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第七章
地下水的补给与排泄;本章内容;7.1地下水的补给;第七章地下水补排;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。;第七章地下水补排;第七章地下水补排;第七章地下水补排;第七章地下水补排;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。;第七章地下水补排;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)。
;第七章地下水补排;分析间歇性河流对地下水的补给过程:;河水补给量的大小取决于下列因素:;潜水和承压水含???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;第七章地下水补排;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,凝结形成的水相当有限。对于高山、沙漠及昼夜温差大的地区有一定意义(如撒哈拉大沙漠昼夜温差大于50℃)。;7.1.5含水层之间的补给
1、两个含水层之间存在水头差且有联系的通路,则水头较高的含水层便补给水头较低者;;2、隔水层分布不稳定时,在其缺失部位的相邻的含水层便通过“天窗”发生水力联系;
;3、切穿隔水层的导水断层往往成为基岩含水层之间的联系通路;
;4、穿越数个含水层的钻孔或止水不良的分层钻孔,都将人为地构成水由高水头含水层流入低水头含水层的通道;
;5、相邻含水层通过其间的弱透水层发生水量交换,称作越流。越流经常发生于松散沉积物中,粘性土层构成弱透水层。
;7.1.6地下水的其它补给来源
建造水库、进行灌溉以及工业与生活废水的排放都使地下水获得新的补给。
采用有计划的人为措施补充含水层的水量称之为人工补给地下水。
人工补给地下水的目的主要是补充与储存地下水资源,抬高地下水位以改善地下水开采条件,同时还有以下目的:储存热源以用于锅炉用水,储存冷源用于空调冷却,控制地面沉降,防止海水倒灌与咸水入侵淡含水层等等。
人工补给地下水通常采用地面、河渠、坑池蓄水渗补及井孔灌注等方式。
;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;7.2地下水的排泄;7.2.1泉
泉是地下水的天然露头,多为“点”状,属径流排泄。
泉的出露是地形、地质与水文地质条件有机结合的结果。
根据补给泉的含水层的性质,可将泉分为上升泉及下降泉两大类。
上升泉——由承压含水层补给。
下降泉——由潜水或上层滞水补给。;1、下降泉(出露潜水含水层中的泉)—
根据出露条件分为:
§侵蚀泉:地形切割到潜水面
§接触泉:地形切割至隔水底板
§溢流泉:水流在前方受阻,水位抬升,而溢流成泉;2、
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