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1、会计学1水文水文(shuwn)地质学课件地质学课件第一页，共54页。chd-qw2第六章地下水的补给第六章地下水的补给(bj)(bj)排泄和径流排泄和径流 n n地下水的补给、径流、排泄这三个环节就是(jish)地下水的循环即自然界循环中的水，处于地下隐伏阶段的循环。n n基本概念n n地下水的补给含水层从外界获得水量的过程。n n地下水的排泄含水层失去水量的过程。n n地下水的径流获得水量到失去水量所经历的过程。第1页/共53页第二页，共54页。chd-qw3地下水的补给地下水的补给(b (b j) j) n n地下水的补给条件：指地下水的补给来源、补给方式、补给区的面积及边界(binji)
2、，影响补给的因素、补给量等。n n研究地下水的补给时，实际上我们研究的是地下水的补给条件。第2页/共53页第三页，共54页。chd-qw4一、大气一、大气一、大气一、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1.1.具备条件具备条件具备条件具备条件 n na.a.包气带透水；包气带透水；n nb.b.包包气气带带不不透透水水时时，要要有有通通道道沟沟通通(gutng)(gutng)含水层与地表的联系。含水层与地表的联系。2.2.机制机制 目目前前有有三三种种观观点点来来研研究究大大气气(dq)降降水水的的补补给给 a.大气大气(dq)降水量降水
3、量地下水位；地下水位；b.考虑到包气带水来研究入渗；考虑到包气带水来研究入渗；c.把把大大气气(dq)降降水水看看成成是是一一个个三三相相相相互互作作用的过程。用的过程。第3页/共53页第四页，共54页。chd-qw5n n入渗过程入渗过程n na.a.渗渗润润阶阶段段：降降水水初初期期，如如果果土土壤壤干干燥燥，下下渗渗水水主主要要受受静静电电引引力力作作用用，受受土土粒粒吸吸附附(xf)(xf)形形成成结结合合水水，结结合合水水的的饱饱和和，即本阶层的结束；即本阶层的结束；n nb.b.渗渗漏漏阶阶段段：随随着着土土壤壤含含水水量量增增大大，分分子子作作用用力力（静静电电引引力力）由由毛毛
4、管管力力和和重重力力作作用用取取代代，逐逐渐渐充充填填岩岩土土孔孔隙隙及及下下渗渗，直到重力起主导作用。直到重力起主导作用。n nc.c.渗渗透透阶阶段段：孔孔隙隙水水分分近近乎乎饱饱和和，水水主主要受重力作用稳定向下流动。要受重力作用稳定向下流动。第4页/共53页第五页，共54页。chd-qw6n n活塞式入渗水的垂向分布n nA.饱和(boh)带；n nB.传输带;n nC.湿润带。n n至于传输带为什么一直不能饱和(boh)，许多研究认为可能与形成的毛塞有关，另外也可能由于上部水推动下部水消耗能量，使其稳定下渗。n n入渗方式n nA.活塞式n nB.捷径式第5页/共53页第六页，共54
5、页。chd-qw73.3.3.3.影响降水补给影响降水补给影响降水补给影响降水补给(b j)(b j)(b j)(b j)的因素的因素的因素的因素 n n降雨特征降雨特征n na.a.年降水量年降水量;b.;b.降水强度降水强度;c.;c.时程分配。时程分配。n n包气带特征包气带特征n na.a.岩石透水性能岩石透水性能;b.;b.厚度适中厚度适中;c.;c.前期含水量前期含水量n n地形坡度地形坡度n n接受补给区的面积接受补给区的面积n n植被植被n n总总之之，降降水水时时间间越越长长，降降雨雨强强度度适适中中（绵绵绵绵细细雨雨），坡坡度度平平缓缓(pnghun)(pnghun)，植植
