中國的地下水
正文
影響和控制中國地下水形成的主要因素是地質及與其有內在關係的各種自然地理因素。由於中國獨特的自然地理條件和地質構造特徵，形成了各地區不同類型的地下水,特別是受崑崙—秦嶺巨型緯向構造帶的影響,使中國地下水在區域分布上不僅南北有明顯的不同，在東西方向上也有一定的差異。
中國的地下水鬆散沉積物中孔隙水 秦嶺、淮河以北地區多分布有大型中、新生代構造盆地和平原，有巨厚的鬆散沉積，地下水蘊藏豐富，如松遼平原、黃淮海平原、塔里木盆地、準噶爾盆地、柴達木盆地等以及汾渭盆地、銀川盆地、南陽盆地、河西走廊等，中國南方則多為小型山間盆和河谷平原，鬆散沉積較薄，含水相對較差。在北方西部多為內陸盆地，降水和常年積雪融化源源匯集於盆地邊緣的巨厚礫石層中，在地下水溢出帶形成綠洲，而盆地中心則遠離水源，降水又少，多為沙丘覆蓋。東部為平原地區，新老河道縱橫，沉積了厚層的第四系鬆散沉積，地下水蘊藏豐富。在上述東部平原和西部內陸盆地之間的黃河中游地區，分布有巨厚的黃土沉積，形成中國獨特的黃土高原黃土孔隙－裂隙水。
碳酸鹽岩類喀斯特（岩溶）裂隙溶洞水 在南北方的分布有明顯差異。北方喀斯特裂隙溶洞水主要發育在下古生代寒武、奧陶紀的石灰岩中，喀斯特水以大泉或泉群泄出。南方特別是中國西南地區的雲、貴、川、粵、桂、湘、鄂等省區，多分布在上古生代和下中生代的地層中，形成一系列的地下暗河和規模巨大的溶洞。
南北方淺層地下水（包括潛水與淺部微承壓水）南北方淺層地下水水質變化不同。北方地下水礦化度一般常大於1克／升,西北內陸盆地有時可高達幾十克／升；而在秦嶺以南的廣大地區,礦化度多小於1克／升。此外在北方不論平原地區或大型內陸盆地，由山區到平原均具有較明顯的地下水水化學水平分帶與垂直分帶，而在南方一些山間盆地中，這種分帶現象極不明顯。
多年凍土地下水 除在黑龍江省北部和新疆阿爾泰地區有少量永久凍土和季節凍土地下水分布外，在青藏高原出現世界中、低緯度地帶少見的低緯度高海拔多年凍土地下水。
根據各地區含水岩層空隙性質、地下水賦存狀態和含水岩層結構的不同,可將地下水劃分為4種類型：①鬆散沉積孔隙水。②喀斯特（岩溶）裂隙溶洞水。③基岩裂隙水。④多年凍土孔隙－裂隙水。
區域地下水分布特徵 可分為鬆散沉積物分布區地下水、喀斯特（岩溶）分布區地下水、基岩山區地下水和多年凍土區地下水4大類。
鬆散沉積物分布區的地下水又可分為以下4種：
東部平原區 包括松遼平原、黃淮海平原、長江三角洲及江漢平原等地區。砂礫石鬆散堆積厚達數百米甚至上千米,為地下水的賦存、運移,創造了有利條件。以河北平原為例,由山前到濱海一般可分為3大水文地質單元:①太行山東麓與燕山南麓,由第四系砂礫石組成的沖、洪積扇群十分發育,含水層厚達40～60米,多為潛水或淺部微承壓水,鑽孔單位湧水量普遍大於30立方米/時·米，最大可達200立方米／時·米（即每小時水位下降1米的湧水量），水質良好，多屬重碳酸鈣（鎂）型水，礦化度均小於0.5克／升,為極好的供水水源。②中部沖積大平原，多由古河道和近代河道沖積形成，含水層主要為中細砂和粉細砂，單層厚度較薄，水量不大，但在深部常有3～4層顆粒較粗的承壓含水層，單位湧水量一般大於10立方米／時·米，為區內主要供水水源。③濱海地區,主要為沖、湖積和海相沉積的互層,由細粉砂和亞粘土所構成，含水層多為透鏡體狀， 水量普遍小於1立方米／時·米，礦化度大於3克／升,但在深部100～200米以下，常見有承壓淡水。其他平原亦均與此類似，唯江漢平原地下水普遍含鐵離子較高，並有由北向南遞增趨熱,最高平均含量達10.8毫克／升。長江三角洲共有4個承壓含水層,分上下兩組,中間有一較為穩定的粘土隔水層，上部兩個承壓含水層為海相和海陸互動相沉積，下部兩個含水層均為陸相沉積，水量較大，水質較好。
