1.包气带水
储存在地下自由水面以上包气带中的水，称为包气带水。包气带水包括吸湿水、薄膜水、毛细水、气态水、河流经过时的渗入水以及上层滞水。上层滞水是存在于包气带中局部隔水层上的重力水，它是大气降水或地表水在下渗途中，遇到局部不透水层的阻挡后，在其上聚积而成的地下水。上层滞水接近地表，可使地基强度减弱，冰冻地区还易引起道路冻胀和翻浆。
（1）包气带水的主要特征。
与饱和带中的地下水相比较，包气带水具有如下特征：其一，包气带含水率和剖面分布最容易受外界条件的影响，尤其是与降水、气温等气象因素关系密切。多雨季节，雨水大量入渗，包气带含水率显著增加；干旱月份，土壤蒸发强烈，包气带含水量迅速减少，致使包气带水呈现强烈的季节性变化。其二，包气带在空间上的变化主要体现在垂直剖面上的差异，一般规律是越接近表层，含水率的变化越大，逐渐向下层，含水率变化趋于稳定而有规律。其三，包气带含水率变化还与岩土层本身结构、岩土颗粒的机械组成有关，因为颗粒组成不同，使得岩土的孔隙大小和孔隙度发生差异，从而导致了含水量的不同。
（2）包气带的类型。
通常，根据厚度的不同，将包气带区分为厚型、薄型与过渡型等3 种类型。
①厚型。
包气带比较厚，即使在地下水自由水面较高的雨季，带内毛管上升高度亦不能到达地表，整个包气带可以进一步区分为土壤水带、中间过渡带以及毛管上升带等3 个亚带。其中，土壤水带从地表到主要植物根系分布下限，通常只有几十厘米的厚度，除水汽与结合水外，水分主要以悬着水形式存在于土壤孔隙之中，所以又称为悬着水带。其主要特点是受外界气象因素的影响大，与外界水分交换最为强烈，所以含水量变化大。当土壤孔隙中毛细悬着水达到最大含量时，称此含水率为“田间持水量”。入渗的水一旦超过田间持水量，土体就无法再保持超量的水分，于是在重力作用下沿非毛细空隙向下渗漏。
中间过渡带处于悬着水带与毛管上升带之间。其本身并不直接与外界进行交换，而是一个水分蓄存及传送带。它的厚度变化比较大，主要取决于整个包气带的厚度，如包气带本身很薄，中间带往往就不复存在。本带的特点是水分含量不仅沿深度变化小，而且在时程上也具有相对稳定性，水分运行缓慢，故又名含水量稳定带。
毛管上升带位于潜水面以上，并以毛管上升高度为限，具体厚度视颗粒的组成而定。颗粒细，毛管上升高度大，本带就厚，反之则薄。在天然状态下，毛管上升带厚度一般在 1～2 m。毛管上升带内水分分布的一般规律是：其含水率具有自下而上逐渐减小的特点，由饱和含水率逐步过渡到与中间过渡带下端相衔接的含水量；对于干旱的土层，则以最大分子持水量为下限；而且对于给定的岩土层，这种分布具有相对的稳定性。
②薄型。
薄型的包气带其厚度往往不到 1 m，有的只有几十厘米。该型包气带内只有毛细上升带的存在，没有中间过渡带，水分含量的强烈变化亦不明显，因而毛细上升水可以直接到达地表。在这种情况下，毛细管就像无数的小吸管，源源不断地将地下水吸至地表，所以地下潜水蒸发迅速。反之由于包气带薄，降水入渗补给地下水的途径亦短，雨后地下潜水面上升快。因而薄型包气带之下的潜水季节变化强烈。
③过渡型。
过渡型包气带的厚度介于上述两类之间，并存在明显的季节性变化。在雨季，地下水面上升，包气带变薄，只存在毛细上升带；到了旱季，地下水面下降，整个包气带又可区分出3 个亚带。中国东部平原地区的地下包气带大多属于这种类型。
2.潜 水
潜水是埋藏在地表下第一个稳定隔水层上、具有自由表面的重力水，这个自由表面就是潜水面。从地表到潜水面的距离称为潜水的埋藏深度。潜水面到下伏隔水层之间的岩层称为含水层，而隔水层就是含水层的底板。潜水面以上通常没有隔水层，大气降水、凝结水或地表水可以通过包气带补给潜水，所以大多数情况下，潜水的补给区和分布区是一致的。
