水文地质学基础——地下水的补给与排泄学习教案.pptx

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1、会计学1水文地质学基础水文地质学基础(jch)地下水的补地下水的补给与排泄给与排泄第一页，共52页。vv 基本概念基本概念基本概念基本概念地下水是通过补给与排泄两个环节参与自然界的水循环。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：含水补给：含水(hn shu)层或含水层或含水(hn shu)系统从外界获得水量的过系统从外界获得水量的过程，水量增加的同时，盐量、能量等也随之增加。程，水量增加的同时，盐量、能量等也随之增加。排泄排泄排泄排泄(pixi)(pixi)：含：含：含：含水层或含水系统向水层或含水系统向水层或含水系统向水层或含水系统向外界排出水量的过外界排出水量的过外界排出水

2、量的过外界排出水量的过程，减少水量的同程，减少水量的同程，减少水量的同程，减少水量的同时，盐量和能量等时，盐量和能量等时，盐量和能量等时，盐量和能量等也随之减少。也随之减少。也随之减少。也随之减少。第2页/共52页第二页，共52页。vv 基本概念基本概念基本概念基本概念根据地下水循环根据地下水循环(xnhun)位置，可分为补给区、径流区、排泄区。位置，可分为补给区、径流区、排泄区。径流区是含水层中的地下水从补给区至排泄区的流经范围。径流区是含水层中的地下水从补给区至排泄区的流经范围。水文地质条件是水文地质条件是地下水埋藏、分布、地下水埋藏、分布、补给、径流和排泄补给、径流和排泄(pixi)(p

3、ixi)条件、水条件、水质和水量及其形成质和水量及其形成地质条件等的总称。地质条件等的总称。补给补给(b j)(b j)区（区（recharge arearecharge area）是含水层出露或接近地表接受大）是含水层出露或接近地表接受大气降水和地表水等入渗补给气降水和地表水等入渗补给(b j)(b j)的地区。的地区。第3页/共52页第三页，共52页。7.1 地下水的补给地下水的补给(b j)补给使含水补给使含水补给使含水补给使含水(hn shu(hn shu)层的水量、水化学特征和水温发生变层的水量、水化学特征和水温发生变层的水量、水化学特征和水温发生变层的水量、水化学特征和水温发生变化

4、化化化思考：补给获得水量后，含水思考：补给获得水量后，含水思考：补给获得水量后，含水思考：补给获得水量后，含水(hn shu(hn shu)层或含水层或含水层或含水层或含水(hn shu(hn shu)系统会发生什么变化？系统会发生什么变化？系统会发生什么变化？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。地下水位上升，增加了势能，使地下水保持不停的流动。地下水位上升，增加了势能，使地下水保持不停的流动。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

5、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。停滞。停滞。补给的研究包括：补给来源、补给机制、影响因素、补给补给的研究包括：补给来源、补给机制、影响因素、补给补给的研究包括：补给来源、补给机制、影响因素、补给补给的研究包括：补给来源、补给机制、影响因素、补给量量量量地下水的补给来源有：地下水的补给来源有：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、凝结水及相邻含水天然：大气降水、地表水、凝结水及相邻含水天然：大气降水、地表水、凝结水及相邻含水天然：大气降水、地表水、凝结水及相邻含水(hn shu(hn shu)层层层层的补给等

6、的补给等的补给等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人类活动有关的：灌溉水入渗、水库渗漏及人工回灌人类活动有关的：灌溉水入渗、水库渗漏及人工回灌人类活动有关的：灌溉水入渗、水库渗漏及人工回灌第4页/共52页第四页，共52页。7.1.1 7.1.1 大气降水大气降水大气降水大气降水(jingshu)(jingshu)对地下水的补给对地下水的补给对地下水的补给对地下水的补给讨论：入渗机制？影响因素？补给量的确定？讨论：入渗机制？影响因素？补给量的确定？讨论：入渗机制？影响因素？补给量的确定？讨论：入渗机制？影响因素？补给量的确定？1 1、大气、大气、大气、大气(dq)(dq)降水

7、入渗机制降水入渗机制降水入渗机制降水入渗机制包包包包气气气气带带带带是是是是降降降降水水水水对对对对地地地地下下下下水水水水补补补补给给给给的的的的枢枢枢枢纽纽纽纽，包包包包气气气气带带带带的的的的岩岩岩岩性性性性结结结结构构构构和和和和含含含含水水水水量状况对降水人渗补给起着决定性作用量状况对降水人渗补给起着决定性作用量状况对降水人渗补给起着决定性作用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：目前认为，松散沉积物的降水入渗有两种方式：目前认为，松散沉积物的降水入渗有两种方式：目前认为，松散沉积物的降水入渗有两种方式：降水入渗的现象降水入渗的现象降水入渗的现象