西北內陸盆地及山前傾斜平原區 西北地區的幾個大型內陸盆地，周邊山區降水及常年積雪融水，通過潛流和滲流補給盆地。盆地周邊廣布有山前傾斜平原，其頂部一般為沉積巨厚的戈壁礫石層，地下水位埋深均在50米以下，河流出山後即潛入地下，至沖、洪積扇前緣溢出地表，形成綠洲。一般盆地南緣鬆散沉積物較北緣發育,如準噶爾盆地在天山山麓前,沉積有厚達300～500米的第四系砂礫石層，含水豐富，鑽孔單位湧水量達30立方米／時·米，水質良好，礦化度小於1克／升,地下水具有明顯的水平分帶與垂直分帶特點。從戈壁帶到綠洲帶，地下水由埋藏很深的潛水過渡為多層結構的承壓水,然後再到盆地中心的沙漠帶。水量逐漸由大到小,水質由淡到鹹，沙漠帶淡水僅見於河流兩側。河西走廊在祁連山北麓形成巨厚的山前鬆散沉積，由於強烈的構造運動,使走廊平原被分割成南北向展布的兩排小盆地,其總的特點是南部各盆地砂礫卵石的堆積較北部盆地寬廣，厚度大，顆粒粗，地下水的質與量均好。
黃土高原區 黃土高原有的地方雖然嚴重缺水，但近年來調查證實以下地區仍有較豐富的地下水源：①河谷平原沖積層潛水。如涇河，祖厲河等河谷地區，單井出水量可達100～1000立方米／日,一般埋藏較淺，便於開採。②黃土塬區的地下水。含水層多為連續分布，如六盤山以東的董志塬，面積廣闊平坦，常有蝶形凹地分布其間，有利於大氣降水的匯集滲入補給地下水。一般塬面積愈大，富水程度愈強，距溝谷愈近,水位愈深,潛水常以下降泉的形式排入塬邊的溝谷中，礦化度多小於1克／升。③黃土塬下伏深層承壓水。 六盤山以東黃土層下主要為一套白堊紀地層，形成一向斜自流盆地，深層承壓水廣泛分布，範圍大致在陝北安塞、宜君、彬縣一線以西。東部含水層埋藏較淺，一般100～200米，單井出水量可達1000立方米／日以上。向西深度漸大，至環縣、慶陽一帶，深達700～850米，水質變鹹，礦化度3～5克／升。南部地區含水層頂板埋深300～500米，單井出水量可2000～10000立方米／日,礦化度1～2克／升。
沙漠區 中國沙漠中常見的地下水類型有：①沙丘潛水。其潛水水位一般小於1～10米不等,隨沙丘的高度而變深，如內蒙古庫布齊沙漠，沙丘中含水層由粉細砂組成,厚度由沙丘邊緣1～2米至內部增厚到10～20米,鑽孔單位湧水量小於1立方米／時·米,水質良好。在丘間窪地，水位埋深可達10～15米，水量較小。毛烏素沙漠中，沙丘含水層以中細沙為主，水位埋深1～3米，受季節影響較大，並與下伏的沖、湖積層有密切的水力聯繫,或者構成統一的含水層,水量小於10立方米／時·米,水質良好。②沙丘下伏層孔隙水。在沙漠地區除沙丘淡水外，由於沙漠邊緣地帶埋藏有古沖積平原，古河湖平原等,故往往在沙丘下有較厚的早、中期第四紀堆積物,其來源或為山前沖、洪積層向盆地內的延伸，或為深入到沙漠腹地的河谷堆積以及沙丘覆蓋下的沖、湖積層，其中常有淡承壓水分布，如毛烏素沙漠東北邊緣，在透水性較差的侏羅紀沙質泥岩上，覆蓋有較厚的沖、湖積層，形成泉群,泉水流量每小時達數十立方米,水質良好。此外在準噶爾盆地的古爾班通古特沙漠，沙丘下普遍分布有高水頭的淡承壓水，在巴丹吉林和烏蘭布和沙漠，也有類似情況。
喀斯特分布區地下水即喀斯特裂隙溶洞水，又可分為裸露及半裸露型和隱伏型2種：
