地下水的基本知识有哪些
1。 地下水的概念
地下水是指以各种形式埋藏在地壳空隙中的水，包括包气带和饱水带中的水。 地下水也是参于自然界水循环过程中处于地下隐伏径流阶段的循环水。
地下水是储存和运动于岩石和土壤空隙中的水，那么地下水必然要受到地质条件 的控制。 地质条件包括岩石性质、空隙类型与连通性、地质地貌特征、地质历史等。
地下水环境是地质环境的组成部分，它是指地下水的物理性质、化学成分和贮存空间及其由于自然地质作用和人类工程——经济活动作用下所形成的状态总和。
2。 地下水的埋藏条件
岩石和土体空隙既是地下水的储存场所，又是运移通道。空隙的大小、多少、连通性、充填程度及其分布规律决定着地下水埋藏条件。根...全部
1。 地下水的概念
地下水是指以各种形式埋藏在地壳空隙中的水，包括包气带和饱水带中的水。 地下水也是参于自然界水循环过程中处于地下隐伏径流阶段的循环水。
地下水是储存和运动于岩石和土壤空隙中的水，那么地下水必然要受到地质条件 的控制。
地质条件包括岩石性质、空隙类型与连通性、地质地貌特征、地质历史等。
地下水环境是地质环境的组成部分，它是指地下水的物理性质、化学成分和贮存空间及其由于自然地质作用和人类工程——经济活动作用下所形成的状态总和。
2。 地下水的埋藏条件
岩石和土体空隙既是地下水的储存场所，又是运移通道。空隙的大小、多少、连通性、充填程度及其分布规律决定着地下水埋藏条件。根据成因可把空隙区分为孔隙、裂隙与溶隙三种，并可把岩层划分为孔隙岩层(松散沉积物、砂岩等)、裂隙岩层(非可溶性的坚硬岩层)与可溶岩层(可溶性的坚硬岩石)。
孔隙岩层中的空隙分布比裂隙可溶岩层均匀，溶隙一般比孔隙、裂隙岩层中的空隙规模大。这三 种空隙的大小分别以孔隙度、裂隙率与岩溶率表示，即某一体积岩石中孔隙、裂隙和溶隙体积与岩石总体积之比，以百分数表示。
岩石空隙中存在着各种形式的水，按其物理性质可分为气态水、吸着水、薄膜水、毛细水、重力水和固态水。此外，还有存在于矿物晶体内部及其间的沸石水、结晶水与结构水。水文地质学所研究的主要对象是饱和带的重力水，即在重力作用支配下运动的地下水。
岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。空隙的多少、大小、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。将岩石空隙作为地下水储存场所和运动通道研究时，可分为三类，即：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶穴。
(1) 孔隙。松散岩石是由大小不等的颗粒组成的。颗粒或颗粒集合体之间的空隙，称为孔隙。岩石中孔隙体积的多少是影响其储容地下水能力大小的重要因素。孔隙体积的多少可用孔隙度表示。孔隙度是指某一体积岩石(包括孔隙在内)中孔 隙体积所占的比例。
由于多孔介质中并非所有的孔隙都是连通的，于是人们提出了有效孔隙度的概 念。有效孔隙度为重力水流动的孔隙体积(不包括结合水占据的空间)与岩石体积之比。显然，有效孔隙度小于孔隙度。
松散岩石中的孔隙分布于颗粒之间，连通良好，分布均匀，在不同方向上，孔 隙通道的大小和多少都很接近。
赋存于其中的地下水分布与流动都比较均勻。
(2) 裂隙。固结的坚硬岩石，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩，一般不存在或只保留一部分颗粒之间的孔隙，而主要发育各种应力作用下岩石破裂变形产生的裂隙。按裂隙的成因可分成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙。
成岩裂隙是岩石在成岩过程中由于冷凝收缩(岩衆岩)或固结干缩(沉积岩)而产生的。岩浆岩中成岩裂隙比较发育，尤以玄武岩中柱状节理最有意义。构造裂隙是岩石在构造变动中受力而产生的。这种裂隙具有方向性，大小悬殊(由隐蔽的节理到大断层)，分布不均一。
风化裂隙是风化营力作用下，岩石破坏产生的裂隙，主要分布在地表附近。
