地下水埋藏条件分类及特征

地下水按埋藏条件可分为上层滞水、潜水和承压水三类（表3.1）。

表3.1　地下水分类表

1.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3.9）。上层滞水一般分布不广，埋藏接近地表，接受大气降水的补给，补给区与分布区一致，以蒸发形式或向隔水底板边缘排泄。雨季时获得补给，赋存一定的水量，旱季时水量逐渐消失，其动态变化很不稳定。上层滞水对建筑物的施工有一定的影响，应考虑排水的措施。

图3.9　地下水的类型

2.潜水

（1）潜水的概念及特征。潜水是指埋藏在地表以下、第一个稳定隔水层以上，具有自由水面的重力水 （图3.9）。潜水的自由水面，称为潜水面。潜水面用高程表示潜水位，自地面至潜水面的距离，称潜水埋藏深度。由潜水面往下至隔水层顶板之间，充满重力水的岩层，称潜水含水层，两者之间的距离称含水层厚度。根据潜水的埋藏条件，潜水具有以下特征：

1）潜水面是自由水面，无水压力，只能在重力作用下由潜水位高处向较低处流动。潜水面的形状受地形、地质等因素控制，基本上地形一致，但比地形平缓。

2）潜水面以上无稳定的隔水层，存留于大气中的降水和地表水可通过包气带直接渗入补给而成为潜水的主要补给来源。因此，潜水的补给区与分布（径流）区是一致的。如果潜水埋藏很浅，潜水的排泄主要是靠蒸发，此外潜水还以泉的形式排泄。

3）潜水的水位、水量、水质随季节不同而有明显的变化。在雨季，潜水补给充沛，潜水位上升，含水层厚度增大，埋藏深度变小；而在枯水季节正好相反。

4）由于潜水面上无盖层（隔水层），故易受污染。

（2）潜水等水位线图。潜水面上标高相等各点的连线图称潜水等水位线图。绘制时按研究区内潜水的露头（钻孔、水井、泉、沼泽、河流等）的水位，在大致相同的时间内测定，点绘在地形图上，连接水位等高的各点，即为潜水等水位线图 （图3.10）。由于水位有季节性变化，图上必须注明测定水位的日期。一般应有最低水位和最高水位时期的等水位线图。根据等水位线图可以确定以下问题：

图3.10　潜水等水位线图及埋藏深度图

1—地形等高线；2—等水位线；3—等埋深线；4—潜水流向；5—潜水埋藏深度为零区（沼泽区）；6—埋深0～2m区；7—埋深2～4m区；8—埋深大于4m区(www.xing528.com)

1）确定潜水流向。潜水由高水位流向低水位，所以，垂直于等水位线的直线方向，即是潜水的流向（通常用箭头表示）。

2）确定潜水的水力坡度。在潜水的流向上，相邻两等水位线的高程与水平距离之比，即为该距离段内潜水的水力梯度。

3）确定潜水的埋藏深度。任一点的潜水埋藏深度是该点地形等高线的标高与该点等水位线标高之差。

4）确定潜水与地表水的补给关系。潜水与河水的补给关系一般有三种不同情况：潜水补给河水 [图3.11 （a）]、河水补给潜水 [图3.11 （b）]和河水-潜水相互补给 [图3.11 （c）]。

图3.11　潜水与河水不同补给关系的等水位线图

（a）潜水补给河水；（b）河水补给潜水；（c）河水-潜水相互补给

5）推断含水层岩性或厚度变化。在地形坡度变化不大的情况下，若等水位线由密变疏，表明含水层透水性变好，含水层变厚。相反，则说明含水层透水性变差或厚度变薄。

6）选择给（排）水建筑物位置。一般应平行等水位线 （垂直于流向）和地下水汇流处开挖截水沟或打井。

3.承压水

（1）承压水的概念与特征。承压水是指充满于两个隔水层之间的含水层中，具有承压性质的地下水。承压水有上下两个稳定的隔水层，上面的称隔水层顶板，下面的称隔水层底板，两板之间的距离称为含水层厚度。

当钻孔打穿隔水层顶板至含水层时，地下水在静水压力下就会上升到含水层顶板以上一定高度（图3.12）。若此高度超过地面，就会形成自流井。若水头低于顶板高程，则称层间无承压水。

由于承压含水层上下都有稳定的隔水层存在，所以承压水与地表大气隔绝，其补给区与分布区不一致，可以明显地分为补给区、承压区和排泄区。水量、水位、水温都较稳定。受气候、水文因素的直接影响较小，不易受污染。

（2）等水压线图。等水压线图反映了承压水面的起伏形状。它与潜水面不同，潜水面是一实际存在的面，承压水面是一个势面。承压水面与承压水的埋藏深度不一致，与地形高低也不吻合。只有在钻孔揭露含水层时才能测到。因此，在等水压线图中还要附以含水层顶板的等高线。根据等水压线图可以确定含水层的许多数据，如承压水的水力梯度、埋藏深度和承压水头等。

图3.12　承压水分布示意图

1—隔水层；2—含水层；3—喷水钻孔；4—不自喷钻孔；5—地下水流向；6—测压水位；7—泉；H—承压水位；M—含水层厚度