地下水的埋藏条件是指含水层在地质剖面中所处的部位及受隔水层（弱透水层）限制的情况。据此可将地下水分为上层滞水、潜水、承压水，如图6-2所示。
（一）上层滞水
上层滞水是存在于包气带中局部隔水层之上的重力水（图6-2）。包气带水指位于潜水面以上包气带中的地下水，按其存在形式可分土壤水和上层滞水两类。其中上层滞水比较有实际意义。
上层滞水是大气降水和地表水等在下渗过程中局部受阻积聚而成。这种局部隔水层或若透水层在松散沉积物地区可能由黏土、亚黏土等的透镜体所构成，在基岩裂隙介质中可能由于局部地段裂隙不发育或裂隙被充分填充所造成，在岩溶介质中则可能由于差异性溶蚀作用使局部地段岩溶发育较差或存在非可溶岩透镜体的结果。
上层滞水多位于距地表不深的地方，分布区与补给区一致，分布范围一般不大。上层滞水的水量一方面取决于其补给来源，即气象和水文因素，同时还取决于其下伏隔水层分布范围。由于其分布范围不大，故很难保持常年有水，但当气候湿润、隔水层分布范围较大、埋藏较深时，也可赋存相当水量，甚至可能终年不干。
上层滞水水面的位置和水量变化与气候息息相关，季节性变化大，极不稳定。因此，由上层滞水所补给的井或泉，尤其当上层滞水分布范围较小时，常呈季节性存在，雨季或雨后，泉水出流，井水面上涨，旱季或雨后一段时间，泉水流量急剧减少甚至消失，井水面下降甚至干涸。
由于距地表近，补给水入渗途径短，上层滞水容易受污染。在寒冷的北方地区，则易引起道路的冻胀和翻浆。此外，由于其水位变化幅度大，常给工程设计、施工带来困难。
（二）潜水
自地表向下第一个连续稳定隔水层之上的含水层中，具有自由水面的重力水称潜水。潜水一般是存在于第四纪松散沉积物的孔隙中（孔隙潜水）及出露地表的基岩裂隙和溶洞中（裂隙潜水和岩溶潜水）。
潜水的自由水面称为潜水面，潜水面的标高称为潜水位，潜水面至地面的垂直距离称为潜水埋藏深度，由潜水面往下到隔水层顶板之间充满重力水的部分称为含水层厚度，如图6-3所示。
图6-3 潜水埋藏示意图
1—砂层；2—隔水层；3—含水层；4—潜水面；5—基准线；6—潜水分水岭
T—潜水埋藏深度；M—含水层厚度；H—潜水位
潜水的流量、水位、水温、化学成分等经常有规律的变化，这种变化叫潜水的动态。潜水的动态有日变化、月变化、年变化及多年变化。潜水动态变化的影响因素有自然因素及人为因素两方面。自然因素有气象、水文、地质、生物等。人为因素主要有兴修水利，修建水库，大面积灌溉和疏干等，这些因素都会改变潜水的动态。我们掌握潜水动态变化规律就能合理地利用地下水，防止地下水可能造成对建筑工程的危害。
潜水分布极广，与工程建设的关系也最为密切。
1.潜水的特征
潜水的埋藏条件，决定了潜水具有以下特征。
（1）潜水的埋藏深度和含水层的厚度受气候、地形和地质条件的影响，变化甚大。在强烈切割的山区，埋藏深度可达几十米甚至更深，含水层厚度差异也大。而在平原地区，埋藏深度较浅，通常为数米至十余米，有时可为零，含水层厚度差异也小。潜水的埋藏深度和含水层的厚度不仅因地而异，就是在同一地区，也随季节不同而有显著变化，在雨季，潜水面上升，埋藏深度较小，含水层厚度随之加大，旱季则相反。
（2）潜水具有自由表面，在重力作用下，自水位较高处向水位较低处渗流，流动的快慢取决于含水层的渗透性能和潜水面的水力坡度。潜水面的形状与地形有一定程度的一致性，地面坡度愈大，潜水面的坡度也愈大，但比地形的起伏要平缓得多；在山脊地带，潜水位的最高处可形成潜水分水岭，如图6-3所示。当潜水流向冲沟、河谷等排泄区时，其水位逐渐下降，形成倾向于排泄区的曲面；但当高水位河水补给潜水时，潜水面可以变成从河水倾向潜水的曲面，如图6-4所示。潜水面的形状和坡度还受含水层岩性、厚度、隔水底板起伏的影响。在透水性增强或厚度增大的地段，潜水流途中受阻，在此地段上水流厚度变薄，潜水面可接近地表，甚至溢出地面成泉。
图6-4 河流水位变化时沿岸地下水位的动态
2.潜水面的表示方法