8、降水入渗的现象两类空隙的入渗过程两类空隙的入渗过程两类空隙的入渗过程两类空隙的入渗过程总结：总结：总结：总结：均匀砂土层均匀砂土层均匀砂土层均匀砂土层活塞式活塞式活塞式活塞式 (piston/diffuse)(piston/diffuse)含裂隙的土层含裂隙的土层含裂隙的土层含裂隙的土层捷径式捷径式捷径式捷径式 (bypass)(bypass)第5页/共52页第五页，共52页。1 1、大气降水入渗机制、大气降水入渗机制“活活塞塞式式”入入渗渗 适适用用条条件件：均匀的砂土层均匀的砂土层降水初期降水初期 t1 t1：土土层层干干燥燥，吸吸水水能能力力很很强强，雨雨水水下渗快下渗快-渗润阶段渗润阶

9、段降水延续降水延续 t2 t2 ：土土层层达达到到一一定定的的含含水水量量，毛毛细细力力与重力共同与重力共同(gngtng)(gngtng)作用，作用，下下渗渗趋趋于于稳稳定定渗渗漏漏与与渗渗透透阶阶段段降水再持续：降水再持续：当当土土层层湿湿锋锋面面推推进进到到支支持持毛毛细细水水带时，带时，含水量获得补给，潜水位上升含水量获得补给，潜水位上升7.1.1 7.1.1 大气大气大气大气(dq)(dq)降水对地下水的补给降水对地下水的补给降水对地下水的补给降水对地下水的补给第6页/共52页第六页，共52页。湿湿锋锋面面t1t2地面地面潜水面潜水面活塞式下渗：入渗水的湿锋面活塞式下渗：入渗水的湿锋

10、面(fngmin)整体向下推进，犹如活整体向下推进，犹如活塞的运移。塞的运移。第7页/共52页第七页，共52页。下渗过程下渗过程(guchng)水分水分分布分布渗润阶段渗润阶段渗漏、渗透阶段渗漏、渗透阶段第8页/共52页第八页，共52页。7.1.1 7.1.1 大气降水大气降水大气降水大气降水(jingshu)(jingshu)对地下水的补给对地下水的补给对地下水的补给对地下水的补给1 1 1 1、大气降水、大气降水、大气降水、大气降水(jingshu)(jingshu)(jingshu)(jingshu)入渗机制入渗机制入渗机制入渗机制“活塞式活塞式活塞式活塞式”入渗入渗入渗入渗 均匀砂土层

11、均匀砂土层均匀砂土层均匀砂土层“捷径式捷径式捷径式捷径式”下渗下渗下渗下渗 空隙大小极悬殊空隙大小极悬殊空隙大小极悬殊空隙大小极悬殊活塞式与捷径式区别：活塞式与捷径式区别：活塞式与捷径式区别：活塞式与捷径式区别：捷捷捷捷径径径径式式式式下下下下渗渗渗渗，新新新新水水水水可可可可以以以以超超超超过过过过老老老老水水水水，优先达含水层；优先达含水层；优先达含水层；优先达含水层；捷捷捷捷径径径径式式式式下下下下渗渗渗渗，不不不不必必必必包包包包气气气气带带带带达达达达到到到到饱饱饱饱和即可补给下方含水层。和即可补给下方含水层。和即可补给下方含水层。和即可补给下方含水层。捷径捷径(jijng)式下渗图

12、式下渗图t1t2捷径式下渗图捷径式下渗图第9页/共52页第九页，共52页。山西山西(shn x)黄土及其黄土及其入渗入渗目前目前(mqin)认为，松散沉积物认为，松散沉积物中的降水入渗存在活塞式与捷径中的降水入渗存在活塞式与捷径式两种。式两种。第10页/共52页第十页，共52页。2 2、降水补给的影响、降水补给的影响、降水补给的影响、降水补给的影响(yngxing)(yngxing)因素因素因素因素降水降水地表地表下渗补给含水层下渗补给含水层蒸发蒸发地表径流地表径流渗入地面以下渗入地面以下(yxi)的水的水 补给含水层的补给含水层的水水土面蒸发土面蒸发(zhngf)叶面蒸腾叶面蒸腾土壤水土壤水

13、大气水大气水 第11页/共52页第十一页，共52页。（降水入渗能力（降水入渗能力（降水入渗能力（降水入渗能力(nngl)(nngl)）垂向渗透流速）垂向渗透流速）垂向渗透流速）垂向渗透流速v=Q/tv=Q/t，取决于包气带，取决于包气带，取决于包气带，取决于包气带岩性岩性岩性岩性K入渗速率随时间入渗速率随时间(shjin)的变化的变化在降雨强度超过在降雨强度超过(chogu)地表入渗能力时，便将产生地地表入渗能力时，便将产生地表坡流。表坡流。第12页/共52页第十二页，共52页。7.1.1 7.1.1 大气大气大气大气(dq)(dq)降水对地下水的补给降水对地下水的补给降水对地下水的补给降水对

