水文地质学基础第七章地下水的补给与排泄课件.ppt

地下水的补给：地下水的补给：含水层或含水系统自外界获得水量的作含水层或含水系统自外界获得水量的作用过程。用过程。补给的研究包括：补给的研究包括：补给来源；补给条件；补给量补给来源；补给条件；补给量 地下水的补给来源：地下水的补给来源：大气降水大气降水 地表水地表水 凝结水凝结水 来自其它含水层或含水系统的水来自其它含水层或含水系统的水 人工补给等人工补给等第七章第七章 地下水的补给与排泄地下水的补给与排泄7.1 7.1 地下水的补给地下水的补给一、大气降水对地下水的补给（面状补给）一、大气降水对地下水的补给（面状补给）（一）大气降水入渗机制（一）大气降水入渗机制 松散沉积物中的降水入渗存在：松散沉积物中的降水入渗存在：活塞式下渗活塞式下渗 捷径式下渗捷径式下渗 1.活塞式下渗活塞式下渗 砂砾质土中主要为活塞式下渗砂砾质土中主要为活塞式下渗2.捷径式下渗捷径式下渗粘性土中活塞式与捷径式下渗同时发生粘性土中活塞式与捷径式下渗同时发生（二）影响大气降水补给地下水的因素（二）影响大气降水补给地下水的因素 1.年降水量年降水量 2.降水特征降水特征 3.包气带岩性与厚度包气带岩性与厚度 4.地形地形 5.植被植被 上述因素是互相制约、互为条件的整体，不能上述因素是互相制约、互为条件的整体，不能孤立地割裂开来加以分析。孤立地割裂开来加以分析。二、地表水对地下水的补给（线状补给）二、地表水对地下水的补给（线状补给）1.地表水补给概述地表水补给概述2.影响补给的因素影响补给的因素（1）透水河床的长度及河床湿周（过水断面）透水河床的长度及河床湿周（过水断面）（2）河床透水性）河床透水性（3）河水位与地下水位的高差）河水位与地下水位的高差（4）河床的过水时间）河床的过水时间 3.河流渗漏量的确定河流渗漏量的确定河流渗漏流量河流渗漏流量Q（Q1Q2）t 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，将河水渗漏量当作地下对于过水时间很短的间歇性河流，将河水渗漏量当作地下水获得的补给量，会产生误差。水获得的补给量，会产生误差。Q1Q2三、三、大气降水及河水补给地下水水量的确定大气降水及河水补给地下水水量的确定（一）降雨入渗系数（一）降雨入渗系数的确定的确定:1.平原区平原区的确定的确定 利用地中渗透仪测定：利用地中渗透仪测定：qx/X 利用天然潜水位变幅确定：利用天然潜水位变幅确定：qxh h天然潜水位变幅；天然潜水位变幅；水位变幅带给水度。水位变幅带给水度。h/X 降雨入渗系数的经验值降雨入渗系数的经验值 可查阅相关水文地质手册可查阅相关水文地质手册2.山区入渗系数的确定：山区入渗系数的确定：一般可一般可统一求算统一求算大气降水与地表水的入渗量。大气降水与地表水的入渗量。通过通过计算排泄量计算排泄量的途径的途径反求补给量反求补给量。Q/f x1000 Q年地下水排泄量，相当于全年降水与河水补给地下年地下水排泄量，相当于全年降水与河水补给地下 水的量水的量；f汇水区面积（汇水区面积（km2）；）；X年降水量（年降水量（mm）。）。一般在一般在0.20.5之间，南方岩溶地区之间，南方岩溶地区可高达可高达0.8以上，以上，而西北极干旱的山间盆地则趋于零。而西北极干旱的山间盆地则趋于零。（二）推求降雨入渗补给量（二）推求降雨入渗补给量 降雨入渗系数确定后，即可根据一定年份的降降雨入渗系数确定后，即可根据一定年份的降雨量推求该年的降雨入渗补给量。雨量推求该年的降雨入渗补给量。QX f 1000四、凝结水的补给四、凝结水的补给 一般情况下，凝结形成的水相当有限。但是，高一般情况下，凝结形成的水相当有限。但是，高山、沙漠等昼夜温差大的地方，凝结作用对地下水补山、沙漠等昼夜温差大的地方，凝结作用对地下水补给的作用不能忽视。给的作用不能忽视。