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两个相邻地下水流域之间地下水水位最高点的连线。地下水分水岭所在处，地下水向两侧相背分流，因此，构成相邻两个地下水流域的分界。对于岩性单一、渗透性较低的非可溶性岩石（如一般的孔隙含水层和裂隙含水层），地下分水岭的位置一般与地表分水岭相一致。但是，当两侧岩层的渗透性有差别，或地下水排泄基准高程不同时，地下分水岭的位置就会偏向渗透性较弱或排泄基准高的一侧，从而与地表分水岭不一致。在喀斯特发育区，当存在两个初始排泄基准不同的喀斯特水系统时，排泄基准低的系统构成较强的势汇，吸引较多水流，从而发生较强的溶蚀作用，地下水分水岭就偏向排泄基准高的一侧；随着溶蚀作用的不断进行，排泄基准低的一侧的岩体渗透性愈来愈强，吸引的水流愈来愈多，最终袭夺排泄基准较高的一侧的喀斯特水系统，成为无地下水分水岭的统一喀斯特水系统。地下水分水岭的平面位置与高程，除受岩体渗透性、地下水的补给与排泄条件控制外，也受人类开发地下水和水利工程建设的影响。 地下水分水岭的研究是水文地质勘察的重要内容之一。一般是通过测量不同地点的泉、水井、钻孔或坑道的地下水稳定水位（尤其是地下水水位低的时期），绘制地下水等水位线图，以确定地下水分水岭的高程和平面位置。 在水利工程地质勘察中，查明地下水分水岭的位置和高程是研究一个地区水文地质条件，正确评价地下水资源的重要资料。地下水分水岭的高程是分析判断水库是否会产生渗漏的重要依据之一。如果地下水分水岭高于水库蓄水位，库水一般不会向邻谷渗漏；反之，可能产生向邻谷渗漏问题。
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