普通水文学

存蓄于岩石、土壤空隙（孔隙、裂隙、溶隙）中的水，统称为地下水。地下水是工农业生产、国防建设和人民日常生活的重要供水水源，特别是我国华北、西北比较干旱的地区，地表水较缺乏，地下水的开发利用更为重要。

地质条件对地下水形成的影响，主要表现在岩石性质和构造等方面。岩石的空隙是地下水储存和运动的先决条件：疏松的砂砾岩和裂隙发育的坚硬岩层在一定条件下形成良好的含水层；结构致密、完整少缝的岩层（粘土层、页岩、砂质页岩等）常构成隔水层。地下水埋藏条件较好的是上部为良好的含水层，下部是相对的隔水层。

人类经济活动对地下水的影响日益增大：大量工业废水污染地下水使水质变坏；修筑水库或灌溉可增加地下水补给量、促使地下水位上升；大规模开发利用地下水又促使地下水位逐年下降，如上海市因大量开采地下水形成区域性地面沉降，后来采取人工回灌基本控制了地面沉降。

岩石空隙是地下水在岩石中存在、分布和运动的前提。按照空隙的成因，可分为孔隙、裂隙、溶隙三大类及其混合类型。孔隙是疏松岩石颗粒之间存在的空隙；裂隙是由岩浆冷凝、褶皱断裂及风化剥蚀在岩石中产生的裂缝；溶隙是水流溶解可溶性岩石（石灰岩、石膏、岩盐等）而在岩石中形成的洞穴，大的溶隙形成溶洞，其体积可达数十万立方米。

岩石的孔隙度是孔隙的体积与包括孔隙在内的整个岩石的体积之比：$n=\frac{V_n}{V}\times 100\%$，式中 n 为孔隙度、V_n 为孔隙体积、V 为岩石体积。例如一种岩石孔隙度 40%，在充满水的情况下，1 立方米的岩石中就可以有 0.4 立方米的水。

决定孔隙度大小的主要因素是岩石颗粒的排列形式、颗粒的分选程度和颗粒的形状。由大小相同的圆球状颗粒排列，理论上最大孔隙度 47.64%、最小孔隙度 26.18%。分选得好（颗粒大小相近）孔隙度大；分选不好（大小相差远）小颗粒填充大颗粒间孔隙，孔隙度小。圆颗粒组成的岩石孔隙度大，带棱角颗粒组成的孔隙度小。

裂隙岩层的空隙性在数量上用裂隙率表示，裂隙率是裂隙的体积与包括裂隙在内的整个岩石的体积之比：$K_f=\frac{V_f}{V}\times 100\%$；可溶性岩石的空隙性用岩溶率表示，岩溶率即可溶性岩石中溶隙体积与全部岩石体积之比：$K_k=\frac{V_k}{V}\times 100\%$。裂隙率、岩溶率以百分数表示，数值愈大表示裂隙、溶隙愈多。

岩石与水有关的性质称为岩石的水理性质，主要有容水性、给水性、持水性和透水性。容水性是岩石在自然充水条件下容纳外来液态水分的性能，用容水度 W_n 表示；给水性是在重力作用下从饱和含水层中自由流出一定数量水的性能，用给水度 μ 表示；持水性是在重力作用下岩石依靠分子力和毛管力保持一定液态水量的性能；透水性是岩石本身能使水透过的性能。

重力地下水在岩石空隙中的运动称为渗透或渗流，它的运动状态随水流速度不同而分为层流运动和紊流运动两种：层流运动是水流质点彼此不相混杂地向前运动，质点运动的迹线有条不紊；紊流运动是水流质点以彼此互相混杂的方式运动，其质点运动的迹线是紊乱的。

线性渗透定律（达尔西定律）由法国水力学家达尔西通过大量实验总结出来，仅适用于地下水的层流运动。其表达式为 $Q=KF\frac{\Delta H}{L}$，式中 Q 为单位时间内透过的水量，F 为渗透水流过水断面面积，L 为渗透路线长度，ΔH 为渗透路径长度上的水头损失，K 为岩石渗透系数，是说明岩石透水性好坏的指标。