（1）潜水的特征。
①大气降水和地表水可直接渗入补给；
②埋藏深度和含水层厚度受气候、地形和地质条件的影响，变化甚大；
③具有自由水面，重力流速度取决于含水层的渗透性能和潜水面的水力坡度；
④排泄主要有垂直排泄（蒸发）和水平排泄（地表水和其他含水层）两种方式。
（2）等水位线。
潜水面的位置随补给来源的变化而发生季节性升降。潜水面的形状可以是倾斜的、水平的或低凹的曲面，如图 3.6 所示。
确定引水工程时，为了最大限度地使潜水流入水井和排水沟，当等水位线凹凸不平、稀密不均时，取水井应布置在地下水汇流处；当等水位线由密变稀时，应布置在由密变稀的交界处，并与等水位线平行。截水沟应与等水位线平行布置。
根据等水位线可以：
①确定潜水流向；
②确定潜水的水力梯度；
③确定潜水的埋藏深度；
④确定潜水与地表水的补给关系；
⑤确定泉和沼泽的位置；
⑥选择给排水建筑物的位置。
（3）潜水补给的来源。(www.xing528.com)
潜水的补给来源主要有：大气降水、大气凝结水、地表水、深层地下水。
图3.6 潜水等水位线图
3.承压水
充满于两个隔水层之间的水称承压水。承压水水头高于上部隔水层（隔水顶板），在地形条件适宜时，其天然露头或经人工凿井喷出地表，称自流水。隔水顶板妨碍了含水层直接从地表得到补给，故自流水的补给区和分布区常不一致。
自隔水层顶板底面到承压水位之间的铅垂距离称为承压水头。承压水含水层在盆地边缘出露于地表的位置较高，可直接接受大气降水或地表水补给的范围称为补给区。承压水含水层在承压盆地边缘，地势较低的地段或含水层被切割，这地段便称为承压水的排泄区。在补给区与排泄区之间，承压含水层之上被隔水层覆盖，并且含水层被水充满的这个地段，称为承压区。
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，地下水都可形成承压水，如图3.7 所示。
（1）承压水的概念和特征。
充满于两个隔水层之间的含水层中具有静水压力的地下水称为承压水。承压水的压力来源目前还不是很清楚，但多数人认为主要是来自地表的高差，即地下水位的海拔高差。另一个原因就是承压水水面上的不透水层及其上部重物（如山体、丘陵、密集的建筑物等）的重量产生的压力。这也是城市在过度抽取地下水后，地面下沉、建筑物开裂的主要原因。还有谚语中常说的“山有多高，水有多高”也同样可以用承压水受到的压力来解释，如图 3.8、图 3.9 所示。图 3.10 所示为承压水水压力形成的地面泉水。
图3.7 承压水的补给区与排泄区示意图
图3.8 承压水高山瀑布形成示意图
图3.9 承压水水头压力高差形成示意图
图3.10 承压水水压力形成的地面泉水
承压水的特征：
①补给区受大气降水和地表水的补给；
②有隔水顶板覆盖，受气候、水文因素的影响较小，水量变化不大，不易蒸发；
③具有水头压力，以上升泉的形式出露于地表；
④排泄给本区潜水和地表水。
（2）等水压图。
根据等水压线可以确定：
①承压水位距地表的深度；
②承压水头的大小；
③承压水的流向；等等。
桥隧工程穿透承压水隔水顶板时，会发生涌水，造成困难和危害。
（3）地下水按储存条件分类。
地下水按含水层的空隙性质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水 3 类。
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