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2017年造价工程师《土建工程》第一章考点(2)
第二节 地下水的类型及其特征
一、 地下水及其分类
埋藏在地表以下岩石(包括土层)的空隙(包括空隙、裂隙和空洞等)中的各种状态的水称为地下水。地下水的分布极其广泛，它和人类的生产生活密切相关。例如，地下水常为农业灌溉，城乡人民生活及工矿企业用水提供良好的水源。因此，地下水是一种宝贵的地下资源。
地下水的运动和聚集，必须具有一定的岩性和构造条件。空隙多而大的岩层能使水流通过(渗透系数大于0.001m/d)，称为透水层。贮存有地下水的透水岩层，称为含水层。空隙少而小的致密岩层是相对的不透水岩层(渗透系数小于0.001m/d)，称为隔水层。
地下水受诸多因素的影响，各种因素的组合更是错综复杂，因此，出于不同的目的或角度，人们提出了各种各样的分类。但概括起来主要有两种：一种是根据地下水的某种单一的因素或某种特征进行分类，如按硬度分类、按地下水起源分类等;另一种是根据地下水的若干特征综合考虑进行分类。根据地下水的埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。不论哪种类型的地下水，均可按其含水层的空隙性质分为空隙水、裂隙水和岩溶水。地下水的类型和若干特征见表4-5。
表4-5地下水的类型及特征
类 型 | 分布 | 水力特征 | 补给区与分布区的关系 | 动态 特征 | 含水层状态 | 水量 | 污 染 情 况 | 成因 | |
包气带水 | 孔隙水 | 松散层 | 无压 | 一致 | 随季节变化，一般为暂时性水 | 层状 | 水量不大，且随季节性变化很大 | 易受污染 | 基本上为渗入形成 |
裂隙水 | 裂隙粘土、基岩裂隙风化区 | 脉状或带状 | |||||||
岩溶水 | 可溶岩垂直渗入区 | 脉状或局部含水 | |||||||
潜水 | 孔隙水 | 松散层 | 无压或局部低压 | 一致 | 因素影响变化明显 | 层状 | 受颗粒级配影响 | 较易受污染 | 渗入形成 |
裂隙水 | 基岩裂隙破碎带 | 带状层状 | 一般水量较小 | ||||||
岩溶水 | 碳酸岩溶蚀区 | 层状脉状 | 一般水量较大 | ||||||
承压水 | 孔隙水 | 松散层 | 承压 | 不一致 | 受当地气象影响不明显，稳定 | 层状 | 受颗粒级配影响 | 不易受污染 | 渗入和构造形成 |
裂隙水 | 基岩构造盆地、向斜、单斜、断裂 | 脉状、带状 | 一般水量不大 | ||||||
岩溶水 | 向斜、单斜、岩溶层或构造盆地岩溶 | 层状、脉状 | 一般水量较大 | ||||||
二、 包气带水
位于潜水面以上未被水饱和的岩土中的水，称为包气带水。包气带水主要是土壤水和上层滞水。 如图4-2所示。
(一)土壤水
埋藏于包气带土壤层中的水，称土壤水。主要包括气态水、吸着水、薄膜水和毛管水。靠大气降水的渗入、水汽的凝结及潜水由下而上的毛细作用补给。大气降水向下渗入，必需通过土壤层，这时渗入的水一部分保持在土壤层中，成为所谓的田间持水量(既土壤层中最大悬着毛管水含水量)，多余的部分呈重力水下渗补给潜水。
土壤水主要消耗于蒸发和蒸腾，水分的变化相当剧烈，主要受大气条件的控制。当土壤层透水性不好，气候又潮湿多雨或地下水位接近地表时，易形成沼泽，称沼泽水。当地下水面埋藏不深，毛细管可达到地表时，由于地表水分强烈蒸发，盐分不断积累于土壤表层，则形成土壤盐渍化，从而危害农作物生长。所以，研究控制土壤层中的水分的变化，对农业生产和建筑物基础埋置具有重要意义。
(二)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。上层滞水接近地表，补给区和分布区一致。接受当地大气降水或地表水的补给，以蒸发的形式排泄。雨季获得补充，积存一定水量，旱季水量逐渐消耗，甚至干涸。上层滞水一般含盐量低，但易受污染。根据上层滞水水量不大，季节变化强烈的特点，它只能用于农村少量人口的供水及小型灌溉供水。在松散沉积层中不仅埋藏有上层滞水，裂隙岩层和可溶岩层中同样也可以埋藏有上层滞水。
三、 潜水
(一)潜水及其特征
潜水是埋藏于地面以下第一个稳定隔水层之上的具有自由水面的重力水，如图4-3所示。潜水一般多储存在第四系松散沉积物中，也可以形成于裂隙或可溶性基岩中，形成裂隙潜水和岩溶潜水。
潜水面任意一点的高程，称为该点的潜水位(H)。潜水面至地面的距离为潜水的埋藏深度(T)。自潜水面至隔水底板之间的垂直距离为含水层厚度(H0)。
根据潜水的埋藏条件，潜水具有以下特征：
(1)潜水具有自由水面。在重力作用下可以由水位高处向水位低处渗流，形成潜水径流。
(2)潜水的分布区和补给区基本上是一致的。在一般情况下，大气降水、地面水都可通过包气带入渗直接补给潜水。
(3)潜水的动态(如水位、水量、水温、水质等随时间的变化)随季节不同而有明显变化。如雨季降水多，潜水补给充沛，使潜水面上升，含水层厚度增大，水量增加，埋藏深度变浅;而在枯水季节则相反。
(4)在潜水含水层之上因无连续隔水层覆盖，一般埋藏较浅，因此，容易受到污染。