種巖、土里，多數(shù)存在于第四紀(jì)松散沉積層中，堅(jiān)硬的 沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖的裂隙及洞穴中也有潛水分布。潛水面隨時(shí)間而變化，其 形狀則隨地形的不同而異，也和含水層的透水性及隔水層底板形狀有關(guān)。

潛水的自由表面，承受大氣壓力，并受氣候條件影響，因而季節(jié)性變化明顯：春、夏季多雨，水位上升;冬季少雨，水位下降。水溫隨季節(jié)變化而有規(guī)律的變化; 水質(zhì)易受地面建設(shè)項(xiàng)目影響。

③承壓水是指充滿(mǎn)于上下兩個(gè)隔水層之間的地下水，其承受壓力大于大氣壓力。承壓水不具自由水面，并承受一定的靜水壓力，承壓水位是虛擬水位，稱(chēng)為水頭。承壓含水層的分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致，常常是補(bǔ)給區(qū)遠(yuǎn)小于分布區(qū)，一般只通 過(guò)補(bǔ)給區(qū)接受補(bǔ)給(圖3-23)。承壓的動(dòng)態(tài)比較穩(wěn)定，受氣候影響較小。水質(zhì)不易受地面建設(shè)影響。

1. 地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄

地下水作為水圈的重要組成部分，一方面積極地參與了全球的水循環(huán)過(guò)程，另 一方面在一定的環(huán)境條件下，一定區(qū)域范圍內(nèi)的地下水自身通過(guò)不斷地獲得補(bǔ)給、產(chǎn)生徑流而后排泄等環(huán)節(jié)，發(fā)生周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，形成相對(duì)獨(dú)立的地下水循環(huán)系統(tǒng)。

(1)地下水的補(bǔ)給。含水層中的地下水自外界獲得水量補(bǔ)充的作用稱(chēng)為補(bǔ)給。 地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源有：降水入滲補(bǔ)給、地表水補(bǔ)給、凝結(jié)水補(bǔ)給、來(lái)自其他含水層的補(bǔ)給以及人工補(bǔ)給等。

①降水入滲補(bǔ)給。大氣降水是地下水最主要的補(bǔ)給來(lái)源。降水的入滲過(guò)程是 在分子力、毛細(xì)管力以及重力的綜合作用下進(jìn)行的。地下水自降水獲得的補(bǔ)給量除了與降水本身的強(qiáng)度、降水總量等有關(guān)外，還與土層蓄水能力有關(guān)。只有降水入滲 量超過(guò)土層的蓄水能力，多余的降水才能補(bǔ)給潛水。在地下水埋藏較深的地方，這 一過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完成。

②地表水入滲補(bǔ)給。地表上的江河、湖泊、水庫(kù)以及海洋，皆可成為地下水 的補(bǔ)給水源。

河流對(duì)于地下水的補(bǔ)給，主要取決于河水位與地下水位的相對(duì)關(guān)系、河床的透

水性能、河床的周界和高水位持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短。

③含水層的補(bǔ)給。含水層補(bǔ)給分為兩種情況，一種是同一含水層通過(guò)側(cè)向排 泄補(bǔ)給下游含水層;另一種是兩個(gè)含水層之間的補(bǔ)給。兩個(gè)含水層之間的補(bǔ)給有兩個(gè)條件：一是兩個(gè)含水層具有水頭差，二是含水層之間具有水力聯(lián)系通道。兩個(gè)含 水層之間可通過(guò)天窗、導(dǎo)水?dāng)嗔�、弱透水層越流、不整合接觸面等途徑補(bǔ)給。

④地下水的人工補(bǔ)給。人工補(bǔ)給也是地下水的重要補(bǔ)給來(lái)源。人工補(bǔ)給可區(qū) 分為以下幾類(lèi)情況，一類(lèi)是人類(lèi)修建水庫(kù)、渠道，引水灌溉農(nóng)田，從而補(bǔ)給地下水;另一類(lèi)則是人類(lèi)為了有效地保護(hù)和改善地下水資源、改善水質(zhì)、控制地下漏斗以及 地面沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)，而釆取的一種有計(jì)劃、有同的的人工回灌。城市工礦企業(yè)排 放工業(yè)廢水以及城鎮(zhèn)生活污水排放，因滲漏而補(bǔ)給地下水，經(jīng)常使地下水遭到污染，是一種特殊的人工補(bǔ)給。

