地下水的存在形态及特点

地下水存在于地下可以是气相、液相和固相,一般有如下几种形态。

(1)气态水:常是水蒸气和空气混合在一起,存在于土壤或岩石空隙中,遇冷后凝结成水。

(2)颗粒表面结合水:土体中细小颗粒具有很大的表面能,在粒径为10-7～10-4cm的颗粒表面都吸附着水分子,而且颗粒愈小其吸附力愈强。根据水与颗粒表面结合水的强度和性质,以及对土的性质影响的不同,矿物表面结合水可以分为吸附水和扩散膜水。

1)吸附水又称吸着水或吸湿水,它是吸附层所含的水。吸着水是气态水冷凝后的水质点被吸附在土颗粒表面上,彼此吸附得很紧密。这种水一般不会移动,接近固态物质的性质,它只有变成气体才能移动。吸着水量小时,它呈不连续状态分布在颗粒表面,密度在1.2～2.4g/cm3之间。当吸着水量大时,它会发展成连续的水膜。吸着水膜最大厚度等于5～20个水分子直径 (厚度约为8×10-6～13×10-6mm)颗粒所吸附的最大水量称为最大吸着容水量。当吸着的水量超过最大吸着容水量时就出现另一种矿物表面结合水——扩散膜水。

2)扩散膜水,又称薄膜水。扩散膜水位于扩散层中,并随着离颗粒表面距离的增大所受颗粒表面能的吸引力愈来愈小。它的黏滞性较大,密度约1.25g/cm3,冰点低于0℃。薄膜水不受重力作用,但可从相邻的较厚水膜处向较薄的水膜处移动,但移动的速度很慢,不超过0.2～0.5mm/h。薄膜水达到最大含量时称为最大分子容水量 (包括吸着水和扩散膜水)。薄膜水的外层水接近自由水的性质。(www.xing528.com)

(3)毛细管水:它存在于地下水面以上的土层的毛细管中,受毛细管力的作用,距地下水位愈近的土层其含水量愈大。毛管水上升高度与毛管直径有关,其可能上升的最大高度称最大毛管上升高度。

(4)重力水:在重力作用下在土层孔隙中运动的水。

(5)固态水:在高寒地区地下水以冰的形态存在于土层中。