裸露及半裸露型喀斯特（岩溶）裂隙溶洞水 又可分為以下3種類型:①峰叢峰林裂隙溶洞水。多分布在兩廣及雲貴。如廣西由中泥盆紀至下三疊紀碳酸鹽岩層總厚度達8000餘米，出露面積占全區總面積的40％，桂林地區有80％的溶洞發育於上泥盆紀的融縣灰岩中，有無山不洞之說。貴州由下古生代至中生代的岩層總厚度近萬米，出露面積約占全省面積的70％。此外，地下暗河廣泛發育,僅廣西一區流量大於100立方米／時的地下河即有百餘條，枯水總流量約為36萬立方米／時，如都安地區地下河系長達50餘公里，補給面積1000多平方公里，洪水期最大流量為140萬立方米／時,枯水期最小流量為1.4萬立方米／時。 貴州獨山南部地下河水系長40公里，補給面積近350平方公里， 出口處枯水流量為4320立方米／時。此外，在中國南海的西沙群島，珊瑚灰岩發育廣泛，厚達900多米,鑽孔單位湧水量24立方米／時·米，但礦化度高達30克／升。②喀斯特丘陵溶洞裂隙水。主要分布在長江中下游，如四川東部及南部碳酸鹽岩層總厚度達千米左右，喀斯特現象十分發育，溶洞大者高可達30米。在南部長興灰岩中有一地下暗河流量達4212立方米／時，泉流量最大為432立方米／時,但隨季節的不同流量變化很大，如湖北南津關灰岩中的白馬洞泉汛期流量為228立方米／時，旱季則減少為0.072立方米／時；發育在石龍硐灰岩中的鯉魚潭，汛期最大流量為1404立方米／時，旱季則僅有10.8立方米／時，相差懸殊。③喀斯特山地裂隙溶洞水。主要分布於黃河流域，在東北和西北亦零星可見。地表喀斯特現象不很顯著，以大型喀斯特泉群出露為其主要特徵。但因補給區範圍廣闊，泉水流量大而穩定,如太行山中段的娘子關泉群,泉域面積達4480平方公里,流量為9～16立方米／秒；山西平朔神頭泉,泉域面積2910平方公里,流量為7～9立方米／秒；河北峰峰黑龍洞泉，泉域面積2140平方公里,流量達6～9立方米／秒；山東濟南附近有百餘處泉水出露，總流量為1.4萬立方米／時。
隱伏型喀斯特（岩溶）裂隙溶洞水 又可分為以下2種類型:①淺埋型隱伏喀斯特裂隙溶洞水。多分布於中國南部與東部地區，如廣東的廣花盆地和湖北江漢平原東北部，鑽孔單位湧水量為0.36～28.1立方米／時·米。山東淄病滂地中共有3層隱伏的碳酸鹽岩層，其中第1和第3層的裂隙喀斯特水較為豐富,鑽孔單位湧水量為72立方米／時·米，屬硫酸鈣型水。此外在粵北、江西、湖南、湖北、淮北及太行山山前等地亦均有分布，水量一般較豐富。②深埋型隱伏喀斯特裂溶洞水。主要分布在四川盆地和華北平原的下部。在四川盆地巨厚的紅色岩層下隱伏有多層的二疊、三疊系石灰岩承壓含水層，多為高礦化度的鹽水及鹽滷水， 單井出水量可達122立方米／時。華北平原在深埋的寒武、奧陶系灰岩中亦蘊藏有較豐富的喀斯特裂隙溶洞水。
屬基岩山區地下水的有岩漿岩、 變質岩、 碎屑岩、玄武岩等岩層中的地下水，主要含水類型為基岩裂隙水，僅在局部碎屑岩中有孔隙－裂隙水。
岩漿岩為主的裂隙水 岩漿岩類淺部常含有風化裂隙潛水。多分布於東北大小興安嶺及長白山地區，為華力西期的花崗岩及火山岩類，水質良好。但泉水流量較小。在中國東南沿海廣布的為侏羅紀火山岩及燕山期花崗岩，泉水多以下降泉沿微弱的風化帶出露,流量0.3～0.9立方米／時，浙東火山岩地區泉水較多,流量為0.1～3.6立方米／時；粵東裂隙發育，風化層較厚,泉水流量為1～3立方米／時，在局部構造破碎帶可達30立方米左右。
