6.地下水的分类
地下水存在于岩石、土层的空隙之中。岩石、土层的空隙既是地下水的储存场 所，又是地下水的渗透通道，空隙的多少、大小及其分布规律，决定着地下水分布与渗透的特点。地下水根据其物理力学性质可分为毛细水和重力水。根据含水介质 (空隙)类型，可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三类;根据埋藏条件可分为包气带 水、潜水和承压水(图3-21);将二者组合可分为9类地下水(表3-15)。
(1)毛细水与重力水。毛细水指在岩土细小的孔隙和裂隙中，受毛细作用控制 的水，它是岩土中三相界面上毛细力作用的结果。
重力水指存在于岩石颗粒之间，结合水层之外，不受颗粒静电引力的影响，可在重力作用下运动的水。一般所指的地下水如井水、泉水、基坑水等都是重力水， 它具有液态水的一般特征。污染物进入地下水后，可随地下水的运动而迁移，并在
地下水中产生溶解与沉淀、吸附与解吸、降解与转化等物理化学过程。
埋藏条件
含水介质类型
孔隙水
裂隙水
岩溶水
包气带水
土壤水
局部黏性土隔水层上 季节性存在的重力水 (上层滞水)过路及悬留 毛细水及重力水
裂隙岩层浅部季节性存在 的重力水及毛细水
裸露岩溶化层上部岩溶通道 中季节性存在的重力水
潜水
各类松散沉积物浅部的水
裸露与地表的各类裂隙岩 层中的水
裸露于地表的岩溶化岩层中 的水
承压水
山间盆地及平原松散沉积 物深部的水
组成构造盆地、向斜构造 或单斜断块的被掩覆的各 类裂隙岩层中的水
组成构造盆地、向斜构造或 单斜断块的被掩覆的岩溶化 岩层中的水
(1) 孔隙水、裂隙水及岩溶水。
(2) 包气带水、潜水与承压水。
①包气带水指处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中的水，包括土壤 水、沼泽水、上层滞水以及基岩风化壳(黏土裂隙)中季节性存在的水。主要特征是受气候控制，水量季节性变化明显，雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸。
②潜水指地表以下，第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。潜水没 有隔水顶板，或只有局部的隔水顶板。潜水的表面为自由水面，称作潜水面;从潜水面到隔水底板的距离为潜水含水层的厚度。潜水面到地面的距离为潜水埋藏深 度。潜水含水层厚度与潜水面潜藏深度随潜水面的升降而发生相应的变化。如图3- 22所示。
潜水主要分布在地表各种岩、土里，多数存在于第四纪松散沉积层中，坚硬的 沉积岩、岩浆岩和变质岩的裂隙及洞穴中也有潜水分布。潜水面随时间而变化，其 形状则随地形的不同而异，也和含水层的透水性及隔水层底板形状有关。
潜水的自由表面，承受大气压力，并受气候条件影响，因而季节性变化明显：春、夏季多雨，水位上升;冬季少雨，水位下降。水温随季节变化而有规律的变化; 水质易受地面建设项目影响。
③承压水是指充满于上下两个隔水层之间的地下水，其承受压力大于大气压力。承压水不具自由水面，并承受一定的静水压力，承压水位是虚拟水位，称为水头。承压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(图3-23)。承压的动态比较稳定，受气候影响较小。水质不易受地面建设影响。
1. 地下水的补给、径流和排泄
地下水作为水圈的重要组成部分，一方面积极地参与了全球的水循环过程，另 一方面在一定的环境条件下，一定区域范围内的地下水自身通过不断地获得补给、产生径流而后排泄等环节，发生周而复始的运动，形成相对独立的地下水循环系统。
