七++地下水的补给

1、 补给使含水层的水量、水化学特征和水温发生变化补给使含水层的水量、水化学特征和水温发生变化 思考思考：补给获得水量后，含水层或含水系统会发生补给获得水量后，含水层或含水系统会发生 什么变化？什么变化？ 地下水位上升，增加了势能地下水位上升，增加了势能，使地下水保持不停的流动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 停滞停滞 补给的研究包括：补给的研究包括：补给来源、影响因素与补给量补给来源、影响因素与补给量 地下水的补给来源有：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天然：大气降

2、水、地表水、凝结水及相邻含水层的补给等 人类活动有关的人类活动有关的：灌溉水入渗、水库渗漏：灌溉水入渗、水库渗漏及及人工回灌人工回灌 降水入渗过程 潜水面潜水面 地面地面 含水层获得补给含水层获得补给 包气带滞留水分包气带滞留水分 地面地面 大气圈大气圈 深深 度度 cm 风干土风干土 田田 间间 持持 水水 量量 饱饱 和和 含含 水水 量量 饱和带饱和带 过渡带过渡带 水分传输带水分传输带 湿润带湿润带 湿润锋湿润锋 含水量含水量% 山西黄土垂直裂隙及其捷径下渗 岩性及水位埋深对降雨入渗补给的影响岩性及水位埋深对降雨入渗补给的影响 0 0 2 2 4 4 6 6 8 0.00.0 0.20

3、.2 0.40.4 0.60.6 0.80.8 降雨入渗系数 水位埋深水位埋深 m 粉细砂粉细砂 亚粘土亚粘土 夹层土夹层土 河流不同部位地表水与地下水之间的补给关系河流不同部位地表水与地下水之间的补给关系 地下观测室地下观测室 试验土柱试验土柱 温度降低时，饱和湿度降低，温度降到一定程度，温度降低时，饱和湿度降低，温度降到一定程度， 绝对湿度与饱和湿度相等，继续下降，超过饱和湿绝对湿度与饱和湿度相等，继续下降，超过饱和湿 度的那部分水汽凝结成水，由气态水转化成液态水度的那部分水汽凝结成水，由气态水转化成液态水 的过程称为凝结作用。的过程称为凝结作用。 潜水潜水承压水之承压水之 间的补给间的补

4、给 越流越流 地下地下 水量的内部转化水量的内部转化 思考题：思考题： （右图）中泉水（右图）中泉水 的大小与哪些因的大小与哪些因 素有关？素有关？ 含水层通过含水层通过钻孔钻孔发发 生水力联系生水力联系 含水层通过含水层通过导水断层导水断层 发生水力联系发生水力联系 1透水层；2弱透水层；3地下水位；4地表水位及井中水位；5水流方向；6井 人工补给地下水的方式人工补给地下水的方式 趵突泉 长白山温泉 下降泉下降泉 2. 上升泉（出露于承压含水层中的泉）上升泉（出露于承压含水层中的泉） 上升泉根据出露条件分为：上升泉根据出露条件分为：侵蚀泉，侵蚀泉，断层泉断层泉，接触带泉，接触带泉 山东济南百

5、脉泉山东济南百脉泉 在实际中泉的成因与定名是比较难判定的 温泉 玛纳斯河1955年日平均流量过程线补给类型分割图 1深层地下水补给；2融雪水补给；3浅层地下水补给；4降雨补给；5高山冰雪融水补给 土面蒸发土面蒸发： 潜水通过包气带耗失水分潜水通过包气带耗失水分 叶面蒸腾叶面蒸腾： 通过植物根系吸收潜水或包气带水转化为通过植物根系吸收潜水或包气带水转化为 叶面水而蒸发消耗叶面水而蒸发消耗 （一株大的植物，犹如一台生物抽水机）（一株大的植物，犹如一台生物抽水机） 1、土面蒸发过程土面蒸发过程 包气带水分直接耗失包气带水分直接耗失降低包气带水分含量，加降低包气带水分含量，加 大亏损量，潜水通过支持毛

6、细水带将水传输到包气带蒸大亏损量，潜水通过支持毛细水带将水传输到包气带蒸 发，使地下水位下降发，使地下水位下降 蒸发速度大于毛细上升速度则支持毛细水带下降，蒸发速度大于毛细上升速度则支持毛细水带下降， VC上升，至蒸发速度上升，至蒸发速度VEVC时，维持稳定的蒸发排泄，时，维持稳定的蒸发排泄， 排泄的结果，水分不断消耗，地下水位下降，盐分不断排泄的结果，水分不断消耗，地下水位下降，盐分不断 积累在土层上部！积累在土层上部！ 毛细上升速度毛细上升速度: VC =KH/L L 有有 蒸蒸 发发 无无 蒸蒸 发发 土面蒸发过程土面蒸发过程-毛细水上升消耗过程毛细水上升消耗过程 H 毛细上升速度毛细上

7、升速度: VC =KH/L 蒸发速度大于毛细上升速度则支持蒸发速度大于毛细上升速度则支持 毛细水带下降，毛细水带下降，VC上升，至蒸发速上升，至蒸发速 度度VEVC时，维持稳定的蒸发排泄，时，维持稳定的蒸发排泄， 排泄的结果，水分不断消耗，地下排泄的结果，水分不断消耗，地下 水位下降，盐分不断积累在土层上水位下降，盐分不断积累在土层上 部！部！ 潜水蒸发量与水位埋深关系曲线潜水蒸发量与水位埋深关系曲线 河北石家庄，据河北省地质局水文地质观测总站 c.包气带岩性包气带岩性： 蒸发与毛细上升速度蒸发与毛细上升速度 Vc = KI 有关有关 问：容易产生盐碱化的是哪类土？问：容易产生盐碱化的是哪类土

8、？ 2、叶面蒸腾、叶面蒸腾： 饥饿草原护田对潜水位的影响 定义：植物生长过程中，经由定义：植物生长过程中，经由 根系吸收水分，在叶面转化成根系吸收水分，在叶面转化成 气态水而蒸发。气态水而蒸发。 蒸腾的深度受植物根系分布深蒸腾的深度受植物根系分布深 度的控制。在潜水位深埋的干度的控制。在潜水位深埋的干 旱、半干旱地区，某些灌木根旱、半干旱地区，某些灌木根 系深达地下数十米。系深达地下数十米。 蒸腾只消耗水分而不带走盐类。蒸腾只消耗水分而不带走盐类。 成年树木的耗水成年树木的耗水 能力能力 地中渗透仪结构图地中渗透仪结构图 测蒸发量测蒸发量 干旱半干旱地区地形低平的细土堆积平原，径流很弱。干旱半干旱地区地形低平的细土堆积平原，径流很弱。 属于渗入属于渗入蒸发型蒸发型 当断层导水时，断层构成排泄通路，当断层导水时，断层构成排泄通路， 地下水由各含水层出露地表部分的补地下水由各含水层出露地表部分的补 给区，流向断层排泄区。给区，流向断层排泄区。 当断层阻水时，排泄区位于含水层当断层阻水时，排泄区位于含水层 出露的地形最低点，与补给区