地面以下潛水面以上的地帶。也稱非飽和帶。它是大氣水、地表水同地下水進行水分交換的地帶,也是地表污染物進入地下水的通道。包氣帶由固相(礦物顆粒、有機質)、液相(液態水)及氣相(各種氣體及氣態水)物質構成。此帶的液態水,受到吸附力(固相表面對水的吸引)、內聚力(水分子之間的吸引力)及重力的影響。巖土空隙壁面吸附有結合水,細小的毛管空隙中保持著毛管水,空隙中的水超過吸附力和毛管力所能支持的數量時,剩餘的水即以重力水形式下滲。

 包氣帶自上而下可分為3部分:土壤水帶、過渡帶(中間帶)及毛管水帶(見圖)包氣帶上部常存在土壤,並發育植物根系。此帶的水稱作土壤水。土壤質地細膩,富含有機質,能大量保持水分。植物通過根系吸收土壤水分以維持生長。土壤含水量過低時,根系吸水不足以供應葉面蒸發時,植物便枯萎。改良土壤結構,減少毛管蒸發,促使作物根系向深處擴展,是保證農業豐產的重要措施。也有人把土壤及其母質層中的水統稱為土壤水。這一廣義的土壤水與包氣帶水相當。過渡帶分佈於土壤水帶與毛管水帶之間,當地下水埋藏較淺時,此帶消失,土壤水帶直接和毛管水帶相接。水從地下水面沿著巖土的毛管空隙上升到一定高度,構成毛管水帶。由於底部有地下水面支持,這部分毛管水也稱作支持毛管水。毛管水帶下部有時接近飽和,構成毛管飽水帶。由於毛管力的作用,此帶的水所承受的壓強小於大氣壓強,打井達到此帶時,井壁雖然濕潤飽水,但卻沒有水流入井中。

  包氣帶中重力水和毛管水的運動符合達西定律。但與飽水帶水的運動有以下不同:第一,液體壓強小於大氣壓強,具有負的壓力水頭;第二,水力傳導率不是定值,隨含水量降低而變小;第三,水力梯度不僅取決於重力,還受毛管力的影響。

  降雨時,表層土壤吸收降水,大於土壤吸收能力的水分則下滲到更深的層次。下滲水流到達毛管水帶後,通過壓力傳遞到達潛水面,使潛水面升高。

  雨後,表層土壤水分蒸發耗失,使緊接其下處的水分上升;而在地面以下一定深度上,水分仍繼續下滲;直到剩餘水分全部流走後,整個包氣帶中的水均作上升運動,不斷補充表層蒸發耗失的水分。

  包氣帶中水分的運移伴隨著鹽分運移。雨季,下滲水流溶解並帶走巖土中一些鹽分,淋洗到飽水帶,使包氣帶脫鹽。旱季,上升水流攜帶鹽分到淺部,水分蒸發,鹽分積聚於地表,在幹旱地區則導致土壤鹽漬化。

  包氣帶中富含有機質與生物成因的孔隙介質,能夠過濾、吸附並降解某些污染物質,使地下水凈化。因此,松散土粒組成的包氣帶是良好的天然濾水器。

  掌握包氣帶水的知識,有助於解決地下水天然及人工補給的機制、地下水化學成分形成機制及地下水污染防治、制定合理灌溉制度、土壤改良、徑流分析、地基基礎變形等一系列理論和實際問題。