包氣帶
地表到潛水位之間的非飽和帶
包氣帶是指從地表到潛水位之間的非飽和帶,指位於地球表面以下、潛水面以上的地質介質。有時人們也把包氣帶稱為非飽和區(unsaturated zone),但是這兩個概念的含義不完全相同。非飽和區一般不包括潛水面之上的毛細上升區(capillary fringe)和季節性飽和區域。
包氣帶圖示
包氣帶是指地面以下、地下水位以上的岩土孔隙未被水飽和的地帶,又稱非飽和帶、通氣帶。
包氣帶是大氣水和地表水同地下水發生聯繫並進行水分交換的地帶,它是岩土顆粒、水、空氣三者同時存在的一個複雜系統。其中植物根系活動層與外界有強烈的水分交換。包氣帶具有吸收水分、保持水分和傳遞水分的能力。
按水分分佈特徵,包氣帶劃成三個帶:
①近地面處為毛細管懸著水帶(有時稱土壤水帶),它同外界水分交換強烈。降雨的下滲、土壤蒸發和植物散發是導致這個帶水分增長與消退的直接因素。水分的垂向分佈隨時間不同而變化。
③中間包氣帶,介於上述兩個帶之間。當地下水埋藏較深時,中間包氣帶也較厚,在多數情況下,其水量較小,變化緩慢,沿深度分佈較均勻。當地下水埋藏較淺時,則由於毛細管支持水帶與毛細管懸著水帶的相互銜接,中間包氣帶消失。此時包氣帶一般比較濕潤。
在包氣帶中常有上層滯水和毛細水形成。
包氣帶的位置
在包氣帶中,除上層滯水外,還應注意毛細水。毛細水依賴地下水作水源,它的上升高度與地下水位高低和岩土的物理性質有關。毛細水可對地基產生毛細水壓力,引起基礎的附加下沉,路面的凍脹、翻漿將土層深處的鹽分送到地面,引起地表土產生鹽漬化病害。因此在設計施工時可採用降低地下水位的方法克服毛細水的危害。