地下水及地下水运动
基坑降水的效果及环境影响程度和地下水的赋存形式、运动规律有直接关系：
（1）地下水与基坑降水
在地壳中，岩土体是由固态相、液态相和气态相的物质组成，固态相主要为硅铝酸盐类矿物组成的颗粒或颗粒集合体，液态主要是水，气态主要为空气。因而将赋存于地面以下岩土体空隙中的水称为广义的地下水（undergroundwater）。地下水可以以重力水、结合水（又可分为强结合水、弱结合水）、毛细水等形式存在于岩土体的颗粒间空隙、颗粒表面，在常压下可以呈静止状态和流动状态（层流和紊流）。地下水对早橡岩土体的物理力学性质影响极大。
岩土层按其透过和给出水的能力划分为含水层和隔水层，能够透过并给出相当数量水的岩土层称为含水层，不能透过并给出水或透过和给出水的数量很少的岩土层称为隔水层。因此，含水层和隔水层的划分是相对的，并不存在截然的界限或绝对的定量标志，以前的划分主要考虑给出水的数量是否满足开采利用的实际需要，当立足于工程降排水的角度时，就发现许多供水工程中认为没有价值的隔水层在降排水工程中有着重要意义。
地下水赋存于岩土体的空隙中，在多数条件下处于径流状态，参与自然界中大气水、地表水、地下水的“三水循环”。地下水动态受气候周期性变化影响明显，也受到地表水体变化的影响和人类活动的影响。按地下水赋存的条件，沿岩石圈深度方向的垂直分布，地下水分为包气带水、潜水和承压水，后两者为饱水带中的地下水，既有重力水又有结合水。
包气带水即包气带中的水，连续地下水面以上，主要以结合水形式存在，靠近潜水面有毛细水，局部还有重力水，特殊的还可以形成上层滞水。潜水是饱水带中第一个具有自由水面的含水层中的水。其基本特点是与大气圈及地表水联系密切，积极参与水循环，埋藏位置相对浅，上无连续隔水层。承压水埋藏于相对隔水层之下，水位具有承压性，并有一定的承压水头。
基坑降排水工程主要发生于松散土体中，与基坑降排水工程关系密切的地下水主要为包气带水，潜水，有时会涉及到承压水。包气带中的水特别是上层滞水，以重力水和结合水形式存在于包气带中，呈岛状、透镜体状分布，易与潜水混淆。两者区别主要有以下三点：首先，上层滞水没有明显的补给、径流和排泄等水文地质单元的基本要素特征；其次，上层滞水没有连续性地下水水位，且变化大，常无规律；最后，上层滞水分布范围小，补给受气候和人类活动的影响很大。由于基坑工程的范围比水文地质单元所指的区域小的多，水文地质中较小涌水量对基坑的作用也可能重大，某一上层滞水对供水工程可能毫无意义，但对基坑工程可能就必须采取降、排水措施，所以在基坑工程中要中告给予上层滞水足够的重视。包气带卖睁明中饱水度、持水度大，给水度小的粘性土、淤泥质土中的土壤水对基坑工程的影响也很大，主要以结合水形式存在，包括吸着水和薄膜水。在常压下基本处于停滞状态，钻进后能在钻孔中释出少量的水，形成地下水位，工程中应加以重视。
裂隙水按其分布条件可划分为土体中的裂隙水、风化岩体中的裂隙水、带状裂隙水等。由于带状裂隙水的分布呈条带分布，补给条件好的地段应特别注意。赋存于可溶岩岩体中的岩溶裂隙水和溶洞水统称为岩溶水。规范中指出（中华人民共和国建设部，1999），当遇到基岩、水下及涵洞时的降水工程为特殊性降水工程，并提出应有相宜的措施。
（2）地下水运动
地下水运动总体上可以划分为饱水带重力水的运动和包气带毛细水以至结合水的运动，一般提到的地下水运动均指饱水带重力水运动。地下水在岩土空隙中的运动称为渗流，发生渗流的区域称为渗流场。以水质点有无秩序、混杂与否，渗流分为层流和紊流。又以各运动要素（水位、流速、流向）是否随时间发生变化，渗流划分为稳定流和非稳定流。
由于空隙的形状、大小、连通性等各地层不尽相同，地下水的渗流也不相同，由于无法研究个别水质点的运动规律，就设想水体充满含水层的整个空间来代替空隙内流动的真实水流，并假定任一断面与真实水流通过这一断面的流量、压力和所受阻力均相等。
地下水渗流一般遵从达西定律，即
基坑降水工程的环境效应与评价方法
式中：Q——渗透流量（m3/d）；
ω——过水断面（m2）；
V——渗透流速（m/d），并非实际流速，V=ne·u即等于有效空隙度乘实际流速；
I——水力梯度；
k——渗透系数（m/d）；
dH——沿地下水渗透方向上的水头损失（m）；