14、地下水的补给2 2 2 2、降水补给的影响因素、降水补给的影响因素、降水补给的影响因素、降水补给的影响因素P=R+E+S+G P=R+E+S+G P=R+E+S+G P=R+E+S+G 气候因素（气候因素（气候因素（气候因素（P P P P，E E E E）：）：）：）：1.1.1.1.年降水量年降水量年降水量年降水量2.2.2.2.降水强度和延续时间降水强度和延续时间降水强度和延续时间降水强度和延续时间总量大，强度适中，间隔短，总量大，强度适中，间隔短，总量大，强度适中，间隔短，总量大，强度适中，间隔短，时间长的绵绵细雨最有利。时间长的绵绵细雨最有利。时间长的绵绵细雨最有利。时间长的绵绵细雨

15、最有利。温度适中，温差较小，温度适中，温差较小，温度适中，温差较小，温度适中，温差较小，相对湿度大，蒸发强度小。相对湿度大，蒸发强度小。相对湿度大，蒸发强度小。相对湿度大，蒸发强度小。地质地质地质地质(dzh):(dzh):(dzh):(dzh):3.3.3.3.包气带：包气带：包气带：包气带：a a a a岩性、岩性、岩性、岩性、b b b b厚度、厚度、厚度、厚度、c c c c含水量含水量含水量含水量4.4.4.4.地形地形地形地形:高或低，陡或缓高或低，陡或缓高或低，陡或缓高或低，陡或缓5.5.5.5.地下水位埋深：地下水位埋深：地下水位埋深：地下水位埋深：6.6.6.6.植被发育植被

16、发育植被发育植被发育人类工程人类工程人类工程人类工程REPSG第13页/共52页第十三页，共52页。0 0 2 2 4 4 6 6 8 0.00.0 0.20.2 0.40.4 0.60.6 0.80.8 降雨入渗系数降雨入渗系数 水位埋深水位埋深/m/m m 粉细砂粉细砂 亚粘土亚粘土 夹层土夹层土 岩性及水位埋深对降雨岩性及水位埋深对降雨(jin y)入渗补给的影响入渗补给的影响问题问题(wnt)：地下水位埋深的影：地下水位埋深的影响？响？?地下水接受降地下水接受降水水(jingshu)(jingshu)补给的最佳深补给的最佳深度一般为度一般为2-2-2.5m.2.5m.第14页/共52页

17、第十四页，共52页。7.1.1 7.1.1 大气降水大气降水大气降水大气降水(jingshu)(jingshu)对地下水的补给对地下水的补给对地下水的补给对地下水的补给3 3 3 3、降水入渗补给量、降水入渗补给量、降水入渗补给量、降水入渗补给量（1 1 1 1）平原区大气降水入渗补给量）平原区大气降水入渗补给量）平原区大气降水入渗补给量）平原区大气降水入渗补给量 一般采用入渗系数法（一般采用入渗系数法（一般采用入渗系数法（一般采用入渗系数法（）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降水入渗系数多用年平均值表示，由经验与实验等方

18、法得出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：全年降水入渗补给量：全年降水入渗补给量：全年降水入渗补给量：Q =a P F 1000 Q =a P F 1000 Q =a P F 1000 Q =a P F 1000 式中：式中：式中：式中：Q-Q-Q-Q-降水入渗补给地下水量（降水入渗补给地下水量（降水入渗补给地下水量（降水入渗补给地下水量（m3/am3/am3/am3/a）；）；）；）；P-P-P-P-年降水量（年降水量（年降水量（年降水量（mmmmmmmm）；）；）；）；a a a a-降降降降水水水水入入入入渗渗渗渗系系系系数数数数；一一一一般般般般在

19、在在在.4.4.4.4之之之之间间间间。在在在在南南南南方方方方岩岩岩岩溶溶溶溶地地地地区区区区高高高高达达达达以上以上以上以上,西北干旱气候的沙漠盆地接近于西北干旱气候的沙漠盆地接近于西北干旱气候的沙漠盆地接近于西北干旱气候的沙漠盆地接近于0.0.0.0.F-F-F-F-补给区面积（补给区面积（补给区面积（补给区面积（km2km2km2km2）。）。）。）。确确确确定定定定a a a a 的的的的常常常常用用用用(chn(chn(chn(chn yn)yn)yn)yn)方方方方法法法法：入入入入渗渗渗渗试试试试验验验验仪仪仪仪、地地地地中中中中渗渗渗渗透透透透仪仪仪仪、经经经经验验验验类类类