裂隙的多少以裂隙率表示。裂隙率(K)是裂隙体积(R)与包括裂隙在内的 岩石体积(K)的比值，即或(V/F) 100%。除了这种体积裂隙率，还可用面裂隙率或线裂隙率说明裂隙的多少。
野外研究裂隙时，应注意测定裂隙的方向、宽度、延伸长度、充填情况等，因为这些都对地下水的运动具有重要影响。
坚硬基岩的裂隙是宽窄不等，长度有限的线状缝隙，往往具有一定的方向性。只有当不同方向的裂隙相互穿切连通时，才在某一范围内构成彼此连通的裂隙网络。
裂隙的连通性远较孔隙为差。因此，赋存于裂隙基岩中的地下水相互联系较差。 分布与流动往往是不均匀的。
(3) 溶穴。可溶的沉积岩，如岩盐、石膏、石灰岩和白云岩等，在地下水溶蚀 下会产生空洞，这种空隙称为溶穴(隙)。
溶穴的体积(Vk)与包括溶穴在内的岩石体积(F)的比值即为岩溶率(&),即尤k=Fk/F或A：k= ( Vk/V) 100%。
溶的规模悬殊，大的溶洞可宽达数十米，高数十乃至百余米，长达几至几十 公里，而小的溶孔直径仅几毫米。
岩溶发育带岩溶率可达百分之几十，而其附近岩石的岩溶率几乎为零。
可溶岩石的溶穴是一部分原有裂隙与原生孔缝溶蚀扩大而成的，空隙大小悬殊 且分布极不均匀。因此，赋存于可溶岩石中的地下水分布与流动通常极不均匀。
3。包气带和饱水带
地表以下一定深度，岩石中的空隙被重力水所充满，形成地下水面。地表与潜水面之间的地带称为包气带;地下水面以下，土层或岩层的空隙全部被水充满的地带称为饱水带(图3-19)。在包气带中，空隙壁面吸附有结合水，细小空隙中含有毛细水，未被液态水占据的空隙包含空气及气态水，空隙中的水超过吸附力和毛细力所能支持的量时，空隙中的水便以过重力水的形式向下运动。
上述以各种形式存在于包气带中的水统称为包气带水。包气带水来源于大气降水的入渗，地表水体的渗漏，由地下水面通过毛细上升输送的水，以及地下水蒸发形成的气态水
4。含水层、隔水层与弱透水层
岩石中含有各种状态的地下水，由于各类岩石的水力性质不同，可将各类岩石层划分为含水层、隔水层和弱透水层。
含水层：指能够给出并透过相当数量重力水的岩层或土层。构成含水层的条件，一是岩石中要有空隙存在，并充满足够数量的重力水;二是这些重力水能够在岩石
空隙中自由运动。
含水层一般分为承压含水层、潜水含水层。
承压含水层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。潜水含水层是指地表以下，第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。在承压含水层强抽水形成的漏斗区域，或地形切割严重的区域，有时承压水水头下降至承压含水层的隔水顶板之下，这部分 承压水就变成了无压水，通常将这样的含水层称为无压一承压含水层。
隔水层：指不能给出并透过水的岩层、土层，如黏土、致密的岩层等。
含水层和隔水层是相对概念，有些岩层也给出与透过一定数量的水，介于含水 层与隔水层之间，于是有人提出了弱透水层(弱含水层)的概念。
弱透水层(弱含水层)：所谓弱透水层是指那些渗透性相当差的岩层，在一般的供排水中它们所能提供的水量微不足道，似乎可以看作隔水层;但是，在发生越流时，由于驱动水流的水力梯度大且发生渗透的过水断面很大(等于弱透水层分布范围)，因此，相邻含水层通过弱透水层交换的水量相当大，这时把它称作隔水层就不合适了。
松散沉积物中的黏性土，坚硬基岩中裂隙稀少而狭小的岩层(如砂质页岩、泥质粉砂岩等)都可以归入弱透水层之列。
严格地说，自然界中并不存在绝对不发生渗透的岩层，只不过某些岩层(如缺少裂隙的致密结晶岩)的渗透性特别低罢了。
从这个角度说，岩层之是否透水(即地下水在其中是否发生具有实际意义的运移)还取决于时间尺度。当我们所研究的某些水文地质过程涉及的时间尺度相当长时，任何岩层都可视为可渗透的。诺曼与威瑟斯庞(Neuman and Witherspoon, 1969)曾经指出，有5个含水层被4个弱透水层所阻隔，当在含水层3中抽水时，短期内相邻的含水层2与4的水位均未变动(图3-20)。