潜水面形状一般有两种表示方法：一种是剖面图形式，即在具有代表性的剖面线上，按一定比例尺绘制水文地质剖面图，见图6-5（b）。在该图上不仅要表明含水层、隔水层的岩性及厚度等变化情况，以及各层的层位关系、构造特征等地质情况，还应将各水文地质点（钻孔、井、泉等）标于图上，并标出上述各点同一时期的水位，绘出潜水面形状。另一种是一平面图的形式，即绘制等水位线图。等水位线图即潜水面的等高线图，就是潜水面上标高相等各点的连线图，见图6-5（a）。它是以一定比例尺的地形等高线图做底图，按一定的水位间隔，将某一时间潜水位相同的各点连成不同高程的等水位线而构成。由于潜水等水位线图能够表明潜水的埋藏条件、埋藏深度、流向、含水层厚度及其动态变化等，所以在工程上有很大的实用价值，是评价工程所在地区水文地质的重要条件。等水位线图反映潜水面的形状以及潜水的流动情况。通过潜水等水位线图，可以解决下列实际问题。
图6-5 潜水面形状
（a）潜水等水位线图；（b）水文地质剖面图
1—砂土；2—黏性土；3—地形等高线；4—潜水等水位线；5—河流及流向；6—潜水流向；7—潜水面；8—下降泉；9—钻孔（剖面图）；10—钻孔（平面图）；11—钻孔编号；12—I—I′剖面线
（1）确定潜水流向。潜水自水位高的地方向水位低的地方流动，形成潜水。在等水位线图上，垂直于等水位线的方向，即为潜水的流向，如图6-5（a）箭头所示方向。
（2）计算潜水的水力坡度。在潜水流向上取两点的水位差除以两点间的距离，即为该段潜水的水力坡度。如图6-5（a）上A、B两点的水位差为1m，AB段的距离为240m，则AB间的水力坡度为
（3）确定潜水与地表水之间的关系。如果潜水流向指向河流，则潜水补给河流，见图6-6（a）、（c）；如果潜水流向背向河流，则潜水接受河水补给，见图6-6（b）、（c）。
图6-6 潜水与地表水之间的关系
（4）确定潜水的埋藏深度。当等水位线图上具有地形等高线时，可首先确定计算点的地面高程，再根据等水位线确定其水位值，两者的差值即为该点处潜水面的埋藏深度，见图6-5（a），F点潜水的埋深为2m。(www.xing528.com)
（5）分析推断含水层岩性或厚度的变化。等水位线变密处，即水力坡度增大之处，表征该处含水层厚度变小或渗透性能变差；反之，等水位线变稀的地方则可能是含水层渗透性变好或厚度增大的地方。
此外，等水位线图还可以用来作为布置工程设施的依据。例如，取水工程应布置于潜水流汇合地段，而截水工程的方向则应基本上和等水位线一致。
受自然和人为因素影响，潜水面的形状和位置因时而异，同一地区不同时间的等水位线图亦不相同。工程中常用的是高水位（丰水季节）和低水位（枯水季节）期的等水位线。
（三）承压水
充满于两个稳定隔水层（弱透水层）间的含水层中承受水压力的地下水称为承压水。其上部不透水层的底界面和下部不透水层的顶界面，分别称为隔水顶板和隔水底板。当地下水充满承压含水层时，地下水在高水头补给的情况下，具有明显的承压特性。如果钻孔穿过承压含水层的上覆隔水层，水便会沿钻孔显著上升，甚至喷出地表，所以承压水常称为自流水。由于承压水具有这一特点，因而是良好的水源。承压水有时也会给地下工程、坝基稳定等造成很多困难。
1.承压水的埋藏类型
承压水的形成主要取决于地质构造。形成承压水的地质构造主要是向斜构造和单斜构造。
（1）向斜构造。向斜构造是承压水形成和埋藏的最有利的地方。埋藏有承压水的向斜构造又称承压盆地或自流盆地。一个完整的自流盆地一般可分为三个区，即补给区、承压区、排泄区，如图6-7所示。
图6-7 自流盆地剖面图
A—补给区；B—承压区；C—排泄区；H1—负水区；H2—正水头；m—承压水层厚度
补给区含水层在自流盆地边缘出露于地表，它可接受大气降水和地表水的补给，所以称为承压水的补给区。在补给区，由于含水层上并无隔水层覆盖，故地下水具有潜水的性质。承压水压力水头的大小，在很大程度上决定于补给区出露地表的标高。
承压区位于自流盆地的中部，是自流盆地的主要部分，分布面积较大。承压区地下水承受水头压力，当钻孔打穿隔水层顶板时，地下水即沿钻孔上升至一定高度，这个高度称为承压水位。承压水位至隔水层顶板底面的距离即为该处的压力水头。承压区压力水头的大小各处不一，取决于含水层隔水顶板与承压水位间的高差，隔水顶板的相对位置愈低，压力水头愈高。当水头高出地面高程时，水便沿钻孔涌出地表，这种压力水头称为正水头；如果地面高程高于承压水位，则地下水只能上升到地面以下一定高度，这种压力水头称负水头（图6-7）。地面标高与承压水位的差值称地下水位埋深。将各点承压水位连成的面称承压水面。