含水層(含水系統(tǒng))從外界獲得水量的區(qū)域稱(chēng)為地下水補(bǔ)給區(qū)。對(duì)于潛水含水 層，補(bǔ)給區(qū)與含水層的分布區(qū)一致;對(duì)于承壓含水層，裂隙水、巖溶水的基巖裸露區(qū)，山前沖洪積扇的單層砂卵礫石層的分布區(qū)都屬于補(bǔ)給區(qū)。

(2)地下水的徑流。地下水由補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)的過(guò)程稱(chēng)為徑流，是連接補(bǔ)給與排泄兩個(gè)作用的中間環(huán)節(jié)。徑流的強(qiáng)弱影響著含水層的水量與水質(zhì)。徑流強(qiáng)度可 用地下水的平均滲透速度衡量。含水層透水性好，地形高差大、切割強(qiáng)烈、大氣降 水補(bǔ)給量豐沛地區(qū)的地下徑流強(qiáng)度大。同一含水層的不同部位徑流強(qiáng)度也有差異。

①地下水徑流方向與徑流強(qiáng)度。地下水的徑流方向與地表上河川徑流總是沿 著固定的河床匯流不同，呈現(xiàn)復(fù)雜多變的特點(diǎn)，具體形式則視沿程的地形，含水層的條件而定。當(dāng)含水層分布面積廣，大致水平時(shí)，地下徑流可呈平面式的運(yùn)動(dòng);在 山前洪積扇中的地下水則呈現(xiàn)放射式的流動(dòng)，具有分散多方向的特點(diǎn);在帶狀分布 的向斜、單斜含水層中的地下水，如遇斷層或橫溝切割，則可形成縱向或橫向的徑流。但這種復(fù)雜多變性，總離不開(kāi)地下水從補(bǔ)給區(qū)向排泄區(qū)匯集，并沿著路徑中阻 力最小方向前進(jìn)，即自勢(shì)能高處向勢(shì)能較低處運(yùn)動(dòng)，反映在平面上，地下水流方向， 總是垂直于等水位線(xiàn)的方向。

地下水的徑流強(qiáng)度與地下水的流動(dòng)速度基本上與含水層的透水性，補(bǔ)給區(qū)與排 泄區(qū)之間水力坡度成正比，對(duì)承壓水來(lái)說(shuō)，還與蓄水構(gòu)造的開(kāi)啟與封閉程度有關(guān)。

地下徑流強(qiáng)度不僅沿程上有差別，在垂直方向上也不同，一般規(guī)律是從地表向 下隨著深度增加，地下徑流強(qiáng)度逐漸減弱，至侵蝕基準(zhǔn)面，地下水基本處于停滯狀

②地下水徑流類(lèi)型。地下水是通過(guò)補(bǔ)給、徑流與排泄3個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)交替循環(huán)的。根據(jù)水的交替循環(huán)途徑的不同，可區(qū)分為垂向交替、側(cè)向交替和混合交替。 其中垂向交替以?xún)?nèi)陸盆地為最典型，自降水或地表水入滲得到補(bǔ)給，而后以蒸發(fā)方 式垂直排泄，徑流過(guò)程微弱;側(cè)向交替類(lèi)型的補(bǔ)給來(lái)源多樣，地下水的交替基本上在水平方向上進(jìn)行，徑流比較發(fā)育;混合交替是介于上述兩類(lèi)之間的過(guò)渡類(lèi)型，自 然界中實(shí)際交替現(xiàn)象，大都屬這一類(lèi)。

暢流型：暢流型的地下水流線(xiàn)近于平行，水力坡度較大，側(cè)向交替占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，補(bǔ)給排泄條件良好，徑流通暢，地下水交替積極，因而水的礦化度低，水質(zhì)好。

匯流型：匯流型地下水的流線(xiàn)呈匯集狀，水力坡度常由小變大。對(duì)于匯流型潛 水盆地，其水交替屬混合型，邊緣以側(cè)向?yàn)橹鳎�中間部位垂向交替所占的比重增大。 對(duì)于承壓水則屬側(cè)向水交替。匯流型的地下水一般交替積極，常形成可資利用的地下水資源。