dL——与dH相对应的渗透途径长度（m）。
实际上，达西定律只在雷诺数为1～10的层流状态下才适用，但一般天然状态下的地下水运动，或控制抽水量的抽水井周围含水层的地下水运动，大部分属于这部分层流。
渗流常用的另一个微分方程是渗流的连续性方程，见（2.2）式。
基坑降水工程的环境效应与评价方法
式中：vx，vy，vz——坐标轴方向的渗透速度分量；
P——液体密度；
n——孔隙度；
nΔxΔyΔz——液体所占的体积。
连续性方程是研究地下水运动的基本方程，研究地下水运动的各种微分方程都是根据连续性方程和反映能量守恒与转化的定律的方程（如上述达西定律）建立起来的。
基于式（2.1）和（2.2）人们已推导出潜水和承压水运动的基本微分方程。
对于潜水含水层裘布依（Dupuit）提出以下假设：潜水面通常不是水平的，故流速存在垂直分量，裘布依于1863年基于大多数地下水流的潜水面均很小这一事实，假设潜水面上的任意一点的渗透速度方向与潜水面相切，从而可以忽略渗透速度的垂直分量vz。
潜水二维非稳定流的流动微分方程如（2.3）式：
基坑降水工程的环境效应与评价方法
式中：kx，ky——分别为x，y方向上的渗透系数；
ε——垂向补给强度，即单位时间单位面积上的垂向补给量（补给为正、排泄负）；
μ——潜水面下降时为重力给水度，上升时为饱和差，水和固体骨架的弹性贮存变化忽略不计；
ZZ——含水层底板标高函数。
这就是著名的布西涅斯克（Boussinesq）方程（1904）。实际工作中，由于抽水疏干等原因，承压含水层会出现无压状态，即水头值低于隔水顶板标高，这种无压水的流动也可用上式描述。若隔水底板顶面水平，且水头函数h（x，y，t）的基准面取在隔水底板顶面处，则（2.3）式可写为：
基坑降水工程的环境效应与评价方法
承压水二维非稳定运动的微分方程，当承压含水层为均质和各向同性时的方程为：
基坑降水工程的环境效应与评价方法
式中：Ss——贮水系数，无量纲量；
T——导水系数（T=κM）；
M——承压含水层厚度。
地下水及地下水运动
基坑降水的效果及环境影响程度和地主点按量气针老下水的赋存形式、运动规律有直接关系：
（1）地下水与基坑降水
在地壳中，岩土体是由固态相、液态相和气态相的物质组成，固态相主要为硅铝酸盐类矿物组成的颗粒或颗粒集合体，液态主要是水，气态主市先川要为空气。因而将赋存于地面以下岩土体空隙中的水称为广义的地下水（undergroundwater）。地下水可以以重力水、结合水（又可分为强结合水、弱结合水）、毛细水等形式存在于岩土体的颗粒间空隙、颗粒表面，在常压下可以呈静止状出弦及医超降态和流动状态（层流和紊流）。地下水对岩土体的物理力学性质影响极大。
岩土华都审船歌双致层按其透过和给出水的能力划分为含水层和隔水层，能够透过并给出相当数量水的岩土层称为含水层，不能透过并给出水或透360问答过和给出水的数量很少的岩土层称为隔水层。因此，含水层和隔水层的划分是相对的，并不存在截然的界限或绝对的定量标志，以前的划分主要考虑给出水的数量是否超满足开采利用的实际需要，当立足于工程降排水的角度时，就发现许多供水工程中认为没读进石有价值的隔水层在降排水工程中有着重要意义。
地下水赋存于岩土体的空隙中，在多数条件下处于径流状态，参与自然界中大气水、地表水、地下水的“三水循环”。地下水动态受气候周期性变化影响明显，也受到地表水体变化的影响和人类活动的影响。按地下水赋存的条件，沿岩石圈深粮李式气句度方向的垂直分布，地下水分为包气带水、潜水和承压水，后两者为饱水带中的地下水，既有重氢极力水又有结合水。
包气带水即包气带中的水，连续地下水面以上，主西才英入条米齐味要以结合水形式存在，另论多靠近潜水面有毛细水，局部还有重力水属露销构排留面富院红式，特殊的还可以形成上层继蛋识持死滞水。潜水是饱水带中第一个具有自由水面的含水层中的水。其基本特点是与大气圈及地表水联系密切，积极参与水循环，埋藏满班级云甲候剂愿地位置相对浅，上无连续隔水层。单系主就命支普每承压水埋藏于相对隔水层之下，水位具有承压性，并有一定的承压水头。