(1)地下水的补给。含水层中的地下水自外界获得水量补充的作用称为补给。 地下水的主要补给来源有：降水入渗补给、地表水补给、凝结水补给、来自其他含水层的补给以及人工补给等。
①降水入渗补给。大气降水是地下水最主要的补给来源。降水的入渗过程是 在分子力、毛细管力以及重力的综合作用下进行的。地下水自降水获得的补给量除了与降水本身的强度、降水总量等有关外，还与土层蓄水能力有关。只有降水入渗 量超过土层的蓄水能力，多余的降水才能补给潜水。在地下水埋藏较深的地方，这 一过程需要很长时间才能完成。
②地表水入渗补给。地表上的江河、湖泊、水库以及海洋，皆可成为地下水 的补给水源。
河流对于地下水的补给，主要取决于河水位与地下水位的相对关系、河床的透
水性能、河床的周界和高水位持续时间的长短。
③含水层的补给。含水层补给分为两种情况，一种是同一含水层通过侧向排 泄补给下游含水层;另一种是两个含水层之间的补给。两个含水层之间的补给有两个条件：一是两个含水层具有水头差，二是含水层之间具有水力联系通道。两个含 水层之间可通过天窗、导水断裂、弱透水层越流、不整合接触面等途径补给。
④地下水的人工补给。人工补给也是地下水的重要补给来源。人工补给可区 分为以下几类情况，一类是人类修建水库、渠道，引水灌溉农田，从而补给地下水;另一类则是人类为了有效地保护和改善地下水资源、改善水质、控制地下漏斗以及 地面沉降现象的出现，而釆取的一种有计划、有同的的人工回灌。城市工矿企业排 放工业废水以及城镇生活污水排放，因渗漏而补给地下水，经常使地下水遭到污染，是一种特殊的人工补给。
含水层(含水系统)从外界获得水量的区域称为地下水补给区。对于潜水含水 层，补给区与含水层的分布区一致;对于承压含水层，裂隙水、岩溶水的基岩裸露区，山前冲洪积扇的单层砂卵砾石层的分布区都属于补给区。
(2)地下水的径流。地下水由补给区流向排泄区的过程称为径流，是连接补给与排泄两个作用的中间环节。径流的强弱影响着含水层的水量与水质。径流强度可 用地下水的平均渗透速度衡量。含水层透水性好，地形高差大、切割强烈、大气降 水补给量丰沛地区的地下径流强度大。同一含水层的不同部位径流强度也有差异。
①地下水径流方向与径流强度。地下水的径流方向与地表上河川径流总是沿 着固定的河床汇流不同，呈现复杂多变的特点，具体形式则视沿程的地形，含水层的条件而定。当含水层分布面积广，大致水平时，地下径流可呈平面式的运动;在 山前洪积扇中的地下水则呈现放射式的流动，具有分散多方向的特点;在带状分布 的向斜、单斜含水层中的地下水，如遇断层或横沟切割，则可形成纵向或横向的径流。但这种复杂多变性，总离不开地下水从补给区向排泄区汇集，并沿着路径中阻 力最小方向前进，即自势能高处向势能较低处运动，反映在平面上，地下水流方向， 总是垂直于等水位线的方向。
地下水的径流强度与地下水的流动速度基本上与含水层的透水性，补给区与排 泄区之间水力坡度成正比，对承压水来说，还与蓄水构造的开启与封闭程度有关。
地下径流强度不仅沿程上有差别，在垂直方向上也不同，一般规律是从地表向 下随着深度增加，地下径流强度逐渐减弱，至侵蚀基准面，地下水基本处于停滞状
②地下水径流类型。地下水是通过补给、径流与排泄3个环节来实现交替循环的。根据水的交替循环途径的不同，可区分为垂向交替、侧向交替和混合交替。 其中垂向交替以内陆盆地为最典型，自降水或地表水入渗得到补给，而后以蒸发方 式垂直排泄，径流过程微弱;侧向交替类型的补给来源多样，地下水的交替基本上在水平方向上进行，径流比较发育;混合交替是介于上述两类之间的过渡类型，自 然界中实际交替现象，大都属这一类。