散流型：散流型的特點(diǎn)是流線(xiàn)呈放射狀，水力坡度由大變小，呈現(xiàn)集中補(bǔ)給， 分散排泄。水交替屬混合型，以側(cè)向?yàn)橹�，徑流交替沿途由�?qiáng)變?nèi)�，形成水化學(xué)水 平分帶規(guī)律，通常干旱地區(qū)山前洪積扇中的潛水，是此類(lèi)型的代表。

緩流型：緩流型地下水面近于水平，水力坡度小，水流緩慢，水交替微弱，屬 于以垂向交替為主的混合型，通常礦化度較高，水質(zhì)欠佳。沉降平原中的孔隙水及排水不良的自流水盆地，是此類(lèi)的代表。

滯流型：滯流型的水力坡度趨近于零，徑流停滯。對(duì)于潛水表現(xiàn)為滲入補(bǔ)給和蒸發(fā)排泄，屬垂向交替;對(duì)于承壓水可以有垂直越流補(bǔ)給與排泄。某些平原地區(qū)局 部洼地中封閉的潛水盆地和無(wú)排泄口的自流盆地，可作為此類(lèi)代表。某些封閉良好 的承壓水，水分交替停止，多成為鹽鹵水、油田水。

在自然條件下，地下徑流類(lèi)型復(fù)雜多變，往往出現(xiàn)多種組合類(lèi)型。

地下水徑流區(qū)是指地下水從補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)的中間區(qū)域。對(duì)于潛水含水層，徑 流區(qū)與補(bǔ)給區(qū)是一致的。

③泄流排泄。地下水通過(guò)地下途徑直接排入河道或其他地表水體，稱(chēng)為泄流 排泄。泄流只在地下水位高于地表水位的情況下發(fā)生，泄流量的大小，取決于含水 層的透水性能、河床切穿含水層的面積，以及地下水位與地表水位之間的高差。地下水位與河水水位相差越大，含水層透水性越好，河床切割的含水層面積越大，則 排泄量也越大。地表水與地下水之間的補(bǔ)排關(guān)系復(fù)雜，有轉(zhuǎn)化交替現(xiàn)象，主要取決 于區(qū)域氣候、地質(zhì)構(gòu)造條件及水文網(wǎng)發(fā)育情況。

④向含水層排泄。同一含水層通過(guò)側(cè)向排泄補(bǔ)給下游含水層;兩個(gè)含水層之間可通過(guò)天窗、導(dǎo)水?dāng)嗔选⑷跬杆畬釉搅�、不整合接觸面等途徑排泄。

⑤人工排泄。指人工開(kāi)釆對(duì)地下水的排泄，包括各類(lèi)水井、地下集水廊道取 水、地下礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的礦坑排水等。

過(guò)量的人工排泄是引起地下水環(huán)境問(wèn)題的主要因素。

(3)地下水的排泄。地下水的排泄指地下水失去水量的過(guò)程。其排泄方式有點(diǎn) 狀排泄(泉)、線(xiàn)狀排泄(向河流泄流)及面狀排泄(蒸發(fā))、向含水層排泄和人工 排泄，在排泄過(guò)程中，地下水的水量、水質(zhì)及水位均相應(yīng)的發(fā)生變化。其中蒸發(fā)排 泄僅消耗水分，鹽分仍留在地下水中，所以蒸發(fā)排泄強(qiáng)烈地區(qū)的地下水，水的礦化 度比較高。

①泉排泄。泉是地下水的天然露頭，是含水層或含水通道出露地表發(fā)生地下 水涌出的現(xiàn)象。通常山區(qū)及山前地帶泉水出露較多，這是與這些地區(qū)流水切割作用比較強(qiáng)烈、蓄水構(gòu)造類(lèi)型多樣及斷層切割比較普遍等因素的影響有關(guān)。

②蒸發(fā)排泄。潛水蒸發(fā)是淺層地下水消耗的重要途徑，潛水蒸發(fā)主要是通過(guò) 包氣帶巖土水分蒸發(fā)和植物的蒸騰來(lái)完成的。其蒸發(fā)的強(qiáng)度、蒸發(fā)量的大小與氣象條件、潛水埋藏深度及包氣帶的巖性有關(guān)。氣候愈干燥，相對(duì)濕度愈小，巖土中水 分蒸發(fā)便愈強(qiáng)烈，而且蒸發(fā)作用可深入巖土幾米乃至幾十米的深處。這種排泄不但 消耗水量，而且往往造成水的濃縮，導(dǎo)致地下水礦化的增高，水化學(xué)類(lèi)型改變及土壤鹽堿化。

