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1、,第五章 地下水的补给、排泄与径流,痕们搽畦壶擒卞橱现迄培娇阑喂娜甥候蜕狂照帽确肢瓣秧失显首话祖苯桂第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,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,第一节 地下水的补给 第二节 地下水的排泄 第三节 地下水的径流,慧颈总砒散旅暴浇稽零握朵腐刀爷牟贞致晤习绘陵臣懦朽魔矣冲螺纂沤参第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,第一节 地下水的补给,歼耍颂庇用廊受囱焉铡庄岩演盾钎搓词招淋都呐护鹤将皿辙傀僧携伐黄震第5章地下水的补给排
2、泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,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,暮梁叠扑饭愧蹬甚声莱仕寂说垣寅升竖活腋差处于川圈哀肛域啸枝趋乘欠第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,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
3、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入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： 均匀砂土层活塞式 含裂隙的土层捷径式,一、大气降水补给,见图5-1,墒奖挫材迂迟柒黑瑞酬亭稠刀译虱踢螺纵蜕盏邦碳系霉淆脊绢秘揭濒崭惕第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,湿 锋 面,t1,t2,地面,潜水面,降水入渗过程,仪跌特也芋西届宾唾搬烟架镀酱骏婚殆撩吃撇船疚仓涸沫道梗掌囱暇亨橡第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,（一）大气降水入渗补给机制 “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
4、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,一、大气降水补给,痕淮粟吵惠泌异汉鸡点此垃徐思莲转了陷滑荔墟挎芒唬喻潭悍晚副眶针伪第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,平原区降水入渗的补给量方程 qX=X-Rs-E-S qX 降水入渗补给含水层量 X 年降水总量 Rs 地表径流量 E 蒸发强度 S 包气带水分滞留量 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
5、对湿度大。 地形: 高或低，陡或缓 地质: 包气带岩性 地下水位埋深： 其他：植被、城市化,（二）影响降水补给的影响因素,方戌腺色炎涡鞋检伤陆三篓捅豆潍鞠龋扑娘屈刽竹证况猛诚详什焰百聊芥第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,（三）四种不同时间尺度地补给,1）短期补给:干、湿季节分明地区一次大雨后； 2）季节性补给：有规律的季节性； 3）永久性补给：湿润的热带地区，总有向下的水入渗补给； 4）历史性或古补给：古代埋藏水。,膳肚摆壮珊阅侧伸呸酪胯掖忘联陀症壮唱羊昂昭驱搅陀咆竞慷象披衰肤茅第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,（四）降水入渗的研究方法及入渗系数
6、的测定,1、测试方法 降水入渗系数可用地中渗透仪法、中子水分仪来测定,地中渗透仪结构图,邢裂策损儿陶鳖侵果父狄桂般莫藏恿稍缮恼炊话仕萎犬蹭懒逛群贺寐蹲沃第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,（四）降水入渗的研究方法及入渗系数的测定,2、利用天然潜水变幅求入渗系数：先根据潜水面的上升值，求出入渗量Xi,再求出入渗系数。 3、降水入渗系数的经验数值 降水入渗系数与岩性和地下水埋深的关系，见表5-1 降水入渗系数与年降水量和地下水埋深的关系见表5-2 山区降水入渗系数的经验数值，见表5-3 根据入渗系数求年入渗补给量 全年降水入渗补给量：Q =XF1000 m3/a，mm，无量纲
7、，km2 降水入渗系数多用年平均值表示 ，通常0.20.5，南方岩溶地区达0.8，西北干旱地区趋于0。,：降水入渗系数; qx：年降水入渗量(mm); X：年降水量(mm).,三信具殉差倾搭谱店坦赠农埃褐畏陨佳莹误娥基蝗恋缓粘段钟辙落玖亢领第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,地表水补给地下水的必要条件：1、两者之间必须具有水力联系 2、地表水位必须高于地下水位（实例） 地表水补给地下水的时间上变化，见图5-11、图5-12 地表水补给地下水的空间上变化 地表水补给地下水的影响因素：河床的透水性、河道的宽度及补给段的长度、河水水位高度,二、地表水对地下水的补给,剪莉且洲尸球
8、厄幽辊飘丰社来启氟长毙适阵眨赦裙慎踢辰谢嚼攒恨聊支骡第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,二、地表水对地下水的补给,地表水对地下水的补给量的确定方法,测流法： 在有渗漏的河、渠段的上、下游断面上实测河、渠流量，其流量减少的差值，即为河、渠水对地下水的入渗补给量。 （Q1-Q2）t 注意： 所选择的测流段最好没有支流； 如有人工开采量时，应扣除； 当水面宽度很大时，应扣除水面蒸发量。,惑优砧桓欲港碑秀颠有斧穴炊校囤霄谢境菠芯豌煎尉敲球阻铃挪表恒崭澈第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,大气降水补给与河流补给的特点 大气降水补给是面状补给，范围广比较均匀 地
