第七章-地下水补排.pptVIP

第七章地下水的补给与排泄 Recharge，Discharge of G.W. 本章内容 地下水是通过补给与排泄两个环节参与自然界的水循环。在补给与排泄过程中，含水层与含水系统除了与外界交换水量外，还交换能量、热量与盐量。 补给、排泄与径流决定着地下水水量水质在空间与时间上的分布。 补给：含水层或含水系统从外界获得水量的过程 排泄：含水层或含水系统向外界排出水量的过程 7.1 地下水的补给 7.2 地下水的排泄 7.1 地下水的补给 活塞式下渗：均质砂试验，入渗水的湿锋面整体向下推进，犹如活塞的运移。年龄较新的水推动其下的年龄较老的水，始终是“老”水先到达含水层。 捷径式入渗：粘土，水将沿着渗透性良好的大孔隙通道优先快速下渗，并沿下渗通道水分向细小孔隙扩散。 平原地区降水入渗补给地下水水量为： q ——降水入渗补给含水层的量；X ——年总降水量； D——地表径流量；ΔS ——包气带水分滞留量，即水分亏缺； α—— 称为降水入渗系数，以水柱的mm 数表示。 年降水量大则有利于补给地下水，α 值较大 不超过地面入渗速率的连绵细雨最有利于地下水的补给。 包气带渗透性好，有利于降水入渗补给。包气带厚度过大？过小？ 地形坡度的大小？？植被的浓密？？ 影响降水入渗补给地下水的因素是相互制约、互为条件的整体，不能孤立地割裂开来加以分析。 7.1.2 地表水对地下水的补给 地表水体（河、湖、水库等）都可以成为地下水的补给来源 河流补给：因地而异（空间上），不同部位，不同岩性等；因时而异（时间上），不同季节，不同补排关系 ？？比较长年性河流与季节性河流对地下水的补给的异同点？ ？？河流补给的主要影响因素有哪些？ ？？如何确定河水对地下水的补给量？ 地表水补给地下水的必要条件有哪些： 有水力联系 地表水水位高于地下水水位 河流与地下水的补给关系沿着河流纵断面而有所变化: 山区河谷深切，河水位常低于地下水位，起排泄地下水的作用（图7—5a)洪水期则河水补给地下水。 山前，由于河流的堆积作用，河床处于高位，河水常年补给地下水（图7—5b）。 冲积平原与盆地的某些部位，河水位与地下水位的关系，随季节而变（图7—5c)。而在某些冲积平原中，河床因强烈的堆积作田而形成所谓“地上河”，河水经常补给地下水（图7—5d）。 分析间歇性河流对地下水的补给过程： 汛期开始，河水浸湿包气带并发生垂直下渗，使河下潜水面形成水丘（图7—6a）。 河水不断下渗，水丘逐渐抬高与扩大，与河水联成一体（图7—6b）。 汛期结束，河水撤走，水丘逐渐趋平，使一定范围内潜水位普遍抬高（图7—6c）。 河水补给量的大小取决于下列因素： 透水河床的长度与浸水周界的乘积（相当于过水断面） 河床透水性（渗透系数） 河水位与地下水位的高差（影响水力梯度） 河床过水时间(用达西定律进行分析) 河水渗漏补给地下水的水量，可在渗漏河段上下游分别测定断面流量 Q 1及Q2 ，则河水渗漏量等于(Q 1 ? Q 2)t ， t 为河床过水时间。 对于常年性河流，此渗漏量即为河水补给地下水的水量；对于过水时间很短的间歇性河流，渗漏量有相当大一部分消耗于湿润河床附近的包气带，将河水渗漏量当作地下水获得的补给量，会产生误差。 潜水和承压水含水层接受降水及地表水补给 7.1.3 大气降水及河水补给水量的确定 1、 平原区大气降水入渗补给量: Q = X ?α ? F ?1000 Q——降水入渗补给地下水量（m3/a）；X ——年降水量(mm)；α ——入渗系数；F ——补给区面积（km2）。 2、α的确定： ① 地中渗透仪（或蒸渗仪）;② 潜水位变幅（埋藏较浅）. 需要注意的是，一个地区的植被，尤其是农作物种植情况不同，蒸腾量很不相同，因而总降水量中有效补给地下水份额差别很大，α 值就不相同，以往采用上述两种方法求取α 值时，没有注意求取与应用α 值时植被的变化，这会造成很大的误差。因此，应当选用植被情况不同的地段求取α 值，或者选用植被条件与计算降水入渗量的条件相近的入渗皿或地段求取α 值。 3、山区降水与河水入渗量 在山区，一般地下水的补给量≈地下水的排泄量： ① 地下水完全以大泉集中排泄：补给量≈ 排泄量（测泉流量）； ② 地下水分散泄流（全部排泄）：分割河水流量过程线→河水排泄量→作为地下水补给量。 山区的入渗系数α 是全年降水与河水补给地下水的量与年降水量的比值： f ——汇水区面积（km2）；X ——年降水量（mm）。 7．1．4 凝结水的补给 饱和湿度随温度降低，温度降到一定程度，空气中的绝对湿度与饱和湿度相等。温度继续下降，超过饱和湿度的那一部分水汽，便凝结成水。 这种由气态水转化为液态水的过程称作凝结作用。 一般情况下，凝结形成