6、被被较较好好，包包气气带带厚厚度度适适中中，分布面广，补给条件好。分布面广，补给条件好。n n上上述述五五个个因因素素中中降降水水特特征征、包包气气带带特特征征起起决决定定性性的的作作用。用。第6页/共53页第七页，共54页。chd-qw8第7页/共53页第八页，共54页。chd-qw9 n n实例实例n na.a.地中渗透仪法地中渗透仪法; b.; b.实测水位变幅计算。实测水位变幅计算。n nW Wh h 饱和差饱和差n n公式计算公式计算n nQ Q1000FX1000FXn n式中，式中，QQ补给量，米补给量，米3/3/年年n n入渗系数入渗系数(xsh)(xsh)。n nFF补给区的
7、面积补给区的面积km2km2。n nXX年降水量，年降水量，mmmmn n10001000为单位换算系数为单位换算系数(xsh)(xsh)。n n也可查经验数据。也可查经验数据。第8页/共53页第九页，共54页。chd-qw10二、地表水对地下水的补给二、地表水对地下水的补给二、地表水对地下水的补给二、地表水对地下水的补给(b j)(b j)(b j)(b j) n n地表水位高于地下水位。第9页/共53页第十页，共54页。chd-qw11河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)上上上上游游游游和中游和中游和中游和中游第10页/共53页第十一页，共54页。chd-qw12长江长
8、江(chnjin)(chnjin)瞿塘峡瞿塘峡第11页/共53页第十二页，共54页。chd-qw13怒江大峡谷，两岸高度怒江大峡谷，两岸高度(god)(god)在在30003000米米第12页/共53页第十三页，共54页。chd-qw14河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)下游下游下游下游第13页/共53页第十四页，共54页。chd-qw15n n n na.大河下游地区；n nb.干旱地区的山前地带；n nc.河床下有良好的透水层(shu cn)或构造破碎带；n nd.水库、水池附近。第14页/共53页第十五页，共54页。chd-qw16第15页/共53页第十六页，共54
9、页。chd-qw17黄河黄河(hunh)(hunh)中下游中下游第16页/共53页第十七页，共54页。chd-qw183.3.影响地表水向地下水补给影响地表水向地下水补给(bj)(bj)的因素的因素 n na.地表水与地下水水位差；n nb.透水河床长度与湿周；n nc.河床的透水性n nd.河流流量(liling)n ne交替补给时，洪水延续时间的长短。第17页/共53页第十八页，共54页。chd-qw194.4.河水河水(h shu)(h shu)对地下水补给量的确定对地下水补给量的确定 n nA.测流；n nB.水文计算。n n 注意两点：n n地表水和大气降水对地下水的补给不同n n
10、大气降水地表水n n 面状向下线状，集中在地表水周边n n 时间有限的特点以长为特点n n地表水和地下水的补给可以相互转化n n a.随季节(jji)转化; b.随河段转化第18页/共53页第十九页，共54页。chd-qw20三、含水层间的相互三、含水层间的相互(xingh)(xingh)补给补给 n n1.通道n na.天窗(tinchung)相对隔水层尖灭处n nb.断层n nc.钻孔第19页/共53页第二十页，共54页。chd-qw21三、含水层间的相互三、含水层间的相互三、含水层间的相互三、含水层间的相互(xingh)(xingh)(xingh)(xingh)补给补给补给补给n na.