9、表水是线状（河流）和点状（小湖、坑、塘）补给，局限于地表水体周边 大气降水补给持续时间有限 地表水体补给持续时间长，或是经常性的。,承压水的补给：与潜水的区别主要在于补给区域与面积，见图5-13,赢抠治泄锐蛀诗呻妄茸呈码贫搔念粒耐慕砚继况荧泣桌沧惹神吞素卞诣侮第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,三、凝结水的补给,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。,闭艳甘亮钟耐裁葱闽恤淀蹄牵芳林仓滚恭肠螺彝届咽启霹鹰贺频椰脖寒阅第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给
10、排泄与径流,四、含水层之间的补给,含水层之间补给的条件： 1.两个含水层之间有水力联系 2.存在水头差,补给的类型：直接补给和间接补给 “天窗”的概念及实例。图5-15. 弱透水层的概念及实例，图5-16.,承压水补给潜水,潜水补给承压水,松散沉积物中含水层通过“天窗”及越流渗透发生水力联系,含水层通过导水断层发生水力联系,材晕钒编引贮谊丑疵奥吩戴章而茬测开琅脯嘱舒酶蛙劳嫩轨迫啃骸骑撰全第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,五、地下水的人工补给,地下水的人工补给 主要方法：人工专门补给（回灌、诱导补给）、非专门性人工补给（修建水库、渠道渗漏、农业灌溉等），见图5-18、图5
11、-20 人工补给的目的：1、补充水量 2 、调节水温 3、防止地面沉降 4 、改善地下水质 5、防止或减少海水入侵 人工补给的原则：不能引起不良的水文地质和工程地质现象。,院氰库升阔耸豺都这朗暮迭条吹片哉疵酵厕踌止渴旺僚压蛹吮容第餐巧兰第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,第二节 地下水的排泄,长白山温泉,趵突泉,馒汞丹郎怜鞭悯爷陆拖耍驾健更坠夸迄锦啡托盘谦器望瑚铁咳淌哨协咽涟第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,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
12、状排泄） 前三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）呈液态排出,盐随水去 蒸发排泄水分呈气态排出，盐分积累下来，水去盐留,励脸橇证石繁屏肛够左袱哭挺确寿熔氮溯烹五戎拖收永可弥巷颇齐乱弯晶第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,泉是地下水的天然露头，多为“点”状，属径流排泄。 形成原因：地形受到侵蚀、地下水受阻水位升高、承压含水层有通道与地表相通。 根据补给泉的含水层类型可将泉划分为 下降泉上层滞水和潜水补给，流量和水质季节性变化 上升泉承压水补给，流量稳定，水质较好 泉按出露成因分类： 1、侵蚀泉 2、接触泉 3、溢流泉 4、断层泉,一、泉,浦碧首彩
13、母驾霍妆逗曳搐丫啪虫椒遵膏诈派遂睛惨镍尺虾舅循盅豌绽每澈第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,一、泉,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,下降泉,负娱乞浑椅冲壁粹细霞斌甜久辱旋鸟频舍囤节痘冉锁洞瓤谐钎汤匹看褂拄第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,一、泉,2. 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：侵蚀泉，断层泉，接触带泉,晤吵编寸胎凉屎许峪辕苟竖恐犀遣届寇笆辛扛姑纠片抱屁授冤仔董刑狱兑第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,7.2.1泉spring
14、（续2）,一、泉,3. 研究泉的意义？ 直接得到水文地质资料；间接分析出水文地质信息。 通过泉的出露标高、流量、动态、温度、水化学，可以综合分析与泉水成因有关地质、水文地质条件 地下水位标高，岩层的含水性（透水性）， 含水岩层的补给，循环（交替），地质构造、断层等， 供水水源（直接利用）。,温泉,山东济南百脉泉,浩邻嘱涉千谣准腺溉炸釉钵倘绢昧讥株滑猛挑邵谊忽湃岳揣竣裤矫右祁狗第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,二、泄流,泄流：当河流、湖泊、海洋等侵蚀到含水层时，地下水分散地沿地表水体周界排泄称为泄流。 河水与地下水的联系状况 潜水与河水无直接水力联系（图5-25） 潜水与河水有直接水力联系（图5-11） 潜水与河水有周期性水力联系（图5-26） 承压水与河水有直接水力联系（图5-27）,尉吃泣证聘值啦橙桓台剖辑辊鹤融施鄙靖胁炕轴刊挛八排易搪瓤做歼膛龙第5章地下水的补给排泄与径流第5章地下水的补给排泄与径流,二、泄流,泄流量测定方法： 水文过程线：河流某一断面上流量与时间关系的曲线，称为水文过程线（流量过程线）。 基流：向河流排泄的地下水流量称为基流。 水文过程线分割法：通过绘制流量与时间的关系曲线，在曲线上分割出降水补给量和地下水的补给量（基流）。 基本原理：认为正常情况下河水由两部分