1. 水文地質(zhì)單元

水文地質(zhì)單元是指根據(jù)水文地質(zhì)條件的差異性(包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖石性質(zhì)、含 水層和隔水層的產(chǎn)狀、分布及其在地表的出露情況、地形地貌、氣象和水文因素等)而劃分的若干個(gè)區(qū)域，是一個(gè)具有一定邊界和統(tǒng)一的補(bǔ)給、徑流、排泄條件的地下 水分布的區(qū)域。

有時(shí)，地表流域與水文地質(zhì)單元是重合的，地表分水嶺就是水文地質(zhì)單元的邊 界。從這個(gè)意義上說(shuō)，可以簡(jiǎn)單地把水文地質(zhì)單元理解為“埋藏”在地下的流域。

2. 地下水系統(tǒng)

地下水系統(tǒng)包括兩個(gè)方面：地下水含水系統(tǒng)和地下水流動(dòng)系統(tǒng)。

地下水含水系統(tǒng)是指由隔水或相對(duì)隔水巖層圈閉的，具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水 巖系。顯然，一個(gè)含水系統(tǒng)往往由若干含水層和相對(duì)隔水層(弱透水層)組成。然而，其中的相對(duì)隔水層并不影響含水系統(tǒng)中的地下水呈現(xiàn)統(tǒng)一水力聯(lián)系。

地下水流動(dòng)系統(tǒng)是指由源到匯的流面群構(gòu)成的，具有統(tǒng)一時(shí)空演變過(guò)程的地下 水體。

3. 地下水的動(dòng)態(tài)與均衡

在各種天然和人為因素影響下，地下水的水位、水量、流速、水溫、水質(zhì)等隨 時(shí)間變化的現(xiàn)象，稱(chēng)為地下水動(dòng)態(tài)。研究地下水動(dòng)態(tài)是為了預(yù)測(cè)地下水的變化規(guī)律, 以便釆取相應(yīng)的水文地質(zhì)措施，并有助于查明含水層的補(bǔ)給和排泄關(guān)系，含水層之間及其與地表水體的水力聯(lián)系，以了解地下水的資源狀況。地下水量均衡是指地下 水的補(bǔ)給量與排泄量之間的相互關(guān)系，主要研究潛水的水量均衡。而地下水化學(xué)成 分的增加量與減少量之間的相互關(guān)系，則稱(chēng)為地下水的鹽均衡。

均衡是地下水動(dòng)態(tài)變化的內(nèi)在原因，動(dòng)態(tài)則是地下水均衡的外部表現(xiàn)。地下水動(dòng)態(tài)反映了地下水要素隨時(shí)間變化的狀況，為了合理利用地下水或有效防范其危 害，必須掌握地下水動(dòng)態(tài)。地下水動(dòng)態(tài)與均衡的分析，可以幫助我們查清地下水的

補(bǔ)給與排泄，闡明其資源條件，確定含水層之間以及含水層與地表水體的關(guān)系。

地下水動(dòng)態(tài)影響因素有：

(1) 氣象(氣候)因素：氣象(氣候)因素對(duì)潛水動(dòng)態(tài)影響最為普遍。降水的 數(shù)量及其時(shí)間分布，影響潛水的補(bǔ)給，從而使?jié)撍�含水層水量增加，水位抬升，�?質(zhì)變淡。氣溫、濕度、風(fēng)速等與其他條件結(jié)合，影響著潛水的蒸發(fā)排泄，使?jié)撍�水量變少，水位降低，水質(zhì)變咸。