图中所示a的范围构成一个有水力联系的单元。但当抽水持续时，最终影响将波及图中b所示范围，这时5个含水层与4个弱透水层构成一个发生统一水力联系的单元。这个例子虽然涉及的是弱透水层，但对典型的隔水层同样适用。
1。 地下水形成条件
指参与现代水循环的地下水补给、径流、排泄条件而言，不涉及讨论地下水首次形成的地下水起源问题。地下水的形成必须具备两个条件，一是有水分来源，二是要有贮存水的空间。它们均直接或间接受气象、水文、地质、地貌和人类活动的 影响。
(1) 自然地理条件。气象、水文、地质、地貌等对地下水影响最为显著。大气降水是地下水的主要补给来源，降水的多寡直接影响到一个地区地下水的丰富程度。在湿润地区，降雨量大，地表水丰富，对地下水的补给量也大，一般地下水也比较丰富;在于旱地区，降雨量小，地表水贫乏，对地下水的补给有限，地下水量 一般较小。
另外，干旱地区蒸发强烈，浅层地下水浓缩，再加上补给少，循环差，多形成高矿化度的地下水。
地表水与地下水同处于自然界的水循环中，并且互相转化，两者有着密切的联系。
除了降水对地下水的补给外，地表水对地下水也能起到补给作用，但主要集中在地表水分布区，如河流沿岸、湖泊的周边。
所以有地表水的地区地下水既可得到降水补给，又可得到地表水补给，所以水量比较丰富，水质一般也好。
在不同的地形地貌条件下，形成的地下水存在很大差异。
地形平坦的平原和盆地区，松散沉积物厚，地面坡度小，降水形成的地表径流 流速慢，易于渗入地下，补给地下水，特别是降水多的沿海地带和南方，平原和盆地中地下水广而丰富。
在沙漠地区尽管地面物质粗糙，水分易于下渗，但因为气候干旱，降水少，地 下水很难得到补给，许多岩层是能透水而不含水的干岩层。
黄土高原，组成物质较细，且地面切割剧烈，不利于地下水的形成，又加上位 于干旱半干旱气候区，地下水贫乏，是中国有名的贫水区。
山区地形陡峻，基岩出露，地下水主要存在于各种岩石的裂隙中，分布不均。由于降水受海拔高度的影响，具有垂直分布规律，在高大山脉分布地区，降水充足,地表水和地下水均很丰富，特别在干旱地区，这一现象表现更为明显。
位于中国干旱区腹部的祁连山、昆仑山、天山等，山体高大，拦截了大气中的大量水汽，并有山岳冰川分布，成为干旱区中的“湿岛”，为周围地区提供大量的地表径流，使位于山前的部分平原具有充足的地表水和地下水资源。
(2)地质条件。影响地下水形成的地质条件，主要是岩石性质和地质构造。岩
石性质决定了地下水的贮存空间，它是地下水形成的先决条件;地质构造则决定了 具有贮水空间的岩石，能否将水储存住以及储存水量的多少等特性。
除了一些结晶致密的岩石外，绝大部分岩石都具有一定的空隙。坚硬岩石中地下水存在于各种内、外动力地质作用形成的裂隙之中，分布极不均匀;松散岩层中，地下水存在于松散岩土颗粒形成的孔隙之中，分布相对较为均匀。
在一些构造发育、断层分布集中的地区，岩层破碎，各种裂隙密布，地下水以脉状、带状集中分布在大断层及其附近。在构造盆地，由于基底是盆地式构造，其上往往沉积了巨厚的第四纪松散沉积物，再加上良好的汇水条件，多形成良好的承压含水层，蕴藏着丰富的自流水。
(1) 人类活动对地下水的影响。随着社会的发展，人类对水资源的需求越来越大。统计资料表明，水资源的需求量是与社会进步和生活水平的提高成正比。美国、英国等发达国家的人平均年用水量远高于发展中国家。
近年来，人类活动对地下水的影响范围和强度都在不断加强，人类对地下水的幵釆量不断增加，导致地下水位下降，引起一些大中城市地面沉降;沿海地区海水入侵地下水含水层;内陆平原地下水位下降，地表植被衰退，土地荒漠化等。
人类为调节径流，大力兴修水利，改变了地下水的补给、径流和排泄条件，破坏了天然状态下的地下水平衡，如措施不当，则会产生土壤次生盐溃化，破坏生态平衡，促使环境恶化。此外，人类生产和生活排放的污水和废料，进入地下含水层，造成地下水污染。
人类采取有计划的措施对地下水进行合理而科学的开发和保护，则对促进地下水的循环，改善地下水条件非常有益。如在一些引客水灌区，适当控制地表水灌溉量，增加地下水开釆，可降低地下水位，防治土壤盐碱化。
