根据透水层、含水层和隔水层的不同组合形式,地下水按埋藏条件可分为三大类:即包气带水、潜水、承压水;其中,包气带水中含有土壤水、上层滞水等。根据含水层的空隙性质,地下水可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。通过这两种分类的组合,可得出几类具有不同特点、类型的地下水。
1.包气带水
它指处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中的地下水,主要包括土壤水、上层滞水(图-12)。
图1-2 包气带及饱水带示意图
(1)土壤水
它指埋藏于包气带土层中的水,主要靠大气降水及毛细水补给,过量的降水补给可垂直入渗到潜水含水层直接转化为潜水等。
(2)上层滞水
它指位于包气带中局部隔水层之上的重力水,主要接受大气降水补给,受季节及气候影响较大,水量一般较小(图-13a)。
图1-3 潜水、承压水及上层滞水示意图
包气带水的主要特征是受气候控制,季节性明显,雨季水量多,旱季水量少,甚至干涸。包气带水对农业生产有很大意义,对工程建筑仅有一定的影响。
2.潜水
它指埋藏在地表以下第一层连续、稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水,一般存在于第四系松散堆积物的孔隙中,形成孔隙潜水,也可以充填于基岩的裂隙和溶洞中,形成裂隙潜水和岩溶潜水(图-13b)。
潜水的主要特征如下:
1)潜水面以上无连续、稳定的隔水层存在。大气降水和地表水可直接渗入补给,是潜水的主要补给来源。因此,在大多数的情况下,潜水的分布区与潜水的补给区是一致的,因而某些气象水文要素的变化能很快影响潜水的变化,所以,潜水的水质也易于受到污染。
2)潜水由水位较高处向水位较低处渗流。在山脊地带的潜水位最高处可形成潜水分水岭,自此处潜水流向不同的方向。潜水面的形状是因时因地而异的,它受地形、地质、气象水文等自然因素控制,并常与地形有一定程度的一致性。一般地面坡度越大,潜水面的坡度也越大,但潜水面坡度常小于当地的地面坡度。
3.承压水
承压水是指充满在两个隔水层之间的含水层中,具有承压性质的地下水(图-13c)。
由于隔水顶板的存在,承压水能明显地分出补给区、承压区和排泄区三部分。补给区大多是含水层出露于地表的部分,比承压区和排泄区的位置要高;承压区是隔水顶板以下、被水充满的含水层部分;排泄区为承压水流出地表或流向潜水的地段。
承压水的动态比较稳定,受气候影响较小,水质不易受地面污染。
在存在承压水的情况下,基坑开挖过程中,如果基底下部水头压力较高,基底至承压水面的压覆土层较薄,则有可能引起基坑突涌,破坏坑底的稳定性。