更新时间：2022-08-25 14:13
流域上沿垂向的土柱结构如图《土柱结构》所示。可以看出，以地下水面为界，土柱被划分为两个不同的土壤含水带：地下水面以下，土壤处于饱和含水状态，是土壤颗粒和水分组成的二相系统，称为饱和带或饱水带；地下水面以上，土壤含水量未达饱和，是土壤颗粒、水分和空气同时存在的三相系统，称为包气带或非饱和带。在包气带中，水压力小于大气压力，而在饱和带中则相反，只有在地下水面处，水压力才等于大气压力。
地下水位以下是饱和带。地下水位是指这样一个面，在这个面上，土体的孔隙水压力或流体的压力水头都正好等于零。从这个定义出发，饱和带有以下性质：
（1）它存在于地下水位以下；
（2）土体的孔隙被水充满，因此，土的体积含水量ω等于土的孔隙度n；
（3）随着深度增加，流体压力大于大气压力，压力水头大于零；
（4）水力水头可以用地下水位计或者孔压计来量测；
（5）对于同一种土来说，渗透系数是一个常量。
饱和带水流指的是饱和壤中流，在水文循环中起到了重要作用。在干旱缺水期，它能以基流的形式向河流供水补给；而在暴雨期，它有助于形成暴雨径流，并且影响由于地下水位的上升而产生的坡面流的大小。
地下水水头的时空变化通过求解三维地下水流的偏微分方程得到，如下所示：
式中：h（xi）—地下水水头；
xi—空间坐标；
K（i,j）—水力传导率；
Ss（Xij）—贮水系数；
R(Xij)—单位面积上的源漏项。