20、类比比比比法法法法、利利利利用用用用潜潜潜潜水水水水位位位位天天天天然然然然变变变变幅幅幅幅确确确确定定定定 实际工作实际工作(gngzu)中常用中常用第15页/共52页第十五页，共52页。双环双环双环双环(shun(shun hun)hun)入渗试验装置入渗试验装置入渗试验装置入渗试验装置双环注水法双环注水法-剖面图剖面图连续连续(linx)降水降水第16页/共52页第十六页，共52页。地中渗透地中渗透(shntu)仪结构图仪结构图原状土样原状土样入渗皿入渗皿导水管导水管地地下下(dxi)观观测测室室第17页/共52页第十七页，共52页。河南河南(h nn)郑州均衡试验场地中渗郑州均衡试验场

21、地中渗透仪透仪 试验试验(shyn)土柱土柱 地下地下(dxi)观测室观测室第18页/共52页第十八页，共52页。7.17.1地下水的补给地下水的补给地下水的补给地下水的补给(b j)(b j)3 3、降水、降水(jingshu)(jingshu)入渗补给量入渗补给量（2 2）山区降水）山区降水(jingshu)(jingshu)入渗补给量的确定入渗补给量的确定 基岩基岩(j yn)(j yn)山区大气降水、地表水与地下水的转换情况比山区大气降水、地表水与地下水的转换情况比较复杂，单独求算山区的大气降水入渗补给地下水量很困难，通较复杂，单独求算山区的大气降水入渗补给地下水量很困难，通常的做法是

22、统一求取山区大气降水与地表水对地下水的补给量。常的做法是统一求取山区大气降水与地表水对地下水的补给量。山区地形切割，地下水位埋藏深度大，山区地形切割，地下水位埋藏深度大，地下水的蒸发排泄地下水的蒸发排泄量可以忽略量可以忽略，大体上可认为，大体上可认为山区地下水的补给量等于其排泄量山区地下水的补给量等于其排泄量，故可通过故可通过测定地下水排泄量反求其补给量。测定地下水排泄量反求其补给量。第19页/共52页第十九页，共52页。山区地下水全部以泉形式集中排泄时，可通过定期测定泉流山区地下水全部以泉形式集中排泄时，可通过定期测定泉流量量(liling)求得全年排泄量。求得全年排泄量。如地下水分散泄流，

23、可通过如地下水分散泄流，可通过(tnggu)分割河水流量过程线分割河水流量过程线求年排泄量（见下图）。求年排泄量（见下图）。基流：径流基流：径流(jngli)过程线中表过程线中表示河道内常年出现并基本稳定的示河道内常年出现并基本稳定的那部分水流，完全由地下水补给。那部分水流，完全由地下水补给。如果山区地下水有一部分以地下径流形式排入相邻的平原或盆地，则如果山区地下水有一部分以地下径流形式排入相邻的平原或盆地，则必须另行计算这一部分水量加入排泄量中。必须另行计算这一部分水量加入排泄量中。山山区区地地下下水水的的排排泄泄量量第20页/共52页第二十页，共52页。山区的入渗系数山区的入渗系数是全年降

24、水是全年降水(jingshu)(jingshu)与河水补给地下水与河水补给地下水的量与年降水的量与年降水(jingshu)(jingshu)量的比值：量的比值：QQ年地下水排泄量（年地下水排泄量（m3/am3/a），以前述方式，以前述方式(fngsh)(fngsh)求得；求得；ff汇水区面积（汇水区面积（km2km2）；）；XX年降水量（年降水量（mmmm）。）。汇水区：指某一点上游的所有主支流地区汇水区：指某一点上游的所有主支流地区(dq)（f就是汇水区的总面积）。就是汇水区的总面积）。第21页/共52页第二十一页，共52页。7.1.2 7.1.2 地表水对地下水的补给地表水对地下水的补给地

25、表水对地下水的补给地表水对地下水的补给(b j)(b j)n n地表水对地下水的补给地表水对地下水的补给地表水对地下水的补给地表水对地下水的补给n n补给来源：地表水体（河、湖、水库等）补给来源：地表水体（河、湖、水库等）补给来源：地表水体（河、湖、水库等）补给来源：地表水体（河、湖、水库等）n n补给机制补给机制补给机制补给机制:因地而异（空间上），不同部位，岩性等；因地而异（空间上），不同部位，岩性等；因地而异（空间上），不同部位，岩性等；因地而异（空间上），不同部位，岩性等；n n 因时而异（时间上），不同季节，不同补排关系因时而异（时间上），不同季节，不同补排关系因时而异（时间上），不

26、同季节，不同补排关系因时而异（时间上），不同季节，不同补排关系n n地表水补给地下水的必要条件有哪些：地表水补给地下水的必要条件有哪些：地表水补给地下水的必要条件有哪些：地表水补给地下水的必要条件有哪些：n n （1 1 1 1）存在水力联系）存在水力联系）存在水力联系）存在水力联系(linx)(linx)(linx)(linx)n n （2 2 2 2）地表水水位高于地下水水位（存在水头差）地表水水位高于地下水水位（存在水头差）地表水水位高于地下水水位（存在水头差）地表水水位高于地下水水位（存在水头差）n n 思思思思考考考考：比比比比较较较较长长长长年年年年性性性性河河河河流流流流与与与与