變質岩為主的裂隙水 主要分布在西北的天山、崑崙山、祁連山及秦嶺山區及東南沿海的變質岩帶，地下水常埋藏於構造裂隙帶中。西北山地泉水出露較多，在天山流量一般為5～30立方米／時。 閩北、閩西及江西等地變質岩類含水微弱， 泉水流量多小於3立方米／時。若變質岩中夾有大理岩時，常有層間裂隙水，如安徽合肥的龍泉流量達2.7立方米／時,水質良好，均為低礦化的重碳酸鹽型淡水。
碎屑岩為主的裂隙水 多分布於西北的一些山區，內蒙古高原及藏東、川西等地。在新疆的阿爾泰山、準噶爾西部山地均分布有不同地質時代的碎屑岩類，泉水流量5～30立方米／時,水質良好。天山北麓山前地帶主要為承壓水，局部自流,鑽孔湧水量大於10立方米／時,礦化度隨深度而增高，祁連山和秦嶺山地主要為泥岩、頁岩、砂岩及砂礫岩互層，富水中等，在構造與地貌條件控制下,形成很多小的山間自流盆地，泉水流量為5～30立方米／時，若出露於斷裂帶上則可達80立方米，水質良好,礦化度小於1克／升。鄂爾多斯高原和陝北屬於中、新生代構造盆地，侏羅系分布廣泛，白堊系及第三系砂岩，砂礫岩含水層水量較豐富，水質良好，但至陝北高原西部含水層逐漸變薄，礦化度增高，水質變差。在藏東、川西山地和四川盆地中廣布有輕變質的中、新生代砂頁岩、礫岩等，地下水多富集於砂岩裂隙和層間裂隙中，在山區的構造盆地中，常在薄層鬆散沉積物覆蓋下的碎屑岩中形成自流盆地，水量一般不大。四川褶皺地帶淺部普遍富集自流水，水頭高度一般不超過20米，自流量11立方米／時左右。在台灣中央山地及其毗連的丘陵地區，也有中新生代碎屑岩分布，一般含水程度較差，屬弱礦化的重碳酸鹽型水。
玄武岩類地區的孔隙－裂隙水 中國從晚第三紀至第四紀早期的玄武岩噴發，主要分布於吉林東部、內蒙古、雷州半島、滇西及澎湖列島等地。玄武岩在形成過程中常伴隨有發育良好的柱狀節理和產生氣孔構造，為地下水的蓄集提供了良好的場所。吉林東部玄武岩出露於地勢低洼的河谷中，受降水及地表水的補給，屬中等富水。內蒙古熔岩台地玄武岩直接覆蓋於第三系紅土或第四系粘土層上，往往沿古溝谷形成富水地段。雷州半島玄武岩與鬆散砂層呈互層為底部的古風化紅土層所隔，成為被玄武岩所穿插的自流盆地，其中淺部為潛水，下部為承壓水，水質水量均佳。澎湖列島表層有玄武岩分布，底部為砂、頁岩互層，降水通過玄武岩的風化帶滲透補給到底部岩層中，具有透水而不含水的特徵。
最後為多年凍土區地下水。中國的多年凍土區地下水可分為高緯度山地多年凍土地下水及中、低緯度高原多年凍土地下水，前者主要分布在黑龍江省的大、小興安嶺及新疆阿爾泰山地等，黑龍江省北部由北往南凍土由連續分布漸變為斷續分布的島狀凍土，凍土層厚度由120米漸減至30米左右,地下水按埋藏條件由上至下可分為凍結層上水，水質較好，水量不大；次為凍結層間水，主要埋藏於凍土層內的隔區，含水層厚度變化不大，水量較小；最下為凍結層下水，多屬承壓水,質好量大,鑽孔單位湧水量小於13立方米／時·米，是較為可靠的供水水源。中、低緯度高原多年凍土地下水主要分布在天山、祁連山及青藏高原，凍結層上水普遍分布，多在地形相對低洼或山坡地帶，水質好但水量較小。凍結層下水具有承壓性，一些斷陷谷地和盆地，往往為凍結層下水富集的良好場所，如位於唐古拉山北側的溫泉斷陷谷地，在厚約10～15米的多年凍土層下，承壓水或自流水分布普遍,鑽孔湧水量為10.8立方米／時,屬重碳酸、硫酸、鈣（鎂）型水，礦化度小於0.5克／升。
