七++地下水的補給

1、 補給使含水層的水量、水化學特征和水溫發(fā)生變化補給使含水層的水量、水化學特征和水溫發(fā)生變化 思考思考：補給獲得水量后，含水層或含水系統(tǒng)會發(fā)生補給獲得水量后，含水層或含水系統(tǒng)會發(fā)生 什么變化？什么變化？ 地下水位上升，增加了勢能地下水位上升，增加了勢能，使地下水保持不停的流動使地下水保持不停的流動 由于構(gòu)造封閉或氣候干旱，得不到補給，地下水的流動將由于構(gòu)造封閉或氣候干旱，得不到補給，地下水的流動將 停滯停滯 補給的研究包括：補給的研究包括：補給來源、影響因素與補給量補給來源、影響因素與補給量 地下水的補給來源有：地下水的補給來源有： 天然：大氣降水、地表水、凝結(jié)水及相鄰含水層的補給等天然：大氣降

2、水、地表水、凝結(jié)水及相鄰含水層的補給等 人類活動有關(guān)的人類活動有關(guān)的：灌溉水入滲、水庫滲漏：灌溉水入滲、水庫滲漏及及人工回灌人工回灌 降水入滲過程 潛水面潛水面 地面地面 含水層獲得補給含水層獲得補給 包氣帶滯留水分包氣帶滯留水分 地面地面 大氣圈大氣圈 深深 度度 cm 風干土風干土 田田 間間 持持 水水 量量 飽飽 和和 含含 水水 量量 飽和帶飽和帶 過渡帶過渡帶 水分傳輸帶水分傳輸帶 濕潤帶濕潤帶 濕潤鋒濕潤鋒 含水量含水量% 山西黃土垂直裂隙及其捷徑下滲 巖性及水位埋深對降雨入滲補給的影響巖性及水位埋深對降雨入滲補給的影響 0 0 2 2 4 4 6 6 8 0.00.0 0.20

3、.2 0.40.4 0.60.6 0.80.8 降雨入滲系數(shù) 水位埋深水位埋深 m 粉細砂粉細砂 亞粘土亞粘土 夾層土夾層土 河流不同部位地表水與地下水之間的補給關(guān)系河流不同部位地表水與地下水之間的補給關(guān)系 地下觀測室地下觀測室 試驗土柱試驗土柱 溫度降低時，飽和濕度降低，溫度降到一定程度，溫度降低時，飽和濕度降低，溫度降到一定程度， 絕對濕度與飽和濕度相等，繼續(xù)下降，超過飽和濕絕對濕度與飽和濕度相等，繼續(xù)下降，超過飽和濕 度的那部分水汽凝結(jié)成水，由氣態(tài)水轉(zhuǎn)化成液態(tài)水度的那部分水汽凝結(jié)成水，由氣態(tài)水轉(zhuǎn)化成液態(tài)水 的過程稱為凝結(jié)作用。的過程稱為凝結(jié)作用。 潛水潛水承壓水之承壓水之 間的補給間的補

4、給 越流越流 地下地下 水量的內(nèi)部轉(zhuǎn)化水量的內(nèi)部轉(zhuǎn)化 思考題：思考題： （右圖）中泉水（右圖）中泉水 的大小與哪些因的大小與哪些因 素有關(guān)？素有關(guān)？ 含水層通過含水層通過鉆孔鉆孔發(fā)發(fā) 生水力聯(lián)系生水力聯(lián)系 含水層通過含水層通過導水斷層導水斷層 發(fā)生水力聯(lián)系發(fā)生水力聯(lián)系 1透水層；2弱透水層；3地下水位；4地表水位及井中水位；5水流方向；6井 人工補給地下水的方式人工補給地下水的方式 趵突泉 長白山溫泉 下降泉下降泉 2. 上升泉（出露于承壓含水層中的泉）上升泉（出露于承壓含水層中的泉） 上升泉根據(jù)出露條件分為：上升泉根據(jù)出露條件分為：侵蝕泉，侵蝕泉，斷層泉斷層泉，接觸帶泉，接觸帶泉 山東濟南百

5、脈泉山東濟南百脈泉 在實際中泉的成因與定名是比較難判定的 溫泉 瑪納斯河1955年日平均流量過程線補給類型分割圖 1深層地下水補給；2融雪水補給；3淺層地下水補給；4降雨補給；5高山冰雪融水補給 土面蒸發(fā)土面蒸發(fā)： 潛水通過包氣帶耗失水分潛水通過包氣帶耗失水分 葉面蒸騰葉面蒸騰： 通過植物根系吸收潛水或包氣帶水轉(zhuǎn)化為通過植物根系吸收潛水或包氣帶水轉(zhuǎn)化為 葉面水而蒸發(fā)消耗葉面水而蒸發(fā)消耗 （一株大的植物，猶如一臺生物抽水機）（一株大的植物，猶如一臺生物抽水機） 1、土面蒸發(fā)過程土面蒸發(fā)過程 包氣帶水分直接耗失包氣帶水分直接耗失降低包氣帶水分含量，加降低包氣帶水分含量，加 大虧損量，潛水通過支持毛