27、季季季季节节节节性性性性河河河河流流流流对对对对地地地地下下下下水水水水的的的的补补补补给给给给的异同点？的异同点？的异同点？的异同点？第22页/共52页第二十二页，共52页。河流不同部位地表水与地下水之间的补给河流不同部位地表水与地下水之间的补给河流不同部位地表水与地下水之间的补给河流不同部位地表水与地下水之间的补给(b(b j j)关系关系关系关系第23页/共52页第二十三页，共52页。汛期开始，河水浸湿包气带并发汛期开始，河水浸湿包气带并发生垂直下渗，使河下潜水面形成生垂直下渗，使河下潜水面形成(xngchng)水丘（图水丘（图a）。）。河水不断下渗，水丘逐渐抬高与扩河水不断下渗，水丘逐

28、渐抬高与扩大，与河水联成一体（图大，与河水联成一体（图b）。）。汛期结束，河水撤走，水丘逐渐汛期结束，河水撤走，水丘逐渐趋平，使一定范围内潜水位普遍抬趋平，使一定范围内潜水位普遍抬高（图高（图c）。）。季节性河流补给地下水季节性河流补给地下水第24页/共52页第二十四页，共52页。思考：如何确定思考：如何确定(qudng)河水对地下水的补给河水对地下水的补给量？量？第25页/共52页第二十五页，共52页。河水补给地下水时，补给量的大小取决于下列因素：河水补给地下水时，补给量的大小取决于下列因素：透水河床的长度与浸水周界的乘积（相当于过水断面）透水河床的长度与浸水周界的乘积（相当于过水断面）河床

29、透水性（渗透系数）河床透水性（渗透系数）河水位与地下水位的高差（影响水力梯度河水位与地下水位的高差（影响水力梯度(t d)(t d)）河床过水时间河床过水时间 对于常年性河流，为了确定河水渗漏补给地下水的水对于常年性河流，为了确定河水渗漏补给地下水的水量量(shu lin)(shu lin)，可在渗漏河段上下游分别测定断面流量，可在渗漏河段上下游分别测定断面流量Q1Q1及及Q2Q2，则河水渗漏量等于（，则河水渗漏量等于（Q1-Q2Q1-Q2）t t，t t为河床过水时为河床过水时间。此渗漏量即为河水补给地下水的水量间。此渗漏量即为河水补给地下水的水量(shu lin)(shu lin)；但是，

30、对于过水时间很短的间歇性河流？但是，对于过水时间很短的间歇性河流？河流河流(hli)对地下水的补给量对地下水的补给量思考：大气降水和河流补给地下水的异同？思考：大气降水和河流补给地下水的异同？第26页/共52页第二十六页，共52页。大气大气(dq)降水与地表水作为地下水补给来源的比降水与地表水作为地下水补给来源的比较较从空间分布上看，大气降水属于面状补给，范围普遍且较均从空间分布上看，大气降水属于面状补给，范围普遍且较均匀匀(jnyn)；地表水则可看作线状补给，局限于地表水体周边。；地表水则可看作线状补给，局限于地表水体周边。从时间分布比较，大气降水持续时间有限而地表水体持续从时间分布比较，大

31、气降水持续时间有限而地表水体持续时间长，或是经常性的。在地表水体附近时间长，或是经常性的。在地表水体附近(fjn)，地下水，地下水接受降水及地表水补给，开采后这一补给还可加强，因此接受降水及地表水补给，开采后这一补给还可加强，因此地下水格外丰富。地下水格外丰富。从从总体总体上说，降水量的多寡决定着一个地区地下水的丰富程度上说，降水量的多寡决定着一个地区地下水的丰富程度 就其水源而言，地表水是由大气降水转化而来的，即使对于干旱山就其水源而言，地表水是由大气降水转化而来的，即使对于干旱山间盆地，作为地下水主要补给来源的河水，仍然来源于山区降水，或以间盆地，作为地下水主要补给来源的河水，仍然来源于山

32、区降水，或以冰雪形式积累起来的高山降水。冰雪形式积累起来的高山降水。第27页/共52页第二十七页，共52页。本段小结本段小结(xioji(xioji)大气降水与地表水对地下水补给的区别：大气降水与地表水对地下水补给的区别：(1)(1)空间上空间上:大气降水属于面状补给，范围普遍且均匀；地表水则可大气降水属于面状补给，范围普遍且均匀；地表水则可看作线状补给，局限于地表水体周边。看作线状补给，局限于地表水体周边。(2)(2)时间上时间上:大气降水持续大气降水持续(chx)(chx)时间有限而地表水体持续时间有限而地表水体持续(chx)(chx)的时间长，或是经常性的。的时间长，或是经常性的。(3)