在一些因开釆过量而导致地下水位大幅度下降，引起地面沉降的城市，采用人工回灌方法，可提高地下水水位，控制地面沉降。在一些地质条件合适的地方，可将地表水引入地下，将水贮存在地下含水层中，增加地下水水量，形成“地下水库”，在需要时抽取引用。
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。
(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。
1。 水文地质单元
水文地质单元是指根据水文地质条件的差异性(包括地质结构、岩石性质、含水层和隔水层的产状、分布及其在地表的出露情况、地形地貌、气象和水文因素等)而划分的若干个区域，是一个具有一定边界和统一的补给、径流、排泄条件的地下水分布的区域。
有时，地表流域与水文地质单元是重合的，地表分水岭就是水文地质单元的边 界。从这个意义上说，可以简单地把水文地质单元理解为“埋藏”在地下的流域。
2。 地下水系统
地下水系统包括两个方面：地下水含水系统和地下水流动系统。
地下水含水系统是指由隔水或相对隔水岩层圈闭的，具有统一水力联系的含水岩系。显然，一个含水系统往往由若干含水层和相对隔水层(弱透水层)组成。然而，其中的相对隔水层并不影响含水系统中的地下水呈现统一水力联系。
地下水流动系统是指由源到汇的流面群构成的，具有统一时空演变过程的地下 水体。
3。 地下水的动态与均衡
在各种天然和人为因素影响下，地下水的水位、水量、流速、水温、水质等随 时间变化的现象，称为地下水动态。
研究地下水动态是为了预测地下水的变化规律,以便釆取相应的水文地质措施，并有助于查明含水层的补给和排泄关系，含水层之间及其与地表水体的水力联系，以了解地下水的资源状况。地下水量均衡是指地下水的补给量与排泄量之间的相互关系，主要研究潜水的水量均衡。
而地下水化学成 分的增加量与减少量之间的相互关系，则称为地下水的盐均衡。
均衡是地下水动态变化的内在原因，动态则是地下水均衡的外部表现。地下水动态反映了地下水要素随时间变化的状况，为了合理利用地下水或有效防范其危害，必须掌握地下水动态。
地下水动态与均衡的分析，可以帮助我们查清地下水的
补给与排泄，阐明其资源条件，确定含水层之间以及含水层与地表水体的关系。
地下水动态影响因素有：
(1) 气象(气候)因素：气象(气候)因素对潜水动态影响最为普遍。
降水的 数量及其时间分布，影响潜水的补给，从而使潜水含水层水量增加，水位抬升，水质变淡。气温、湿度、风速等与其他条件结合，影响着潜水的蒸发排泄，使潜水水量变少，水位降低，水质变咸。
(2) 水文因素：地表水体补给地下水而引起地下水位抬升时，随着远离河流， 水位变幅减小，发生变化的时间滞后。
(3) 地质因素：当降水补给地下水时，包气带厚度与岩性控制着地下水位对降水的响应。河水引起潜水位变动时，含水层的透水性愈好，厚度愈大，含水层的给水度愈小，则波及范围愈远。对于承压含水层，从补给区向承压区传递降水补给影 响时，含水层的渗透性愈好，厚度愈大，给水度愈小，则波及的范围愈大。
承压含水层的水位变动还可以由于固体潮、地震等引起。
(4) 人为因素：钻孔釆水、矿坑或渠道排水通过改变地下水的排泄去路影响地下水的动态;修建水库、利用地表水灌溉等通过改变地下水的补给来源而使地下水动态发生变化。
4。 地下水降落漏斗
在开釆地下水时，会在围绕开采中心的一定区域，形成漏斗状的地下水水位(水 头下降区)，称为地下水降落漏斗。地下水降落漏斗在潜水含水层中表现为漏斗状的地下水水面凹面，在承压含水层中表现为抽象的漏斗状水头下降区域，承压含水层中不存在水面凹面。
地下水降落漏斗区的地下水等水位线往往呈不规则同心圆状或椭圆状。
地下水资源为可更新资源，可开釆利用的水量主要是当年或一定水文周期内地下水的补给量。一个地区或一个流域在各种天然补给与消耗因素的综合影响下，地下水保持相对稳定状态。
如平原地区浅层地下水直接受大气降水和地表水补给，其补给量与潜水蒸发和地下径流排泄之间，在相当时期内处于平衡状态。由于地下水过量开采，地下水收支平衡遭到破坏，地下水位持续下降，形成区域性地下水降落漏斗。