基坑降排水军工程主要发生于松散土体中，与基坑降排水工程关系密切的地下水主要为包气带水，潜水，有时会涉及到承压星领始克切操头香缩品突水。包气带中的水特别是上层滞水，以重力水和结合水形式存在于包气带中，呈岛状、透镜体状分布，易与潜水混淆。两者区别主要有以下三点：首先，上层滞水没有明显的补给、径流和排泄等水文地质单元老依的基本要素特征；其次，上层滞水没有连续性地下水水位，且变化大，常无规律；最后，上米层滞水分布范围小，补给受气候和人类活动的影响很大。由于基坑工程的范围比水文地质单元所指的区域小的多，水文地质中较小涌水量对基坑的作用也可能重大，某一上层滞水对供水工程可能毫无意义，但对基坑工程可能就必须采取降、排水措施，所以在基坑工程中要给予上层滞水足够的重视。包气带中饱水度、持水度大，给水度小的粘性土、淤泥质土中的土壤水对基坑工程的影响也很大，主要以结合水形式存在，包括吸着水和薄膜水。在常压下基本处于停滞状态，钻进后能在钻孔中释出少量的水，形成地下水位，工程中应加以重视。
裂隙水按其分布条件可划分为土体中的裂隙水、风化岩体中的裂隙水、带状裂隙水等。由于带状裂隙水的分布呈条带分布，补给条件好的地段应特别注意。赋存于可溶岩岩体中的岩溶裂隙水和溶洞水统称为岩溶水。规范中指出（中华人民共和国建设部，1999），当遇到基岩、水下及涵洞时的降水工程为特殊性降水工程，并提出应有相宜的措施。
（2）地下水运动
地下水运动总体上可以划分为饱水带重力水的运动和包气带毛细水以至结合水的运动，一般提到的地下水运动均指饱水带重力水运动。地下水在岩土空隙中的运动称为渗流，发生渗流的区域称为渗流场。以水质点有无秩序、混杂与否，渗流分为层流和紊流。又以各运动要素（水位、流速、流向）是否随时间发生变化，渗流划分为稳定流和非稳定流。
由于空隙的形状、大小、连通性等各地层不尽相同，地下水的渗流也不相同，由于无法研究个别水质点的运动规律，就设想水体充满含水层的整个空间来代替空隙内流动的真实水流，并假定任一断面与真实水流通过这一断面的流量、压力和所受阻力均相等。
地下水渗流一般遵从达西定律，即
基坑降水工程的环境效应与评价方法
式中：Q——渗透流量（m3/d）；
ω——过水断面（m2）；
V——渗透流速（m/d），并非实际流速，V=ne·u即等于有效空隙度乘实际流速；
I——水力梯度；
k——渗透系数（m/d）；
dH——沿地下水渗透方向上的水头损失（m）；
dL——与dH相对应的渗透途径长度（m）。
实际上，达西定律只在雷诺数为1～10的层流状态下才适用，但一般天然状态下的地下水运动，或控制抽水量的抽水井周围含水层的地下水运动，大部分属于这部分层流。
渗流常用的另一个微分方程是渗流的连续性方程，见（2.2）式。
基坑降水工程的环境效应与评价方法
式中：vx，vy，vz——坐标轴方向的渗透速度分量；
P——液体密度；
n——孔隙度；
nΔxΔyΔz——液体所占的体积。
连续性方程是研究地下水运动的基本方程，研究地下水运动的各种微分方程都是根据连续性方程和反映能量守恒与转化的定律的方程（如上述达西定律）建立起来的。
基于式（2.1）和（2.2）人们已推导出潜水和承压水运动的基本微分方程。
对于潜水含水层裘布依（Dupuit）提出以下假设：潜水面通常不是水平的，故流速存在垂直分量，裘布依于1863年基于大多数地下水流的潜水面均很小这一事实，假设潜水面上的任意一点的渗透速度方向与潜水面相切，从而可以忽略渗透速度的垂直分量vz。
潜水二维非稳定流的流动微分方程如（2.3）式：
基坑降水工程的环境效应与评价方法
式中：kx，ky——分别为x，y方向上的渗透系数；
ε——垂向补给强度，即单位时间单位面积上的垂向补给量（补给为正、排泄负）；
μ——潜水面下降时为重力给水度，上升时为饱和差，水和固体骨架的弹性贮存变化忽略不计；
ZZ——含水层底板标高函数。
这就是著名的布西涅斯克（Boussinesq）方程（1904）。实际工作中，由于抽水疏干等原因，承压含水层会出现无压状态，即水头值低于隔水顶板标高，这种无压水的流动也可用上式描述。若隔水底板顶面水平，且水头函数h（x，y，t）的基准面取在隔水底板顶面处，则（2.3）式可写为：
基坑降水工程的环境效应与评价方法
承压水二维非稳定运动的微分方程，当承压含水层为均质和各向同性时的方程为：
基坑降水工程的环境效应与评价方法
式中：Ss——贮水系数，无量纲量；
T——导水系数（T=κM）；
M——承压含水层厚度。
