第七章 地下水的补给径流与排泄

第七章 地下水补给径流与排泄
我们认为:世界是物质的,物质是运动的,运动是有规律的,规律是可以认识并可以利用的。地下水是自然界广泛存在的非常重要的物质,对它运动规律我们从微观上已经进行过一些研究,如达西线性渗透定律,V = Kl;讨论了结合水、毛细水的运动规律;学习了地下水化学成分的形成与变化。而在宏观上关于地下水的运动,只在自然界水循环中作过简单的介绍。在以下几章里,将分别介绍地下水水质、水量的时空变化规律。这个变化的:
过程——地下水的动态;黄糊精
数量关系——地下水的均衡;
结果——地下水资源。
在“自然界水循环”当中讲到:
环孢菌素水文循环——大气水、地表水、地壳浅部水之间的相互转化过程。
(发生在海 陆之间的叫大循环;发生在海 海与陆 陆内部的叫小循环。)
地质循环国际枕头大战日——地球浅部层圈与深部层圈之间水分的相互转化过程。
地下水经常不断地参与着自然界的水循环,我们把下面三个概念(过程)叫
  * 地下水循环——地下水的补给、径流与排泄过程。
* 补给——含水层(含水系统)从外界获得水量的过程。
微弱信号检测* 径流——水由补给处向排泄处的运动过程。
* 排泄——含水层(含水系统)失去水量的过程。
地下水在补给、径流、排泄过程中,不断的进行着水量的交换和运移。由于水是盐分和热量的良好的溶剂和载体,所以在水量交换的同时,也伴随着水化学场和温度场的响应的变化。即水量、盐量、热量都在变化。这些变化的特点决定了含水层(含水系统)中水量、水质、水温的分布规律。因此,在做地下水研究时,只有搞清地下水的补、径、排规律或特点,才能正确的评价水资源,才能更合理的利用地下水,更有效的防范地下水害。
* 一、地下水的补给——含水层(含水系统)从外界获得水量的过程。
研究地下水的补给,主要研究如下三个问题:
. 补给源:大气降水、地表水、凝结水、相邻含水层(含水系统)的水
以及人工补给水源
. 补给条件:主要是发生补给的地质水文地质条件,如补给方式和补
给通道的情况等。
. 补给量:含水层(含水系统)获得了多少水。
大气降水入渗补给
大气降水入渗机理:
大气降水落到地表以后,要通过包气带到达地下水面补给地下水。有时虽然下了雨,也渗
入地下去了,但尚未没到达地下水面就消耗于湿润包气带,地下水并没获得水量。象这种不能使地下水得到补给的降水称为无效降水。
只有当大气降水渗入地下补足包气带水分亏缺之后,多余的继续下渗到达地下水面的那一部分降水量,才是有效降水。显然,大气降水补给地下水的数量大小及补给方式,受控于包气带的厚度、岩性、结构、含水状况以及降水特征等许多因素,情况很复杂。
一般认为,在松散层中大气降水 通过包气带补给地下水时,其下渗方式有两种:
活塞式下渗——入渗水的湿锋面整体向下推进的入渗方式。
活塞式下渗发生在均质土的包气带中。在水的下渗过程中,“新水”总在“老水”之上,如此湿润了包气带以后,多余的水才补给地下水。
然而,自然界极少具备完全均质的土层,均质是相对的,非均质是绝对的。尤其研究水分渗透这种缓慢的运动,土层的不均匀性(土质不均、虫孔、根孔、裂隙)显得更加突出。由于水具有“往低处流、欺软怕硬、爱走捷径”的特性,故在多数情况下为:
捷径式下渗—— 入渗水的湿锋面首先沿渗透性强的大空隙通道快速向下推
进的入渗方式。
捷径式下渗在黏土中尤为明显,因为黏土中往往存在虫孔、根孔及裂隙等大的空隙通道。这些部位的湿锋面向下推进速度较快,可以超过其他部位的“老水”抢先到达地下水面补给地下水,不必象活塞式下渗那样,必须将整个包气带的水分亏缺补足以后,多余的水才能补给含水层。
一般认为,在砂质土中主要为活塞式下渗;在粘性土中则活塞式下渗与捷径式下渗同时发生惊弓之鸟教学实录。
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* 影响大气降水补给地下水的因素?降水特征、包气带特征、地形、植被等
大气降水落到地面,一部分转为地表径流;一部分被蒸发返回大气;一部分下渗进入包气带。进入包气带的这些水并不能全部补给地下水,甚至完全不能补到地下水中去,因为渗入地下的水首先要湿润包气带而被包气带滞留。若雨量不大,入渗有限,还不能将包气带全部湿润,即入渗水不能补足包气带水分的亏空,当然就谈不上补给地下水了(无效降水)。若继续下雨,入渗水湿润了整个包气带之后,便可到达地下水面补给地下水了(这
部分才叫有效降水)。所以降水特征、包气带特征、地形、植被等都可影响大气降水补给地下水的数量。
降水特征的影响:(降水特征包括:降水量、降水强度和降水持续时间。)
a.降水量的影响:(降水量大气降水平铺在地面上所得水层厚度的毫米数)
一个地区年降水量的大小是影响地下水补给的决定因素。因为大气降水是补给地下水最普遍最根本的源泉。
由于入渗到地面以下的水量,并不能全部的补给地下水,不能全部的成为可从井孔中抽出的水源,而是有相当一部分用于湿润包气带补足水分亏缺以土壤水的形式被滞留在包气带之中。与这部分被滞留在包气带的水量相对应的降水量,对地下水补给来说不起作用,故称之为无效降水量。若年降水量小于湿润包气带所需的水量,则对地下水无补给作用。既使年降水量大于湿润包气带所需水量,也会由于断续的降水间隔中土面蒸发、叶面蒸发的耗散,使得渗入地下用于湿润包气带的水量大大减少,从而增加了无效降水量。只有包气带饱和后再继续降水,才能补给地下水,成为有效降水。所以年降水量越大,补给地下水
的量越大。故,一般情况下,年将水量大的地区,地下水也较丰富。
b.降水强度和时间的影响:(降水强度单位时间内降水量的多少。)(mm/h
如果降水强度过大,如倾盆大雨,降水强度超过了入渗地面的速率,即大于土壤吸收降水的能力,则大部分降水转变为地表径流流失,补给地下水的比例就会降低。如果每次降水量都很小,且降水时间间隔较长,水只能湿润部分包气带,甚至只湿了地皮,在降水间隔期间又被蒸发消耗。此类间歇性的小雨对地下水补给来说,只能是无效降水。所以,间歇性的小雨和集中的暴雨都不利于地下水获得补给,而不超过地面入渗速率的绵绵细雨才最有利于地下水的补给。
包气带特征的影响:
包气带特征主要指包气带的厚度、岩性、透水性。一般来说,包气带的岩石透水性好,有利于降水入渗补给地下水。如果包气带由粘性土层构成,水的入渗就比较困难,降水就易于形成地表径流流失,不利于补给地下水。如果包气带过厚,即地下水埋深较大,滞留降水的数量就大,不利于补给地下水。

本文发布于:2024-09-20 20:34:47,感谢您对本站的认可!

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