排泄区与承压区相连，高程较低，常位于低洼地区。承压水在此处或补给潜水含水层，或向河流排泄，有时则直接出露地表形成泉水流走。
（2）单斜构造。埋藏承压水的单斜构造称为承压斜地或自流斜地。当单斜地层被导水断层所错断而使含水层与不透水层相接触时，含水层上部的露头区即为补给区，地下水由补给区沿含水层向下流动，到断层处受阻，便顺断层向上流动，最后以泉的形式出露地表。补给区、排泄区和承压区的分布情况如图6-8（a）所示。当单斜的承压含水层为隔水断层错断时，如图6-8（b）所示，地下水沿含水层向下流动，遇隔水断层受阻而形成回流，在露头区地形较低的地段排除地表，形成排泄区。在这种情况下，地下水的补给区和排泄区在同一侧，承压区在另一侧。显然，露头区附近地下水的循环条件较好，深处则差，如果自流斜地延伸较深时，下端含水层中的地下水往往处于停滞状态，矿化度一般较高。
地层岩性尖灭，或透水性变弱亦能构成自流斜地，如图6-8（c）所示。这类自流斜地的情况与隔水层所造成的自流斜地的情况相类似。当这类斜地向下延伸很深时，其下端由于水循环交替极差，水流处于停滞状态而常常埋藏有高矿化水，甚至保留有沉积水。
图6-8 导水断层形成的自流斜地
（a）补给区、排泄区和承压区的分布情况；（b）隔水断层错断；（c）自流斜地
1—隔水层；2—承压含水层；3—地下水流向；4—导水断层；5—上升泉；6—隔水断层
其他如倾斜岩层地区侵入岩体的拦阻或坚硬基岩的裂隙，以及随深度增大而开启性变小或裂隙被充填等情况，均可构成自流斜地。
2.承压水的特征
（1）承压水的重要特征是不具自由水面，并承受一定的静水压力。承压水承受的压力来自补给区的静水压力和上覆地层压力。由于上覆地层压力是恒定的，故承压水压力的变化与补给区水位变化有关。当接受补给水位上升时，静水压力增大。水对上覆地层的浮托力随之增大，从而承压水头增大，承压水位上升；反之，补给区水位下降，承压水位随之降低。
（2）承压水含水层的分布区与补给区不一致，常常是补给区远小于分布区，一般只通过补给区接受补给。
（3）承压水的水位、水量等天然动态比较稳定，受气候影响较小。
（4）承压水不易受地面污染，然而一旦被污染，净化及其困难。
3.承压水面的表示方法
承压水面即承压水的水压面，简称水压面。它与潜水面不同，潜水面是一实际存在的面，而承压水面是一个势面。水压面的深度并不反映承压水的埋藏深度。承压水面的形状在剖面上可以是倾斜直线，也可能是曲线型的。
承压水面在平面图上用承压水等水压线图表示。等水压线图就是承压水面上高程相等的点连线图，如图6-9所示。在承压区用钻孔揭露含水层时，承压水会上升到一定的高度，承压水头就是指从上覆隔水层顶板的底面到钻孔中承压水位的垂直距离。如果在承压区打许多钻孔，并把测得的承压水头绝对标高相等的点连接起来，即可得到承压水的等水压线图。等水压线图反映了打钻孔后，该地区所能形成的等压水面，该等压水面所在的标高，就是该处打钻孔后水头所能达到的高度，等水压线图上还附有地形等高线和顶板等高线，后者表明钻孔钻到什么深度能见到承压水。
图6-9 等水压线图
（a）等水压线图；（b）水文地质剖面图
1—地形等高线；2—承压含水层顶板等高线；3—等水压线；4—承压水位线；5—承压水流向；6—自流区；7—井；8—含水层；9—隔水层；10—干井；11—非自流井；12—自流井
等水压线图有很多实际用途。利用它可以确定承压水的流向、埋藏深度、测承压水位及承压水头的大小。根据图上等水压线分布的疏密情况还可以定性地分析含水层的导水性能（含水层的厚度或透水性能）的变化情况。通过这些分析，可为开发承压水确定良好的开采地段，为坑道、坑基等掘进和开挖工程提供工程设计所需要的水文地质依据和必要的数据。
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