(2) 水文因素：地表水體補(bǔ)給地下水而引起地下水位抬升時(shí)，隨著遠(yuǎn)離河流， 水位變幅減小，發(fā)生變化的時(shí)間滯后。

(3) 地質(zhì)因素：當(dāng)降水補(bǔ)給地下水時(shí)，包氣帶厚度與巖性控制著地下水位對(duì)降水的響應(yīng)。河水引起潛水位變動(dòng)時(shí)，含水層的透水性愈好，厚度愈大，含水層的給 水度愈小，則波及范圍愈遠(yuǎn)。對(duì)于承壓含水層，從補(bǔ)給區(qū)向承壓區(qū)傳遞降水補(bǔ)給影 響時(shí)，含水層的滲透性愈好，厚度愈大，給水度愈小，則波及的范圍愈大。承壓含 水層的水位變動(dòng)還可以由于固體潮、地震等引起。

(4) 人為因素：鉆孔釆水、礦坑或渠道排水通過(guò)改變地下水的排泄去路影響地下水的動(dòng)態(tài);修建水庫(kù)、利用地表水灌溉等通過(guò)改變地下水的補(bǔ)給來(lái)源而使地下水 動(dòng)態(tài)發(fā)生變化。

4. 地下水降落漏斗

在開(kāi)釆地下水時(shí)，會(huì)在圍繞開(kāi)采中心的一定區(qū)域，形成漏斗狀的地下水水位(水 頭下降區(qū))，稱(chēng)為地下水降落漏斗。地下水降落漏斗在潛水含水層中表現(xiàn)為漏斗狀 的地下水水面凹面，在承壓含水層中表現(xiàn)為抽象的漏斗狀水頭下降區(qū)域，承壓含水層中不存在水面凹面。地下水降落漏斗區(qū)的地下水等水位線(xiàn)往往呈不規(guī)則同心圓狀 或橢圓狀。

地下水資源為可更新資源，可開(kāi)釆利用的水量主要是當(dāng)年或一定水文周期內(nèi)地 下水的補(bǔ)給量。一個(gè)地區(qū)或一個(gè)流域在各種天然補(bǔ)給與消耗因素的綜合影響下，地下水保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。如平原地區(qū)淺層地下水直接受大氣降水和地表水補(bǔ)給，其 補(bǔ)給量與潛水蒸發(fā)和地下徑流排泄之間，在相當(dāng)時(shí)期內(nèi)處于平衡狀態(tài)。由于地下水 過(guò)量開(kāi)采，地下水收支平衡遭到破壞，地下水位持續(xù)下降，形成區(qū)域性地下水降落漏斗。我國(guó)華北地區(qū)由于多年干旱和地下水嚴(yán)重超采，已經(jīng)形成了區(qū)域性地下水降 落漏斗。世界許多大城市如莫斯科、倫敦、巴黎等的地下水位下降都在幾十米以上。

5. 地下水化學(xué)性質(zhì)

地下水溶有各種不同的離子、分子、化合物以及氣體，是一種成分復(fù)雜的水溶 液。氯化物和堿金屬、堿土金屬的硫酸鹽和碳酸鹽屬于最易溶解的化合物，Na、K、 Ca、Mg、Cl、S042_和110)3_等成為地下水中的主要組分。它們的不同組合決定了地下水的化學(xué)類(lèi)型。此外，還有某些數(shù)量較少的次要組分，它們?cè)诘貧ぶ蟹植疾?廣，或者分布量廣但其溶解性能很低。如N02—、NCV、NH4+、Br-、I-、F、Li、

Sr等;還包括以膠體狀態(tài)存在于水中的物質(zhì)，如Fe、AK Si02和有機(jī)化合物以及 氣體物質(zhì)。地下水中主要?dú)怏w成分是N、0、CO、CH、H2S,有時(shí)還有放射性起源 的氣體(如Rn)及惰性氣體(He、Ar等)。根據(jù)這些氣體成分可判明地下水賦存的水文地球化學(xué)環(huán)境。地下水中含量甚微的稀有組分是各種金屬元素——Pt、Co、 Ni、Cu、In、Sn、Mo以及分散在地殼中的其他元素。

地下水中的有機(jī)物質(zhì)種類(lèi)很多，包括生物排泄和生物殘骸分解產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)， 也有構(gòu)成水生生物機(jī)體的有機(jī)質(zhì)。有機(jī)質(zhì)可能是隨廢水進(jìn)入地下水的各種廢棄物分解的產(chǎn)物，它們是各種細(xì)菌繁殖的良好媒介。

