第7章 地下水的补给与排泄.pptVIP

主要内容：掌握地下水的补给来源有哪些，以及影响不同补给来源补给地下水的因素，不同补给来源补给量的计算方法，了解大气降水的入渗机制；掌握地下水排泄的主要方式，学习分析泉的成因类型。 重难点：大气降水的入渗机制、不同补给来源的形成条件及影响因素、学会根据泉的出露数量、位置及总流量大小、水化学特征等分析地层水文地质意义。 补给： 含水层或含水系统从外界获得水量的过程。 补给的研究： 补给来源、补给条件与补给量。 补给源 ：?地下水补给来源有天然与人工补给。 天然补给：包括大气降水、地表水、凝结水，其它含水层或含水系统的水： 与人类活动有关的地下水补给：有灌溉回归水、水库渗漏水、专门性的人工补给。 （1）大气降水入渗机制 ???? 松散沉积物中的降水入渗存在活塞式与捷径式两种（见图7－1）： ???? 活塞式下渗是入渗水的湿锋面整体向下推进，犹如活塞的运移，如图7-1（a）。 a）雨季之前（t0）时，包气带水分分布曲线如图7-2（a）所示，近地表面水分出现亏缺。 ?b）雨季初期t1～t2时，入渗的降水首先补充包气带水分分布曲线的亏缺部分，如图7-2（a） t1和t2所示。 图7-1 活塞式与捷径式下渗 （a）活塞式下渗； （b）捷径式与活塞式下渗的结合 ?????c）随着降雨的继续，多余的入渗水分开始下渗，近地表 面出现高含水量带，水分分布特征如图7-2（b）t3时的 状况；如果连续降雨高含水量带将向下推进，如果此 时停止降雨，高含水量带的水分向下缓慢消散 （如图7-2（b）t4所示）。 ????d）停止降雨后，理想情况下，包气带水分向下运移最终 趋于稳定，不下渗也无蒸发、蒸腾时，含水层获得补 给，地下水水位抬升，此时均质土包气带水分分布如图7-2（c）所示。 ?捷径式入渗：当降雨强度较大，细小孔隙来不及吸收全部水量时，一部分雨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。存在比较连续的较强降雨时，下渗水通过大孔道的捷径优先到达地下水面。如图7－1（b）所示。 ?捷径式下渗与活塞式下渗比较，主要有两点不同： ????（a）活塞式下渗是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；捷径式下渗时新水可以超前于老水先到达含水层； ????（b）对于捷径式下渗，入渗水不必全部补充包气带水分亏缺，即可下渗补给含水层。 ?? 通常情况下，砂砾质土中主要为活塞式下渗，而在粘性土中则活塞式与捷径式下渗同时发生。 （2）影响大气降水补给地下水的因素?? 落到地面的降水，归根结底有三个去向：转化为地表径流，蒸发返回大气圈，下渗补给含水层，如图（7－4）。 ???? 由下渗过程可知，渗入到地面以下的水不等于全部补给含水层的水。其中，相当一部分水滞留在包气带中构成土壤水，通过土面蒸发与叶面蒸腾的方式从包气带水直接转化为大气水。 平原地区降水入渗补给地下水水量表达式： qx=X – D – ΔS （7-1） qx ——降水入渗补给含水层量，mm; X —— 年降水总量，mm; D —— 地表径流量，mm; ΔS ——包气带水分滞留量，mm; α称为降雨入渗系数，即每年总降雨量补给地下水的份额，常以小数表示。 通常 0.2—0.5，南方岩溶地区达 0.8，西北干旱地区趋于0。 ?? 大气降水补给地下水的影响因素：气候（气象）、包气带的岩性和厚度、地形与植被覆盖等。 ????气候（气象）包括：年降水总量、降水强度与历时、降水频率，以及温度和蒸发强度。 ????包气带特征包括：包气带的岩性和厚度 ????其他因素主要有：地形坡度、地表覆盖程度以及覆盖物的储水-透水特征等。 ???? 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，不能孤立的割裂开来加以分析。 降水量 降水的一部分首先补足水分亏损，然后补给地下水。年降水量的多少直接影响补给量的多少。 包气带渗透性与厚度 二、地表水对地下水的补给 ????（1）河流与地下水的补给关系 ????沿着河流纵断面，河流与地下水的补给关系具有分段性的特点（图7－5）。 ????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）。 ????山前