33、(3)影响因素：大气降水对地下水的补给不同地区受气候影响因素：大气降水对地下水的补给不同地区受气候因素（主要是降雨）影响，河流对地下水的补给关系沿着河流因素（主要是降雨）影响，河流对地下水的补给关系沿着河流纵断面而有所变化。纵断面而有所变化。潜水和承压水含水层接受降水及地表水补给的区别：潜水和承压水含水层接受降水及地表水补给的区别：潜水在整个含水层分布面积上都能直接接受补给，而潜水在整个含水层分布面积上都能直接接受补给，而承压水仅在含水层出露于地表，或与地表连通处方能获得补给承压水仅在含水层出露于地表，或与地表连通处方能获得补给。第28页/共52页第二十八页，共52页。7.1.3 7.1.3

34、含水层之间的补给含水层之间的补给含水层之间的补给含水层之间的补给(b j)(b j)n n越越越越流流流流地地地地下下下下水水水水量量量量 的的的的 内内内内 部部部部 转转转转 化化化化(zhunhu)(zhunhu)(zhunhu)(zhunhu)n n潜潜潜潜水水水水承承承承压压压压水水水水之之之之间的补给间的补给间的补给间的补给n n思考题：思考题：思考题：思考题：n n 右右右右图图图图中中中中泉泉泉泉水水水水的的的的大大大大小小小小与与与与哪哪哪哪些些些些因因因因素素素素有关！有关！有关！有关！第29页/共52页第二十九页，共52页。含水层通过钻孔发生含水层通过钻孔发生(fshng

35、)水力联系水力联系含水层通过导水断含水层通过导水断层层发生水力发生水力(shul)联系联系含水层之间的水力含水层之间的水力含水层之间的水力含水层之间的水力(shu(shu l)l)联系联系联系联系第30页/共52页第三十页，共52页。越流（越流（LeakageLeakage）：具有一定水头差的相邻含水层，）：具有一定水头差的相邻含水层，通过其间的弱透水岩层通过其间的弱透水岩层(yncng)(yncng)发生水量交换的发生水量交换的过程过程 。经常发生于松散沉积物中，粘性土层构成弱透水层经常发生于松散沉积物中，粘性土层构成弱透水层 。思考：越流量如何计算？思考：越流量如何计算？天窗天窗(tinc

36、hung)、越流、越流隔水层分布不稳定时，隔水层缺失部位称为隔水层分布不稳定时，隔水层缺失部位称为(chn(chn wi)wi)天窗天窗第31页/共52页第三十一页，共52页。越流补给量计算越流补给量计算 用达西定律用达西定律Q=KIQ=KI进行分析进行分析,单位单位(dn(dnwi)wi)水平面积弱透水平面积弱透水层越流量水层越流量Q Q为为:M M式中：式中：K K弱透水层垂向渗透系数弱透水层垂向渗透系数I I驱动越流的水力驱动越流的水力(shul(shul)梯度梯度HA-HA-含水层含水层A A的水头的水头HB-HB-含水层含水层B B的水头的水头M M弱透水层厚度弱透水层厚度 虽然虽然

37、(surn)(surn)弱透水层的垂向渗透系数相当小，但水力梯度大，越流的面积大，对于松散沉积物构成的含水系统，越流补给量可能大于含水层侧向流入量。弱透水层的垂向渗透系数相当小，但水力梯度大，越流的面积大，对于松散沉积物构成的含水系统，越流补给量可能大于含水层侧向流入量。7.1.3 7.1.3 含水层之间的补给含水层之间的补给含水层之间的补给含水层之间的补给第32页/共52页第三十二页，共52页。7.1.4 凝结水的补给凝结水的补给凝结作用指气温下降到一定程度由气态水转化为液态水的过程。凝结作用指气温下降到一定程度由气态水转化为液态水的过程。一般情况下，凝结形成的地下水相当有限。但是，高山、沙

38、漠等一般情况下，凝结形成的地下水相当有限。但是，高山、沙漠等昼夜温差大的地方昼夜温差大的地方(dfng)，凝结水对地下水补给很重要。，凝结水对地下水补给很重要。7.1.5 地下水的其它补给地下水的其它补给(b j)来源来源（1）水库渗漏。）水库渗漏。（2）灌溉渗漏：灌溉渠系、灌溉田间渗漏补给）灌溉渗漏：灌溉渠系、灌溉田间渗漏补给(b j)。（3）工业及生活废污水的渗漏补给）工业及生活废污水的渗漏补给(b j)。（4）人人工工补补给给(b j)地地下下水水：采采用用有有计计划划的的人人为为措措施施补补充充含含水水层层的的水量。水量。第33页/共52页第三十三页，共52页。人人工工(rngng)(

