通常分布于地表以下第一个稳定隔水层之上(图1)。图1 潜水示意图潜水含水层的自由水面,称为潜水面。从潜水面到隔水底板的距离是潜水含水层厚度。潜水面离地面的距离为潜水埋藏深度。潜水在其分布范围内都可能接受大气降水或地表水的补给。潜水在重力作用下由水位高处向水位低处流动,最终以泉或渗出等方式排泄于地表或地表水体中。另一种排泄方式是在太阳热能影响下,以蒸发及植物蒸腾经由包气带泄入大气。潜水通过包气带同大气圈及地表水圈发生密切联系。潜水受气候影响明显:丰水季节,潜水接受降雨补给,潜水面上升;干旱季节,补给减少而排泄继续,潜水面下降。因此,潜水积极参与水文循环,动态变化大,资源容易补充恢复。潜水的水质变化大,由每升水含盐仅数十毫克的淡水,直到数百克的卤水。湿润气候及强烈切割的地形,因潜水径流循环而蒸发微弱,往往形成淡水;干旱气候下,地形低平处,蒸发强烈,径流微弱,多形成咸水和卤水,并导致土壤盐渍化。潜水上部没有隔水层,水质易受污染。潜水面通常不是水平的,而是呈向排泄区倾斜的曲面。潜水面上各点的高程称潜水位。按一定高程间隔,把潜水面上潜水位相等的各点连成线,即得潜水等水位线(图2)
图2 潜水等水位线图。垂直于等水位线方向,即为潜水的流向。根据等水位线可以判断潜水与地表水的补给关系。
潜水与土壤植被关系密切。潜水埋藏过浅时,毛管饱和带接近地面,造成土壤沼泽化。干旱地区还会导致土壤盐渍化。利用地表水灌溉不当,会使潜水面上升,人为造成次生沼泽化或盐渍化。在干旱地区过量抽取潜水,使潜水埋藏过深,植物根系因吸收不到足够水分而枯萎。因此,潜水是生态系统的一个敏感因子。