普通水文学

地下水的物理性质包括温度、颜色、透明度、气味、味道、密度、导电性和放射性等。近地表的地下水温度受气温影响具有周期性变化：在日常温层以上水温有明显昼夜变化，年常温层以上水温有季节性变化，年常温层中水温变化很少（一般不超过 0.1°C），年常温层以下水温随深度增加而逐渐升高，决定于地热增温级。地热增温级是指常温层以下温度每升高 1°C 所需增加的深度，各处不同，一般为 33 米/°C。

地下水一般无色，含三氧化二铁的水多呈褐红色，含腐殖质的水呈暗褐色。地下水的透明度可划分为四级：透明的（60 厘米水深可清楚看见 3 毫米粗黑线）、微混浊的（30 厘米以上）、混浊的（30 厘米以内）和极混浊的。地下水含硫化氢气体时有臭鸡蛋味，含大量氯化钠有咸味，钠、镁的硫酸盐使水有苦味。

改变地下水化学成分的主要作用有：混合作用（不同浓度和成分的水相混合）、脱碳酸作用（温度升高 $\mathrm{CO_2}$ 含量减少，重碳酸盐变为碳酸盐沉淀）、脱硫酸作用（有机物还原作用造成，常发生于油田地区地下水）、阳离子交替吸附作用（岩石颗粒表面带负电荷吸附阳离子，水中某些阳离子与岩石吸附的阳离子交换，吸附能力与离子价有关）和蒸发作用（引起地下水浓缩，易溶盐类含量相对增加）。

水中含有较多的钙离子（$\mathrm{Ca^{2+}}$）和镁离子（$\mathrm{Mg^{2+}}$）称为硬水。硬度单位通常采用德国度，1 德国度相当于一升水中氧化钙 10 毫克或氧化镁 7.2 毫克。加热后水中失去一部分 $\mathrm{Ca^{2+}}$、$\mathrm{Mg^{2+}}$（沉淀）的数量称为暂时硬度；加热至沸腾后仍有一部分不沉淀的 $\mathrm{Ca^{2+}}$、$\mathrm{Mg^{2+}}$ 称为永久硬度。永久硬度与暂时硬度的总和称为总硬度。

水中所含有的各种离子、分子及化合物的总量，称为水的总矿化度，以克/升表示。按总矿化度大小，地下水可分为淡水（<1 克/升）、弱矿化水或微咸水（1–3 克/升）、中等矿化水或咸水（3–10 克/升）、强矿化水或盐水（10–50 克/升）和卤水（>50 克/升）。低矿化的淡水常以重碳酸根离子（$\mathrm{HCO_3^-}$）为主要成分，中等矿化度的水以硫酸根离子（$\mathrm{SO_4^{2-}}$）为主，高矿化度的水以氯离子（$\mathrm{Cl^-}$）为主。

C.A.舒卡列夫分类法将水按照六种主要组分（$\mathrm{Cl^-}$、$\mathrm{SO_4^{2-}}$、$\mathrm{HCO_3^-}$、$\mathrm{Na^+}$、$\mathrm{Mg^{2+}}$、$\mathrm{Ca^{2+}}$）的含量进行划分，只考虑毫克当量超过 25% 的组分，可将水分成 49 级；按照总矿化度每一级又分成四组：A 组（<1.5 克/升）、B 组（1.5–10 克/升）、C 组（10–40 克/升）、D 组（>40 克/升）。此分类法既考虑了各主要离子成分的毫克当量百分数，又考虑了水的矿化度。