39、rngng)补补给给地下水地下水人工人工(rngng)(rngng)补给地下水的方补给地下水的方式有：式有：地面，地面，河渠，河渠，坑池蓄坑池蓄水渗补，水渗补，井孔灌注。井孔灌注。目的：目的：补充与储存地下水资源，补充与储存地下水资源，抬升地下水位；抬升地下水位；储存热源、冷源；储存热源、冷源；控制地面沉降；控制地面沉降；防止防止(fngzh)(fngzh)海水倒灌、海水倒灌、咸水入侵；咸水入侵；改善生态环境改善生态环境 第34页/共52页第三十四页，共52页。7.2 地下水的排泄地下水的排泄(pixi)n n地下水排泄的研究包括：地下水排泄的研究包括：地下水排泄的研究包括：地下水排泄的研究包

40、括：n n排泄方式、排泄机制、影响因素、排泄量的确定排泄方式、排泄机制、影响因素、排泄量的确定排泄方式、排泄机制、影响因素、排泄量的确定排泄方式、排泄机制、影响因素、排泄量的确定n n排泄方式：排泄方式：排泄方式：排泄方式：n n泉（点状排泄）泉（点状排泄）泉（点状排泄）泉（点状排泄）n n向地表水体泄流（河流向地表水体泄流（河流向地表水体泄流（河流向地表水体泄流（河流(hli)(hli)线状）、向相邻含水层的排泄线状）、向相邻含水层的排泄线状）、向相邻含水层的排泄线状）、向相邻含水层的排泄n n蒸发蒸腾（面状排泄）蒸发蒸腾（面状排泄）蒸发蒸腾（面状排泄）蒸发蒸腾（面状排泄）n n人工排泄人工

41、排泄人工排泄人工排泄n n前三种排泄方式称为径流排泄，与蒸发排泄的区别：前三种排泄方式称为径流排泄，与蒸发排泄的区别：前三种排泄方式称为径流排泄，与蒸发排泄的区别：前三种排泄方式称为径流排泄，与蒸发排泄的区别：n n径流排泄径流排泄径流排泄径流排泄水分（盐分）呈液态排出水分（盐分）呈液态排出水分（盐分）呈液态排出水分（盐分）呈液态排出,盐随水去盐随水去盐随水去盐随水去n n蒸发排泄蒸发排泄蒸发排泄蒸发排泄水分呈气态排出，盐分积累下来，水去盐留水分呈气态排出，盐分积累下来，水去盐留水分呈气态排出，盐分积累下来，水去盐留水分呈气态排出，盐分积累下来，水去盐留第35页/共52页第三十五页，共52页。

42、7.2.1 泉泉 springn n定义：定义：定义：定义：n n 泉是地下水的天然露头。泉是地下水的天然露头。泉是地下水的天然露头。泉是地下水的天然露头。n n 多为多为多为多为“点点点点”状，属径流排泄状，属径流排泄状，属径流排泄状，属径流排泄n n分分分分类类类类：根根根根据据据据补补补补给给给给泉泉泉泉的的的的含含含含水水水水层层层层类类类类型型型型可可可可将将将将泉泉泉泉划划划划分分分分为为为为上上上上升升升升(shngshng)(shngshng)(shngshng)(shngshng)泉泉泉泉、下下下下降泉。降泉。降泉。降泉。n n 根根根根据据据据出出出出露露露露成成成成因因因

43、因可可可可分分分分为为为为侵侵侵侵蚀蚀蚀蚀泉泉泉泉、接接接接触触触触泉泉泉泉和和和和溢溢溢溢流流流流泉泉泉泉、断断断断层层层层泉泉泉泉、接触带泉。接触带泉。接触带泉。接触带泉。n n根据出露条件又将下降泉分为：根据出露条件又将下降泉分为：根据出露条件又将下降泉分为：根据出露条件又将下降泉分为：n n侵蚀泉：地形切割到潜水面侵蚀泉：地形切割到潜水面侵蚀泉：地形切割到潜水面侵蚀泉：地形切割到潜水面n n接触泉：地形切割至隔水底板接触泉：地形切割至隔水底板接触泉：地形切割至隔水底板接触泉：地形切割至隔水底板n n溢流泉：水流在前方受阻，水位抬升，而溢流成泉溢流泉：水流在前方受阻，水位抬升，而溢流成泉

