7第七章地下水的補(bǔ)給與排泄

1、 第七章地下水的補(bǔ)給與排泄補(bǔ)給：recharge徑流：runoff排泄：discharge排泄失去水量補(bǔ)給、徑流、排泄是地下水參與自然界水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。補(bǔ)給含水層獲得水量徑流71地下水的補(bǔ)給補(bǔ)給含水層或含水系統(tǒng)從外界獲得水量的過(guò)程。r大氣降水地表水補(bǔ)給源補(bǔ)給條件補(bǔ)給量凝結(jié)水其它含水層等廣農(nóng)田灌溉人為補(bǔ)給水庫(kù)滲透I專門性的人工補(bǔ)給1.大氣降水(precipitation)入滲機(jī)理：活塞式下滲(pistontypeinfiltration)Green-Ampt模型：求地表處的入滲率(穩(wěn)定時(shí)v-K)(P49，公式514；P65,圖73)，累積入滲量。捷徑式下滲(short-circuittypei

2、nfiltration)，或優(yōu)勢(shì)流(preferentialflow)。降水地下水儲(chǔ)量增加地下水位抬高勢(shì)能增加。降水轉(zhuǎn)化為3種類型的水：地表水，地表徑流(一般降水的1020%產(chǎn)生為地表徑流)；土壤水，騰發(fā)返回大氣圈(一般大于50%的降水轉(zhuǎn)為土壤水，華北平原有70%的降水轉(zhuǎn)化為土壤水)；地下水，下滲補(bǔ)給含水層(一般2030%降水滲入地下進(jìn)入含水層)。滲入地面以下的水：滯留于包氣帶土壤水，通過(guò)騰發(fā)ET(evapotranspiration)返回大氣圈；其余下滲補(bǔ)給含水層地下水。因此，落到地面的降水歸結(jié)為三個(gè)去向：(1)地表徑流；(2)土壤水(騰發(fā)返回大氣圈)；(3)下滲補(bǔ)給含水層。入滲補(bǔ)給地下水的

3、水量：qx=X-D-AS式中：q降水入滲補(bǔ)給含水層的量；丄XX年降水總量；D地表徑流量；AS包氣帶水分滯留量。單位：mm水柱。降水入滲系數(shù)（Q）補(bǔ)給地下水的量與降水總量之比。qa=-X（小數(shù)或%表示）般a=0.20.5。定量計(jì)算（入滲系數(shù)法）：Q=aXF（注意單位統(tǒng)一，X：mm/a,F：km2,Q：m3/a）影響降水入滲補(bǔ)給的因素：降水量大?。河炅看?，a大；雨量小，a小；降水強(qiáng)度：間歇性的小雨，構(gòu)不成對(duì)地下水的有效補(bǔ)給（如華北平原，一次降水g）（h）(e)三7日三9叵口（f）圖7-K泉的類型1透水層；2隔水層；3堅(jiān)硬基巖；4巖脈；5風(fēng)化裂隙|6斷層；7潛水位；8測(cè)壓水位;9一地下水流向；10下

4、降泉；11上升泉P76,例子，泉城濟(jì)南：在巖漿巖與石灰?guī)r的接觸帶上形成泉群。O石灰?guī)r呈一單斜構(gòu)造（強(qiáng)含水層），下伏地層為C（相對(duì)隔水層），大氣降水滲入地下轉(zhuǎn)化為地下水，地下水順O石灰?guī)r傾斜方向運(yùn)動(dòng)，遇巖漿巖（隔水層）受阻，溢出地表成泉。如著名的趵突泉等。2.泄流（dischargeflow）（向河流排泄）泄流一一當(dāng)河流切割含水層時(shí)，地下水沿河呈帶狀排泄，稱作地下水的泄流。通過(guò)對(duì)河流流量過(guò)程線的分割一地下水泄流量。關(guān)于分割流量過(guò)程線，更多的例子可參考有關(guān)水文學(xué)方面的著作。3.蒸發(fā)（evaporationE）干旱氣候條件下，地勢(shì)低平的平原與盆地，蒸發(fā)一地下水的主要排泄方式。地下水的蒸發(fā)排泄可分為兩

5、種：一種是土壤水的蒸發(fā)；另一種是潛水的蒸發(fā)。1）土壤水的蒸發(fā)：不直接消耗飽水帶的水，但影響飽水帶接受大氣降水的補(bǔ)給。2）潛水的蒸發(fā)：緊接潛水面存在支持毛細(xì)水帶，潛水沿潛水面不斷上升（以毛細(xì)方式），然后由液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水f向大氣蒸發(fā)（潛水埋藏淺的條件下）。水分沿毛細(xì)帶不斷蒸發(fā)，鹽分濃集于地表（土壤積鹽），降水時(shí)，鹽分淋洗，返回潛水（土壤脫鹽），當(dāng)積鹽量脫鹽量時(shí)f土壤鹽漬化。強(qiáng)烈蒸發(fā)條件下f地下水濃縮鹽化。不合理的灌溉，使?jié)撍嫣葲](méi)有鹽漬化的土壤產(chǎn)生鹽漬化次生鹽漬化影響潛水蒸發(fā)的因素：氣候：愈干燥，蒸發(fā)量愈大（定量：蒸發(fā)量E與氣象因素的關(guān)系式）；潛水面埋深：埋深小，E大；埋深大，E?。‥