熱水與礦水 中國出露地面的溫泉和礦泉即有2600多處。熱、礦水有從內陸向東南沿海地區和雲南及青藏高原溫泉數量逐漸增多,水溫逐漸增高的趨勢,僅粵、閩台3省就有溫泉500多處，溫度多在50～60℃以上，屬中、高溫熱水。 廣東東山湖溫泉區已發現有104℃的高溫熱水， 福州市鑽孔孔口水溫達98℃， 台灣屏東溫泉高達140℃。雲南溫泉最為集中，計有480處左右，僅滇西著名的騰衝火山溫泉，在南北長115公里,東西寬55公里的範圍內，即有溫泉50多處，最高溫度105～110℃，有些屬間歇性噴泉。西藏高原也分布有許多高溫間歇性噴泉，水溫在80℃以上（相當於當地水的沸點），著名的羊八井溫泉屬高溫氣泉。水溫92℃。在雅魯藏布江中游兩岸均有大量溫泉出露。四川熱水分布多集中盆地東部及西部的邊緣山地，計250多處，東部多中、低溫熱泉,如重慶市的南、北溫水、水溫37～41℃；西部則分布於甘孜、理塘、康定、西昌和會理一帶，以中、高溫較多，如甘孜氣泉96℃，康定92℃。其他較集中的地區還有湖南70多處，最高溫度91℃；江西50多處，水溫82℃；遼東半島60多處，水溫多在50℃以上；山東半島的東部，溫度高達96℃。此外在太行山、呂梁山、秦嶺東段、渭河谷地等均有溫泉出露,如著名的陝西臨潼華清池,水溫50℃。在天山北麓、崑崙山、青海東部等地也有不少溫泉出露，如青海貴德熱水溝溫泉，水溫達93.5。
中國的地下水中國的冷礦水主要分布在東北長白山脈，大、小興安嶺及內蒙古高原，青海東部等地,大多為碳酸泉,如黑龍江省的五大連池冷碳酸礦水,游離CO2含量達1475.5～1760毫克／升；內蒙古高原在下堊和第三系的含碳質岩層中有較廣的分布,游離CO2含量一般在350毫克/升以上。其他還有吉林的藥水泉、遼寧的皮子窩礦泉、甘肅的白浪溝礦泉。台灣省也有20多處冷礦泉。綜上所述，中國大致可劃分為以下6個地熱構造帶:①滇、藏地熱田；②台灣地熱帶,多為高溫水與濕蒸氣型為主的地熱田;③東南沿海地熱帶；④郯城—廬江斷裂地熱帶，北起黑龍江省，經遼、吉向南至山東、江蘇，為中國東部主要地熱帶，江蘇東海溫泉區鑽孔水溫94℃（孔深545米）,地熱梯度3.42～4.57℃／100米。⑤川滇南北向地熱帶;⑥祁呂弧形地熱帶,自河西走廊、甘肅中部到太行山地區,包括汾渭谷地等，一般多為低溫熱水。
地下水的開發利用 中國是世界上開發利用地下水最早國家之一。水井的開鑿利用（浙江省姚縣河姆渡村的木結構水井）可上溯到5700年前的仰韶文化時期。漢朝四川自貢地區在中生代堅硬岩層中開鑿了深達百米以上的自流井以汲鹽滷水，比法和義大利12世紀出現的自流井至少要早千年。中國西北乾旱地區的“坎兒井”有悠久的使用歷史，一直延用至今仍不失為當地引用地下水灌溉的有效方法。中國地下水年徑流量約為8288億立方米，20世紀50年代以來，各地區均已不同程度地開發利用了地下水作為城市生活用水和工農業用水的主要水源。如河北平原自從大力發展井灌以來，已成井40多萬眼，年開採地下水量約100億立方米，井灌面積200多萬公頃,占全區水澆地面積的60％,耕地面積的1/3以上,基本上實現了機井化和井渠雙保險。此外，在解決缺水山區人畜供水、發展草原畜牧業供水、沙漠地區的開發治理，以及濱海及沿海島嶼地區、西北黃土地區、南主紅層分布地區、喀斯特缺水地區等的工農業供水問題，都取得了較顯著的進展，在區域水文地質普查方面，中國絕大多數地區均已完成了1:20萬或1:50萬比例尺的測繪工作,獲得了地下水的基礎資料。在水資源計算,熱、礦水的綜合利用，環境保護和防止地面沉降方面也都有了良好開端。