畅流型：畅流型的地下水流线近于平行，水力坡度较大，侧向交替占绝对优势，补给排泄条件良好，径流通畅，地下水交替积极，因而水的矿化度低，水质好。
汇流型：汇流型地下水的流线呈汇集状，水力坡度常由小变大。对于汇流型潜 水盆地，其水交替属混合型，边缘以侧向为主，中间部位垂向交替所占的比重增大。 对于承压水则属侧向水交替。汇流型的地下水一般交替积极，常形成可资利用的地下水资源。
散流型：散流型的特点是流线呈放射状，水力坡度由大变小，呈现集中补给， 分散排泄。水交替属混合型，以侧向为主，径流交替沿途由强变弱，形成水化学水 平分带规律，通常干旱地区山前洪积扇中的潜水，是此类型的代表。
缓流型：缓流型地下水面近于水平，水力坡度小，水流缓慢，水交替微弱，属 于以垂向交替为主的混合型，通常矿化度较高，水质欠佳。沉降平原中的孔隙水及排水不良的自流水盆地，是此类的代表。
滞流型：滞流型的水力坡度趋近于零，径流停滞。对于潜水表现为渗入补给和蒸发排泄，属垂向交替;对于承压水可以有垂直越流补给与排泄。某些平原地区局 部洼地中封闭的潜水盆地和无排泄口的自流盆地，可作为此类代表。某些封闭良好 的承压水，水分交替停止，多成为盐卤水、油田水。
在自然条件下，地下径流类型复杂多变，往往出现多种组合类型。
地下水径流区是指地下水从补给区到排泄区的中间区域。对于潜水含水层，径 流区与补给区是一致的。
③泄流排泄。地下水通过地下途径直接排入河道或其他地表水体，称为泄流 排泄。泄流只在地下水位高于地表水位的情况下发生，泄流量的大小，取决于含水 层的透水性能、河床切穿含水层的面积，以及地下水位与地表水位之间的高差。地下水位与河水水位相差越大，含水层透水性越好，河床切割的含水层面积越大，则 排泄量也越大。地表水与地下水之间的补排关系复杂，有转化交替现象，主要取决 于区域气候、地质构造条件及水文网发育情况。
④向含水层排泄。同一含水层通过侧向排泄补给下游含水层;两个含水层之间可通过天窗、导水断裂、弱透水层越流、不整合接触面等途径排泄。
⑤人工排泄。指人工开釆对地下水的排泄，包括各类水井、地下集水廊道取 水、地下矿产开发过程中的矿坑排水等。
过量的人工排泄是引起地下水环境问题的主要因素。
(3)地下水的排泄。地下水的排泄指地下水失去水量的过程。其排泄方式有点 状排泄(泉)、线状排泄(向河流泄流)及面状排泄(蒸发)、向含水层排泄和人工 排泄，在排泄过程中，地下水的水量、水质及水位均相应的发生变化。其中蒸发排 泄仅消耗水分，盐分仍留在地下水中，所以蒸发排泄强烈地区的地下水，水的矿化 度比较高。
①泉排泄。泉是地下水的天然露头，是含水层或含水通道出露地表发生地下 水涌出的现象。通常山区及山前地带泉水出露较多，这是与这些地区流水切割作用比较强烈、蓄水构造类型多样及断层切割比较普遍等因素的影响有关。
②蒸发排泄。潜水蒸发是浅层地下水消耗的重要途径，潜水蒸发主要是通过 包气带岩土水分蒸发和植物的蒸腾来完成的。其蒸发的强度、蒸发量的大小与气象条件、潜水埋藏深度及包气带的岩性有关。气候愈干燥，相对湿度愈小，岩土中水 分蒸发便愈强烈，而且蒸发作用可深入岩土几米乃至几十米的深处。这种排泄不但 消耗水量，而且往往造成水的浓缩，导致地下水矿化的增高，水化学类型改变及土壤盐碱化。
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