11、a.潜水、承压水互补潜水、承压水互补n nb.b.基岩山区侧向补给基岩山区侧向补给n n越越 流流 补补 给给 是是 通通 过过 (tnggu)(tnggu)弱弱 含含 水水 层层 的的 补补 给给（leakage leakage rechargerecharge）要要弄弄清清谁谁补补给给谁谁：在在水水的的密密度度相相同同时时，高高水水位位补补给给低低水水位位，不不一一定定是是高高的的含含水水层补给低的含水层。层补给低的含水层。第20页/共53页第二十一页，共54页。chd-qw22承压水补给承压水补给(bj)(bj)潜水情况示潜水情况示意图意图第21页/共53页第二十二页，共54页。chd-
12、qw23四、人工四、人工四、人工四、人工(rngng)(rngng)(rngng)(rngng)补给及人类活动对地下水补给及人类活动对地下水补给及人类活动对地下水补给及人类活动对地下水的补给的补给的补给的补给 n n人人工工补补给给：指指有有目目的的的的利利用用工工程程手手段段使地表水进入含水层。使地表水进入含水层。n n人人类类活活动动对对地地下下水水的的补补给给指指引引水水渠渠道道的的渗渗漏漏，灌灌溉溉水水的的入入渗渗，水水库库的的渗渗漏漏，排排污污(pi(piw)w)，城城市市上上、下下水水道道的的漏漏水等，使地表水补给含水层。水等，使地表水补给含水层。 第22页/共53页第二十三页，共
13、54页。chd-qw24n n增加了地下水资源，控制了地面沉降。n n改善了水质，调节了水温。n n地面入渗法，引蓄地表水自然渗入。n n地下灌注法，通过钻孔注入含水层。n n含水层透水性好，入渗法时包气带厚度一般在1020m，不得有稳定隔水层，水源成分适于补给。n n人类活动影响目前主要是灌溉和渠渗，因主要目的不是(b shi)为了补给地下水。第23页/共53页第二十四页，共54页。chd-qw25第24页/共53页第二十五页，共54页。chd-qw26五、凝结水补给五、凝结水补给五、凝结水补给五、凝结水补给(b j) (b j) (b j) (b j) n n凝凝结结水水补补给给（cond
14、ensationcondensationrechargerecharge）主主要要取取决决于于空空气气湿湿度度及及温温差差，一一般般仅仅对对于于干干旱旱地地区区有有意意义义，气气温温湿湿润润地地区区一一般般不不考考虑虑这这一一补补给给，因因水水量有限，不多讲。量有限，不多讲。n n此此节节讲讲了了补补给给水水源源有有五五种种，主主要要补补给给源源的的补补给给所所具具备备的的条条件件及及补补给给量量的的确确定定，补补给给方方式式，影影响响补补给给源源的的因因素素等等，统统称称补补给给条条件件，以以后后研研究究某某一一地地方方的的补补给给源源时时，首首先先要要考考虑虑有有哪哪些些补补给给源源，结结
15、合合该该地地区区具具体体(jt)(jt)谈谈其其影影响响补补给给因因素最后落脚到补给量。素最后落脚到补给量。第25页/共53页第二十六页，共54页。chd-qw276.26.26.26.2地下水的排泄地下水的排泄地下水的排泄地下水的排泄(pixi) (pixi) (pixi) (pixi) n n地下水的排泄（groundwaterdischarge）：研究排泄时，也是研究排泄条件，排泄去路及方式(fngsh)，影响排泄因素及排泄量。n n排泄形式：泉、泄流、蒸发、人工、越流。n n前四种为地下水的排泄，即排出地下。n n前四种再加越流、径流等为含水层的排泄，可能还在地下，但由一个含水层到另一
16、个含水层，从含水层的某些部位到另一部位。第26页/共53页第二十七页，共54页。chd-qw28地下水的排泄地下水的排泄(pixi)(pixi)一、泉一、泉 n n泉（spring）地下水的天然(tinrn)露头。第27页/共53页第二十八页，共54页。chd-qw29第28页/共53页第二十九页，共54页。chd-qw30 6.2地下水的排泄(pixi)一、泉n n泉的出露和地形、地质等水文地质条件密切相关。泉水出露，首先要有适宜的地形、地质条件；其次含水层水位要高于、最少是要等于泉水出露点的地形标高。n n在山区、丘陵等地区，褶皱(zhzhu)强烈，地形隆起，断裂发育，侵蚀切割较深，故山区