44、溢流泉：水流在前方受阻，水位抬升，而溢流成泉溢流泉：水流在前方受阻，水位抬升，而溢流成泉第36页/共52页第三十六页，共52页。下降下降下降下降(xijing)(xijing)泉泉泉泉 侵蚀泉：侵蚀泉：侵蚀泉：侵蚀泉：地形切割到潜水面地形切割到潜水面地形切割到潜水面地形切割到潜水面 接触泉：接触泉：接触泉：接触泉：地形切割至隔水底地形切割至隔水底地形切割至隔水底地形切割至隔水底板出露板出露板出露板出露 溢流泉：溢流泉：溢流泉：溢流泉：水流在前方水流在前方水流在前方水流在前方(qinfng)(qinfng)(qinfng)(qinfng)受阻，水受阻，水受阻，水受阻，水位抬升，而溢流成泉位抬升，

45、而溢流成泉位抬升，而溢流成泉位抬升，而溢流成泉：出露潜水：出露潜水(qinshu)含水层中的泉含水层中的泉第37页/共52页第三十七页，共52页。上升上升上升上升(shngshng)(shngshng)泉泉泉泉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：侵蚀上升泉根据出露条件分为：侵蚀(qnsh)泉，断层泉，接触带泉泉，断层泉，接触带泉第38页/共52页第三十八页，共52页。7.2.1 泉泉 spring3.3.3.3.泉的水文地质意义泉的水文地质意义泉的水文地质意义泉的水文地质意义 泉的出露标高、流量、动态、温度、水化学特征泉的出露标高、流量、

46、动态、温度、水化学特征泉的出露标高、流量、动态、温度、水化学特征泉的出露标高、流量、动态、温度、水化学特征a.a.a.a.泉出露两侧岩层泉出露两侧岩层泉出露两侧岩层泉出露两侧岩层(yncng)(yncng)(yncng)(yncng)的含水性：含水层；隔水层的含水性：含水层；隔水层的含水性：含水层；隔水层的含水性：含水层；隔水层b.b.b.b.泉出露处断层的导水性泉出露处断层的导水性泉出露处断层的导水性泉出露处断层的导水性c.c.c.c.泉的流量大小：导水性的好坏泉的流量大小：导水性的好坏泉的流量大小：导水性的好坏泉的流量大小：导水性的好坏d.d.d.d.泉的温度：地下水循环深度泉的温度：地下

47、水循环深度泉的温度：地下水循环深度泉的温度：地下水循环深度e.e.e.e.泉流量大小或水化学：补给与径流条件的好坏泉流量大小或水化学：补给与径流条件的好坏泉流量大小或水化学：补给与径流条件的好坏泉流量大小或水化学：补给与径流条件的好坏第39页/共52页第三十九页，共52页。山东山东(shn dn)济南济南百脉泉百脉泉在实际中泉的成因与定名是比较难判定的在实际中泉的成因与定名是比较难判定的P80-81为济南全群成因条件分析为济南全群成因条件分析(fnx)-请自学请自学第40页/共52页第四十页，共52页。n n河河河河流流流流切切切切割割割割含含含含水水水水层层层层时时时时，地地地地下下下下水水

48、水水向向向向河河河河流流流流的的的的排排排排泄泄泄泄，称称称称为为为为(chn(chn(chn(chn wi)wi)wi)wi)泄流泄流泄流泄流n n地下水的泄流量可通过分割河流流量过程线的方法确定地下水的泄流量可通过分割河流流量过程线的方法确定地下水的泄流量可通过分割河流流量过程线的方法确定地下水的泄流量可通过分割河流流量过程线的方法确定7.2.2 泄流泄流基流：径流基流：径流(jngli)过程线中表示过程线中表示河道内常年出现并基本稳定的那部河道内常年出现并基本稳定的那部分水流，完全由地下水补给。分水流，完全由地下水补给。第41页/共52页第四十一页，共52页。7.2.3 蒸发蒸发(zhn

49、gf)和蒸腾和蒸腾 水水水水面面面面蒸蒸蒸蒸发发发发：是是是是潜潜潜潜水水水水以以以以气气气气体体体体形形形形式式式式通通通通过过过过包包包包气气气气带带带带向向向向大大大大气气气气(dq)(dq)(dq)(dq)排排排排泄泄泄泄水水水水量量量量的的的的过过过过程。程。程。程。土面蒸发：土面蒸发：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：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叶面水而蒸发消耗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

50、耗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 （一株大的植物，犹如（一株大的植物，犹如(yur)一台生物抽水机）一台生物抽水机）第42页/共52页第四十二页，共52页。7.2.3 蒸发和蒸腾的影蒸发和蒸腾的影响响(yngxing)因素因素a.a.a.a.气候因素：气候因素：气候因素：气候因素：干干干干 燥燥燥燥，气气气气 温温温温 高高高高，蒸蒸蒸蒸 发发发发(zhngf)(zhngf)(zhngf)(zhngf)量愈大量愈大量愈大量愈大b.b.b.b.地下水位埋深：地下水位埋深：地下水位埋深：地下水位埋深：超超超超 过过过过 蒸蒸蒸蒸 发发发发(zhngf)(zhngf)(zhng