第七章 地下水补给与排泄.ppt

Fundamentals of Hydrogeoloy水文地质学基础 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 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 补给使含水层的水量、水化学特征和水温发生变化 　■ 思考：补给获得水量后，含水层或含水系统会发生什么 变化？ 　　　● 地下水位上升，增加了势能，使地下水保持不停的流动 　　　● 由于构造封闭或气候干旱，得不到补给，地下水的流动将停滞 　■ 补给的研究包括：补给来源、影响因素与补给量 　■ 地下水的补给来源有： 　　　● 天然：大气降水、地表水、凝结水及相邻含水层的补给等 　　　● 人类活动有关的：灌溉水入渗、水库渗漏及人工回灌 7.1.1 大气降水对地下水的补给 讨论：入渗机制？影响因素？补给量的确定？？ 　1、大气降水入渗机制 　　● 包气带是降水对地下水补给的枢纽，包气带的岩性结 　　　构和含水量状况对降水人渗补给起着决定性作用 　　● 目前认为，松散沉积物的降水入渗有两种方式： 　　　　降水入渗的现象— 　　　　两类空隙的入渗过程—总结： 　　　　均匀砂土层—活塞式(piston/diffuse) 　　　　含裂隙的土层—捷径式(bypass) 7.1.1 大气降水对地下水的补给 ■ “活塞式”入渗—适用条件：均匀的砂土层 　←降水初期t1 ： 　　土层干燥，吸水能力很强，雨水下渗快 　←降水延续t2 ： 　　土层达到一定的含水量，毛细力与重力共同作用， 　　下渗趋于稳定—渗润阶段，渗漏与渗透阶段 　←降水再持续： 　　当土层湿锋面推进到支持毛细水带时， 　　含水量获得补给，潜水位上升 降水入渗过程 水分分布曲线 降水入渗过程 入渗速率随时间的变化 下渗过程水分分布曲线 下渗过程中水分分布带 7.1.1 大气降水对地下水的补给 ■“捷径式”下渗 　—空隙大小极悬殊 　① 捷径式下渗，新水可以超过　老水，优先达含水层；　 　② 捷径式下渗，不必包气带达到饱和即可补给下方含水层。 7.1.1 大气降水对地下水的补给 2、降水补给的影响因素 　● P = RS + E +ΔS + qs 　● 气候因素（P，E）； 降水总量,降水强度,降水频率； 降水延续时间 总量大，强度适中，间隔短，时间长的绵绵细雨最有利。 温度适中，温差较小，相对湿度大，蒸发强度小。 　● 地形: 高或低，陡或缓 　● 地质: 渗透性愈大则愈有利 　● 地下水位埋深： 　● 其他： 7.1.1 大气降水对地下水的补给 3、补给量的确定方法 　● 平原区一般采用入渗系数法（α）　　　 　● 降水入渗系数多用年平均值表示 　　由经验与实验等方法得出 　　全年降水入渗补给量： Q = P · α· F · 1000 　　　　　　　　m3/a，mm，无量纲，km2 　● 降水入渗系数可用入渗试验仪、地中渗透仪来测定 　※ 书中P69-70,介绍了水位动态法和山区降水入渗确定方法 双环入渗试验装置 地中渗透仪结构图 7.1.2 地表水对地下水的补给 地表水对地下水的补给（要求以自学为主） 　■ 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，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 季节性河流 河流的不同部位 季节性河流补给地下水 河流不同部位地表水与地下水之间的补给关系 7.1.3 含水层之间的补给 ■越流——地下水 　量的内部转化 ■潜水—承压水之 　间的补给 ■思考题： 　图7-11（右图） 　中泉水的大小与 　哪些因素有关！ 越流 越流量如何计算？ 含水层之间的水力联系 　含水层通过钻孔发生水力联系 　含水层通过导水断层发生水力联系 7.2 地下水的排泄 地下水排泄的研究包括： 　　排泄方式、影响因素、排泄量的确定 　■排泄方式： 　　● 泉（点状排泄） 　　● 向地表水体泄流（河流—线状）、向相邻含水层的排泄 　　● 蒸发（面状排泄） 　■前两种排泄方式称为径流排泄，与蒸发排泄的区别： 　　● 径流排泄—水分（盐分