6、=0，極限地下水埋深）（定量：E與埋深的關(guān)系，阿維里揚(yáng)諾夫公式）；巖性：砂：毛細(xì)上升高度?。ú焕谡舭l(fā)）；粘土：毛細(xì)上升速度太慢（不利于蒸發(fā)）；亞砂土、粉砂土：毛細(xì)上升高度較大，速度快f蒸發(fā)強(qiáng)烈。4.蒸騰（transpiration_T）葉面蒸發(fā)蒸騰。根系吸收水分f葉面蒸發(fā)。生產(chǎn)1kg小麥，需耗水12001300kg。實(shí)際工作中：土面蒸發(fā)量E、植物蒸騰量T,常常作為一個(gè)量來(lái)計(jì)算，稱為騰發(fā)量ET（evapotranspiration）或蒸散量。具體計(jì)算ET的方法：可參閱有關(guān)農(nóng)業(yè)氣象方面的著作。73地下水補(bǔ)給與排泄對(duì)水質(zhì)的影響將補(bǔ)給與排泄結(jié)合起來(lái)，劃分為兩大類型的地下水循環(huán)：滲入一徑流型：長(zhǎng)期循環(huán)

7、的結(jié)果：地下水向淡化的方向發(fā)展；滲入一蒸發(fā)型：長(zhǎng)期循環(huán)的結(jié)果：補(bǔ)給區(qū)地下水淡化，排泄區(qū)地下水鹽化、土壤鹽漬化。思考題地下水補(bǔ)給?入滲系數(shù)?凝結(jié)作用?越流?灌溉回歸水?地下水排泄?泉?上升泉?下降泉?侵蝕（下降）泉?接觸泉?溢流泉?斷層泉?接觸帶泉?地下水的泄流?蒸騰?補(bǔ)給、徑流、排泄是地下水參與自然界的重要環(huán)節(jié)。TOC o 1-5 h z地下水補(bǔ)給的研究包括、與。地下水的天然補(bǔ)給來(lái)源有、.。與人類活動(dòng)有關(guān)的地下水主要補(bǔ)給源有、以及專門性的。松散沉積物中大氣降水的入滲有兩種方式：、。降水轉(zhuǎn)化為3種類型的水：、。落到地面的降水，歸根結(jié)底的三個(gè)去向是、,和。影響大氣降水補(bǔ)給地下水的因素主要有和。由于

8、地表水歸根結(jié)底來(lái)源于大氣降水，所的多少?zèng)Q定一個(gè)地區(qū)地下水資源的多少。研究含水層的排泄包括、與等。地下水的天然排泄方式有、根據(jù)補(bǔ)給泉的含水層性質(zhì)，可將泉分為及.兩大類。根據(jù)泉的成因，下降泉可分為、與。上升泉按其成因可分為，、，與。影響潛水蒸發(fā)的因素是、及。將補(bǔ)給、排泄結(jié)合起來(lái)，我們可以將地下水循環(huán)劃分為和兩大類。地下水補(bǔ)給的研究?jī)?nèi)容有哪些?地下水的補(bǔ)給來(lái)源有哪些？松散沉積物中存在哪兩種降水入滲形式？二者有什么不同?河水補(bǔ)給地下水時(shí)，補(bǔ)給量的大小取決于哪些因素?河水補(bǔ)給地下水時(shí)，補(bǔ)給量的定量計(jì)算方法？地表水對(duì)地下水的補(bǔ)給，在山區(qū)與平原有什么不同？大氣降水與地表水是地下水的兩種補(bǔ)給來(lái)源。從空間和時(shí)間

9、分布上二者有什么不同？地下水開采后，由于水位的下降，其補(bǔ)給將發(fā)生怎樣的變化？潛水、承壓水接受補(bǔ)給的特點(diǎn)？平原區(qū)大氣降水補(bǔ)給地下水水量的確定方法？山區(qū)如何確定地下水的補(bǔ)給量？越流的計(jì)算公式、公式中各項(xiàng)的含義？為什么平原區(qū)計(jì)算含水層的補(bǔ)給量時(shí)，越流量往往不容忽視？含水層之間進(jìn)行水量交換時(shí)，必須具有水力聯(lián)系，常見的聯(lián)系形式有哪幾種?地下水排泄的研究?jī)?nèi)容和地下水的排泄方式有哪些?簡(jiǎn)述泉的分類？地下水的補(bǔ)給與排泄對(duì)地下水的水質(zhì)是如何影響的?影響大氣降水補(bǔ)給地下水的主要因素有哪些？如何影響?影響河水補(bǔ)給地下水的主要因素有哪些？如何影響?如何確定地下水的泄流量？平原區(qū)確定入滲系數(shù)的常用方法有哪幾種？各方法的使用條件是什么?畫圖說(shuō)明泉的分類?影響地下水蒸發(fā)的因素有哪些？如何影響?水位埋藏淺的平原或盆地，潛水蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？有一潛水含水層，潛水位為100米，其下部有一承壓含水層，測(cè)壓水頭為80米，兩含水層之間有一層10米厚的弱透水層，其垂向滲透系數(shù)為0.001米/天，試計(jì)算單位時(shí)間、單位水平面積上的越流量。38.3