2、水力坡度

与河流一样，地下水在重力作用下，自水位高处向水位较低处运动，地下水在渗流过程中，克服沿程阻力要产生水头损失（如图），地下水从水头为h1的Ⅰ点渗透到水头为h2的Ⅱ点，为克服沿程阻力所产生的水头损失为△h＝h1－h2，水头损失h与渗流路程长度L之比值，我们称为地下水在该地段的水力坡度，即I＝△h/L，这个水力坡度，也就是地下水面线的坡度。这个公式只适用于地下水面坡度沿程变化不大的情况下。

然而，在实际的地下水运动过程中，地下水面沿程时刻在发生变化，比如当隔水底板是水平分布是，地下水只能在地下水面线倾斜时刻才能发生运动，这样沿渗流方向上水力坡度是沿程变化的，水面线上任一点的水力坡度就不能用公式计算，而只能用该点的斜率表示。如图，如果我们沿水流途径上取一无穷小长度ds，在ds长度上如果水位差为dh，则该点的斜率为dh/ds；由于随着流程的增加而水头损失降低，即水头沿水流方向在ds距离上的增量是负值，而水力坡度为正值，所以任一点的水力坡度为I＝－dh/ds。