1. 水文地質(zhì)圖

水文地質(zhì)圖是反映某地區(qū)的地下水分布、埋藏、形成、轉(zhuǎn)化及其動(dòng)態(tài)特征的地 質(zhì)圖件，主要表示地下水類(lèi)型、性質(zhì)及其儲(chǔ)量分布狀況等，它是某地區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查、勘查研究成果的主要表示形式。水文地質(zhì)圖按其表示的內(nèi)容和應(yīng)用目的，可概 括為綜合性水文地質(zhì)圖、專(zhuān)門(mén)性水文地質(zhì)圖和水文地質(zhì)要素圖三類(lèi)。

(1) 綜合性水文地質(zhì)圖。

反映某一區(qū)域內(nèi)總的水文地質(zhì)規(guī)律的為綜合性水文地質(zhì)圖。以區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)、 地形、氣候和水文等因素的內(nèi)在聯(lián)系為基礎(chǔ)，綜合反映地下水的埋藏、分布、水質(zhì)、水量、動(dòng)態(tài)變化等特征，以及區(qū)域內(nèi)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄等條件。綜合性水 文地質(zhì)圖的比例尺常小于1 : 10萬(wàn)。

(2) 專(zhuān)門(mén)性水文地質(zhì)圖。

為某項(xiàng)具體目的而編制的為專(zhuān)門(mén)性水文地質(zhì)圖。如地下水開(kāi)采條件圖、供水水 文地質(zhì)圖、土壤改良水文地質(zhì)圖等。這類(lèi)圖的內(nèi)容以水文地質(zhì)規(guī)律為基礎(chǔ)，同時(shí)又考慮應(yīng)用目的的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件。專(zhuān)門(mén)性水文地質(zhì)圖多釆用大于1 : 10萬(wàn)的比例尺。

(3) 水文地質(zhì)要素圖。

表示某一方面水文地質(zhì)要素的為水文地質(zhì)圖。例如，水文地質(zhì)柱狀圖、地下水 等水位線(xiàn)圖、地下水水化學(xué)類(lèi)型圖、地下水污染程度圖等。

①水文地質(zhì)柱狀圖是指將水文鉆孔揭示的地層按其時(shí)代順序、接觸關(guān)系及各層 位的厚度大小編制的圖件。編制水文地質(zhì)柱狀圖所需的資料是在野外地質(zhì)工作中取得的，并附有簡(jiǎn)要說(shuō)明。圖中標(biāo)明有鉆孔口徑、深度、套管位置、地層時(shí)代、地層 名稱(chēng)、地層代號(hào)、厚度、巖性和接觸關(guān)系等信息，它含有含水層位置、厚度、巖性、 滲透性，隔水層的位置、巖性和厚度等水文地質(zhì)信息。

②地下水等水位線(xiàn)圖就是潛水水位或承壓水水頭標(biāo)高相等的各點(diǎn)的連線(xiàn)圖。 在專(zhuān)業(yè)水文地質(zhì)圖中，等水位線(xiàn)圖既含有地下水人工露頭(鉆孔、探井、水井)和 天然露頭(泉、沼澤)信息，還可能含有地層巖性、含水層富水性、地面標(biāo)志物等信息。等水位線(xiàn)圖主要有以下用途：

?確定地下水流向：在等水位線(xiàn)圖上，垂直于等水位線(xiàn)的方向，即為地下水

的流向。

?計(jì)算地下水的水力坡度。

?確定潛水與地表水之間的關(guān)系：如果潛水流向指向河流，則潛水補(bǔ)給河水; 如果潛水流向背向河流，則潛水接受河水補(bǔ)給。

?確定潛水的埋藏深度：某一點(diǎn)的地形等高線(xiàn)標(biāo)高與潛水等水位線(xiàn)標(biāo)高之差 即為該點(diǎn)潛水的埋藏深度。

?確定泉或沼澤的位置：在潛水等水位線(xiàn)與地形等高線(xiàn)高程相等處，潛水出 露，即是泉或沼澤的位置。

?推斷給水層的巖性或厚度的變化：在地形坡度變化不大的情況下，若等水 位線(xiàn)由密變疏，表明含水層透水性變好或含水層變厚;相反，則說(shuō)明含水層透水性變差或厚度變小。

?確定富水帶位置：在含水層厚度大、滲透性好、地下水流匯集的地方即為 地下水富集區(qū)。