地下水的分类方法及按含水空间分类特征

地下水的分类方法及按含水空间分类特征

摘要

地下水指赋存和运动与地表以下土层和岩石空隙中的水。地下水和地表水一样，是水资源的重要组成部分。地下水以其良好的水质和稳定的供水条件，成为工农业和城市供水的重要水源。作为水资源的一部分，地下水的不合理开发和利用，又造成了地下水资源的减少和地下水环境的、恶化。因此，研究地下水的形成和类型，研究地下水与地表水及大气降水之间的转换以及地下水的动态变化规律，对于城市供水和区域资源的可持续利用具有重要的意义。本文介绍了地下水，地下水的分类以及按含水空间分类特征。地下水的分类方法中，对地下水按埋藏条件分类和按含水空间分类的简要叙述；主要介绍了不同空隙性地下水的分布特征，包括孔隙水，裂隙水，溶岩水的特点和分布特征。关键词：地下水；孔隙；裂隙；溶隙

1地下水概述

地下水指赋存和运动与地表以下土层和岩石空隙中的水。地下水和地表水一样，是水资源的重要组成部分。存在于岩石空隙中的水体，与岩石圈、水圈、生物圈中的水分发生着各种形式的联系，参与着自然界的水循环过程。地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给，又以蒸发和蒸腾形式将

水分散发到空中，同时以地下径流的方式

注入海洋或陆地上的地表水体。地下水以

其良好的水质和稳定的供水条件，成为工

农业和城市供水的重要水源。作为水资源

的一部分，地下水的不合理开发和利用，

造成地下水位下降形成的地下水降落漏

斗、地面沉降、地下水污染等问题。因此，

研究地下水的形成和类型，研究地下水与

地表水及大气降水之间的转换以及地下

水的动态变化规律，对于城市供水和区域

资源的可持续利用具有重要的意义。

2地下水的分类方法

地下水埋藏和分布于地壳岩石中，因此岩石的成分和性质、岩石空隙的打消、形状及其成因等必然会影响到地下水的物理性质、化学成分、循环条件以及动态变化。为了

充分利用和研究地下水资源，有必要对地下水进行科学的分类。

地下水的分类原则是要反映出地下水

的赋存特征。埋藏条件和含水介质是最主

要的两个赋存特征，它们对地下水水量和

水质的时空分布有着重要意义。因而，一

般按埋藏条件和含水介质类型对地下水进

行分类。

地下水埋藏条件是指地下水存储在地

壳中的空间状态。按埋藏条件可划分为上

层滞水、潜水、承压水三类。

按含水介质类型可划分为孔隙水、裂

隙水和岩溶水三类。这三类水的性质、水量、特征都存在差别的，在生产实践中利用或管理地下水都有很大意义。如华北奥陶、石炭系石灰岩岩溶水水量很大，在开采时必须疏降这部分地下水，否则会造成淹井事故。所以研究孔隙水、裂隙水和岩溶水是十分必

介质类型

埋藏条件

孔隙水裂隙水溶岩水

包气带水土壤水、沼泽水、滨

海沙丘水，隔水透镜

体上的水。

裂隙岩层浅部季节

性存在的重力水及

毛细水

裸露岩溶化岩层上

部岩溶通道中季节

性存在的水

潜水各类松散沉积物浅

部第一个稳定隔水

层之上的重力水

裸露于地表的各类

裂隙岩层中的重力

水

裸露于地表的岩溶

化岩层中的重力水

承压水山间盆地及平原松

散沉积物深部的水

构造盆地、向斜构造

或单斜断块中被掩

覆的各类裂隙岩层

的水

构造盆地、向斜构造

或单斜断块中被掩

覆的岩溶化岩层中

的水

3地下水按含水空间分类特征

有人形象的比喻：“地壳表层就好像是饱含着水的海绵”。地壳表层基本都存在着空隙，这为地下水的赋存提供了必要的空间条件。岩石空隙是地下水储存场所和运动通道，空隙的大小、多少形状、连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。

根据含水层的空隙性，把地下水分为三大类：孔隙水、裂隙水和岩溶水。

3.1孔隙水

孔隙水是赋存和运动于第四纪松散沉积物中和部分前第四纪未胶结松散岩层或半胶结岩层中的重力水，它是主要的供水水源。

3.1.1河谷冲积层中的地下水

河谷冲积层是河谷地区地下水

的主要富水层位。地下水的补给来

源主要是大气降水和河水等，地下

水动态变化很大。由于河流的上游、

中游与下游的水动条件存在着差

异，所赋存的地下水特点也不同。

⑴河流上游山区河谷冲积层中

的地下水为潜水类型。冲积层厚度

不大，主要由粗砂、砾石组成，因

而其透水性好。

⑵河流中游河谷冲积层中的地下水。此段河谷变宽，发育有河漫滩和多阶级地。河漫滩沉积物在垂直方向上有双层结构的特点，即上层为亚粘土、亚沙土等，具有相对隔水性，下层为砂层或砾石层，透水性好。

⑶河流下游平原冲积层中的地下水。此段冲积物较厚，河流的低阶地与河漫滩分布面积也较宽广，岩性变化也较复杂，存在双层结构，且常出现粗粒与细粒岩层构成的互层，可构成多层含水层。

3.1.2洪积扇中的地下水

大规模洪积物形成于山前地带。暴雨形成流速极大的洪流，当洪流携带着大小不等的物质流出山口，进入平原或盆地，水流不再受到约束，出山口后水流成散射状散流，水流的厚度、流速减小，搬运能力迅速减弱。于是，洪流搬运的大量物质在山麓地带堆积，形成洪积层。这种堆积物以山口为中心向平原呈放射状展开，故称洪积扇。

⑴洪积扇上部径流带。此带主要由厚层砂、砾石组成，沙砾石中地下水是埋藏较深的潜水，直接接受降水和河水渗入补给；含水层透水性强、厚度大、地形坡度较大，径流条件良好。所以上部是地下水的强径流带，水质好，一般矿化度＜0.5～1g/L的重碳酸钙型水。

⑵洪积扇中部溢出带。洪积扇中部由粗、细沉积物交错组成，含水厚度变小，富水性降低，径流变弱，水位埋藏也变浅，当潜水运移过程中受到前方黏性沉积物阻挡，水流被顶托上抬，水面逐步贴近地面，形成沼泽或溢出成泉。因在干旱地区，潜水蒸发，矿化度增大，一般是1～2g/L的硫酸﹣重碳酸盐型或重碳酸﹣硫酸型水。

⑶洪积扇下部垂直交替带。此带主要由细粒沉积亚粘土、黄土状土、亚沙土与细粉砂的互层组成，地下水因受到蒸发和河流下切影响，埋藏加深，径流缓慢，一般是矿化度＞3g/L的硫酸﹣氯化物型或氯化物﹣硫酸型水。

3.1.3黄土层中的地下水