我国华北地区由于多年干旱和地下水严重超采，已经形成了区域性地下水降落漏斗。世界许多大城市如莫斯科、伦敦、巴黎等的地下水位下降都在几十米以上。
5。 地下水化学性质
地下水溶有各种不同的离子、分子、化合物以及气体，是一种成分复杂的水溶 液。
氯化物和碱金属、碱土金属的硫酸盐和碳酸盐属于最易溶解的化合物，Na、K、Ca、Mg、Cl、S042_和110)3_等成为地下水中的主要组分。它们的不同组合决定了地下水的化学类型。此外，还有某些数量较少的次要组分，它们在地壳中分布不广，或者分布量广但其溶解性能很低。
如N02—、NCV、NH4+、Br-、I-、F、Li、
Sr等;还包括以胶体状态存在于水中的物质，如Fe、AK Si02和有机化合物以及气体物质。地下水中主要气体成分是N、0、CO、CH、H2S,有时还有放射性起源的气体(如Rn)及惰性气体(He、Ar等)。
根据这些气体成分可判明地下水赋存的水文地球化学环境。地下水中含量甚微的稀有组分是各种金属元素——Pt、Co、Ni、Cu、In、Sn、Mo以及分散在地壳中的其他元素。
地下水中的有机物质种类很多，包括生物排泄和生物残骸分解产生的有机质，也有构成水生生物机体的有机质。
有机质可能是随废水进入地下水的各种废弃物分解的产物，它们是各种细菌繁殖的良好媒介。
1。 水文地质图
水文地质图是反映某地区的地下水分布、埋藏、形成、转化及其动态特征的地质图件，主要表示地下水类型、性质及其储量分布状况等，它是某地区水文地质调查、勘查研究成果的主要表示形式。
水文地质图按其表示的内容和应用目的，可概括为综合性水文地质图、专门性水文地质图和水文地质要素图三类。
(1) 综合性水文地质图。
反映某一区域内总的水文地质规律的为综合性水文地质图。以区域内的地质、地形、气候和水文等因素的内在联系为基础，综合反映地下水的埋藏、分布、水质、水量、动态变化等特征，以及区域内地下水的补给、径流、排泄等条件。
综合性水文地质图的比例尺常小于1 : 10万。
(2) 专门性水文地质图。
为某项具体目的而编制的为专门性水文地质图。如地下水开采条件图、供水水文地质图、土壤改良水文地质图等。这类图的内容以水文地质规律为基础，同时又考虑应用目的的经济技术条件。
专门性水文地质图多釆用大于1 : 10万的比例尺。
(3) 水文地质要素图。
表示某一方面水文地质要素的为水文地质图。例如，水文地质柱状图、地下水 等水位线图、地下水水化学类型图、地下水污染程度图等。
①水文地质柱状图是指将水文钻孔揭示的地层按其时代顺序、接触关系及各层位的厚度大小编制的图件。编制水文地质柱状图所需的资料是在野外地质工作中取得的，并附有简要说明。图中标明有钻孔口径、深度、套管位置、地层时代、地层名称、地层代号、厚度、岩性和接触关系等信息，它含有含水层位置、厚度、岩性、 渗透性，隔水层的位置、岩性和厚度等水文地质信息。
②地下水等水位线图就是潜水水位或承压水水头标高相等的各点的连线图。 在专业水文地质图中，等水位线图既含有地下水人工露头(钻孔、探井、水井)和天然露头(泉、沼泽)信息，还可能含有地层岩性、含水层富水性、地面标志物等信息。
等水位线图主要有以下用途：
确定地下水流向：在等水位线图上，垂直于等水位线的方向，即为地下水
的流向。
计算地下水的水力坡度。
确定潜水与地表水之间的关系：如果潜水流向指向河流，则潜水补给河水; 如果潜水流向背向河流，则潜水接受河水补给。
确定潜水的埋藏深度：某一点的地形等高线标高与潜水等水位线标高之差 即为该点潜水的埋藏深度。
确定泉或沼泽的位置：在潜水等水位线与地形等高线高程相等处，潜水出 露，即是泉或沼泽的位置。
推断给水层的岩性或厚度的变化：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或含水层变厚;相反，则说明含水层透水性变差或厚度变小。
确定富水带位置：在含水层厚度大、渗透性好、地下水流汇集的地方即为 地下水富集区。收起