6、細水帶將水傳輸?shù)桨鼩鈳д舸筇潛p量，潛水通過支持毛細水帶將水傳輸?shù)桨鼩鈳д?發(fā)，使地下水位下降發(fā)，使地下水位下降 蒸發(fā)速度大于毛細上升速度則支持毛細水帶下降，蒸發(fā)速度大于毛細上升速度則支持毛細水帶下降， VC上升，至蒸發(fā)速度上升，至蒸發(fā)速度VEVC時，維持穩(wěn)定的蒸發(fā)排泄，時，維持穩(wěn)定的蒸發(fā)排泄， 排泄的結(jié)果，水分不斷消耗，地下水位下降，鹽分不斷排泄的結(jié)果，水分不斷消耗，地下水位下降，鹽分不斷 積累在土層上部！積累在土層上部！ 毛細上升速度毛細上升速度: VC =KH/L L 有有 蒸蒸 發(fā)發(fā) 無無 蒸蒸 發(fā)發(fā) 土面蒸發(fā)過程土面蒸發(fā)過程-毛細水上升消耗過程毛細水上升消耗過程 H 毛細上升速度毛細上

7、升速度: VC =KH/L 蒸發(fā)速度大于毛細上升速度則支持蒸發(fā)速度大于毛細上升速度則支持 毛細水帶下降，毛細水帶下降，VC上升，至蒸發(fā)速上升，至蒸發(fā)速 度度VEVC時，維持穩(wěn)定的蒸發(fā)排泄，時，維持穩(wěn)定的蒸發(fā)排泄， 排泄的結(jié)果，水分不斷消耗，地下排泄的結(jié)果，水分不斷消耗，地下 水位下降，鹽分不斷積累在土層上水位下降，鹽分不斷積累在土層上 部！部！ 潛水蒸發(fā)量與水位埋深關(guān)系曲線潛水蒸發(fā)量與水位埋深關(guān)系曲線 河北石家莊，據(jù)河北省地質(zhì)局水文地質(zhì)觀測總站 c.包氣帶巖性包氣帶巖性： 蒸發(fā)與毛細上升速度蒸發(fā)與毛細上升速度 Vc = KI 有關(guān)有關(guān) 問：容易產(chǎn)生鹽堿化的是哪類土？問：容易產(chǎn)生鹽堿化的是哪類土

8、？ 2、葉面蒸騰、葉面蒸騰： 饑餓草原護田對潛水位的影響 定義：植物生長過程中，經(jīng)由定義：植物生長過程中，經(jīng)由 根系吸收水分，在葉面轉(zhuǎn)化成根系吸收水分，在葉面轉(zhuǎn)化成 氣態(tài)水而蒸發(fā)。氣態(tài)水而蒸發(fā)。 蒸騰的深度受植物根系分布深蒸騰的深度受植物根系分布深 度的控制。在潛水位深埋的干度的控制。在潛水位深埋的干 旱、半干旱地區(qū)，某些灌木根旱、半干旱地區(qū)，某些灌木根 系深達地下數(shù)十米。系深達地下數(shù)十米。 蒸騰只消耗水分而不帶走鹽類。蒸騰只消耗水分而不帶走鹽類。 成年樹木的耗水成年樹木的耗水 能力能力 地中滲透儀結(jié)構(gòu)圖地中滲透儀結(jié)構(gòu)圖 測蒸發(fā)量測蒸發(fā)量 干旱半干旱地區(qū)地形低平的細土堆積平原，徑流很弱。干旱半干旱地區(qū)地形低平的細土堆積平原，徑流很弱。 屬于滲入屬于滲入蒸發(fā)型蒸發(fā)型 當斷層導水時，斷層構(gòu)成排泄通路，當斷層導水時，斷層構(gòu)成排泄通路， 地下水由各含水層出露地表部分的補地下水由各含水層出露地表部分的補 給區(qū)，流向斷層排泄區(qū)。給區(qū)，流向斷層排泄區(qū)。 當斷層阻水時，排泄區(qū)位于含水層當斷層阻水時，排泄區(qū)位于含水層 出露的地形最低點，與補給區(qū)