如：据研究，内蒙桌子山地区凝结水对岩溶地下如：据研究，内蒙桌子山地区凝结水对岩溶地下水补给，水补给，陕北沙漠滩区凝结水补给，对该地区地下水陕北沙漠滩区凝结水补给，对该地区地下水的开发利用和水土保持有着重要的意义。的开发利用和水土保持有着重要的意义。1）当上、下含水层存）当上、下含水层存在水头差且有联系通在水头差且有联系通道时，则水头较高的道时，则水头较高的含水层便补给水头较含水层便补给水头较低的含水层：低的含水层：五、含水层之间的补给五、含水层之间的补给2）通过隔水层中存在的）通过隔水层中存在的“天窗天窗”发生联系：发生联系：3）切穿隔水层的导水断层往往是基岩含水层之间的）切穿隔水层的导水断层往往是基岩含水层之间的联系通道。联系通道。4）钻孔或止水不良的分层钻孔，将构成含水层之间）钻孔或止水不良的分层钻孔，将构成含水层之间的联系通道。的联系通道。5）越流）越流六、地下水的其它补给来源六、地下水的其它补给来源 水库渗漏水库渗漏 灌溉水入渗灌溉水入渗 工业及生活废水的补给工业及生活废水的补给 专门的人工补给专门的人工补给7.2 地下水的排泄地下水的排泄地下水排泄方式：地下水排泄方式：泉泉 泄流泄流 蒸发蒸发 蒸腾蒸腾 含水层之间的排泄，含水层之间的排泄，人工排泄人工排泄一、泉：一、泉：1.泉的分类：泉的分类：（1）按补给来源：）按补给来源：下降泉（潜水泉或上层滞水泉）下降泉（潜水泉或上层滞水泉）上升泉（承压水泉）上升泉（承压水泉）（2）按出露原因：）按出露原因：下降泉又分下降泉又分:侵蚀泉（侵蚀泉（a、b）接触泉（接触泉（c）溢流泉（溢流泉（d、e、f、g）（注意与上升）（注意与上升 泉的区别）泉的区别）上升泉又分：上升泉又分：侵蚀（上升）泉（侵蚀（上升）泉（h）断层泉（断层泉（i）接触带泉（接触带泉（j）2.研究泉的意义研究泉的意义1）根据泉涌水量大小，确定含水层的富水程度。）根据泉涌水量大小，确定含水层的富水程度。2）泉的分布反映含水层或含水通道的分布以及补给区和排）泉的分布反映含水层或含水通道的分布以及补给区和排泄区的位置。泄区的位置。3）对泉水动态的研究，可判断其补给水源的类型。）对泉水动态的研究，可判断其补给水源的类型。4）泉的标高反映地下水位标高；）泉的标高反映地下水位标高；5）泉水的化学成分，物理性质与气体成分，反映地下水的）泉水的化学成分，物理性质与气体成分，反映地下水的水质特点和埋藏情况。水质特点和埋藏情况。6）泉的研究有助于判断隐伏地质构造。）泉的研究有助于判断隐伏地质构造。7）一些大泉水质好，流量稳定，便于开发利用。）一些大泉水质好，流量稳定，便于开发利用。二、泄流二、泄流 多采用河流流量过程线分割法进行估算。多采用河流流量过程线分割法进行估算。流量过程线的直接分割法流量过程线的直接分割法三、蒸发三、蒸发地下水的蒸发排泄实际可以分为两种：地下水的蒸发排泄实际可以分为两种：土壤水的蒸发：土壤水的蒸发：土壤在长期中不会累盐，也不会使地下水盐化。土壤在长期中不会累盐，也不会使地下水盐化。潜水的蒸发：潜水的蒸发：地下水不断浓缩盐化。地下水不断浓缩盐化。四、蒸腾四、蒸腾 蒸腾量与植物的品种密切相关；蒸腾量与植物的品种密切相关；深度受植物根系分布深度的控制。深度受植物根系分布深度的控制。只消耗水分而不带走盐类只消耗水分而不带走盐类7.3 地下水补给与排泄对地下水水质的影响地下水补给与排泄对地下水水质的影响 补给对水质的影响：补给对水质的影响：水质因补给水的矿化度与化学类型不同而发生变化。水质因补给水的矿化度与化学类型不同而发生变化。排泄对水质影响：排泄对水质影响：径流排泄：盐随水走径流排泄：盐随水走 蒸发排泄：水走盐留蒸发排泄：水走盐留 两大类地下水循环：两大类地下水循环：渗入渗入径流型径流型：地下水向淡化方向发展；：地下水向淡化方向发展；渗入渗入蒸发型蒸发型：补给区地下水淡化脱盐，排泄区：补给区地下水淡化脱盐，排泄区的地下水盐化，土壤盐渍化。的地下水盐化，土壤盐渍化。