17、泉多，成为山丘地区地下水的主要排泄形式。第29页/共53页第三十页，共54页。chd-qw31n n含水层被河流沟谷切割；erosionspringn n地下水在水平运动方向上由于某种原因受阻，水位升高，溢出(ych)地表；overflowspringn n隔水层隆起，含水层变薄；n n含水层被断层破坏；faultspringn n由于岩脉的侵入，地下水沿接触带出露。第30页/共53页第三十一页，共54页。chd-qw32 n n以泉水排泄的含水层（地下水）性质划分n nArtesian spring/ascending springn nDescending springn nA.上升泉：承
18、压水的天然露头。n nB.下降泉：排泄潜水的泉。n n如何判断泉的性质，实际是如何判断承压含水层和潜水含水层 的 问 题 。 对 下 列 现 象(xinxing)综合分析，有助于确定泉的性质。n na.泉的流量（与地形综合考虑）；n nb.泉水动态（访问）；n nc.泉水温度。第31页/共53页第三十二页，共54页。chd-qw33下降下降(xijing)(xijing)泉泉的形成原因的形成原因第32页/共53页第三十三页，共54页。chd-qw34Artesian spring?第33页/共53页第三十四页，共54页。chd-qw35n n以泉的出露原因（成因类型）划分以泉的出露原因（成因类
19、型）划分n nA.A.侵蚀泉侵蚀泉B.B.接触泉接触泉C.C.溢流（出）泉溢流（出）泉n nD.D.按触带泉按触带泉E.E.断层泉断层泉n n据含水层空隙性质分三类（以地下水的类型划分）据含水层空隙性质分三类（以地下水的类型划分）n n孔隙泉裂隙泉岩溶泉孔隙泉裂隙泉岩溶泉n n根据泉水的特殊化学成分或温度划分根据泉水的特殊化学成分或温度划分n n矿泉矿泉mineralized springmineralized spring、温泉、温泉thermal springthermal springn n综合分类定名（生产单位常用到）综合分类定名（生产单位常用到）n n首首先先是是空空隙隙性性质质（定
20、定出出类类型型），其其次次是是出出露露原原因因（成成因因），最后，最后(zuhu)(zuhu)是水的性质。是水的性质。n n如孔隙接触带下降泉；如孔隙接触带下降泉；n n岩溶接触带上升泉。岩溶接触带上升泉。第34页/共53页第三十五页，共54页。chd-qw36浙江省乐清市雁荡山大龙湫浙江省乐清市雁荡山大龙湫第35页/共53页第三十六页，共54页。chd-qw37 n n大泉、温泉、矿泉，具有实用价值。n n是判断一个地区水文地质条件的窗口。n nA.根 据 Q判 断 岩 石 含 水 性(shuxng)， 富 水 性 (shuxng)，有泉基本上是含水的岩层。n nB.根据水质判含水层水质。n
21、 nC.据泉动态了解含水层动态。n nD.求入渗系数。n n有助于查明地质构造。第36页/共53页第三十七页，共54页。chd-qw38第37页/共53页第三十八页，共54页。chd-qw39第38页/共53页第三十九页，共54页。chd-qw40地下水的排泄地下水的排泄地下水的排泄地下水的排泄(pixi)(pixi)(pixi)(pixi)二、泄流二、泄流二、泄流二、泄流 n n泄流：地下水流出岩土尚未在地表露头而进入地表水中。泄流有集中与分散(fnsn)两种方式，其形成原因与泉的出露原因基本相同。n n泄流量的确定：同地表水对地下水的补给量确定方法相同。第39页/共53页第四十页，共54页
22、。chd-qw41第40页/共53页第四十一页，共54页。chd-qw42第41页/共53页第四十二页，共54页。chd-qw436.26.2地下水的排地下水的排泄泄(pixi)(pixi)三、蒸发排泄三、蒸发排泄(pixi) (pixi) n n蒸发排泄：地下水由液态转化成气态，从而使含水层水量消耗的作用过程(guchng)。n n1.方式n n土面蒸发，植物蒸腾。n n气候n n地下水埋深n n包气带岩性第42页/共53页第四十三页，共54页。chd-qw44四、人工四、人工(rngng)(rngng)排泄排泄 n n抽水、放水排泄地下水等。抽水、放水排泄地下水等。n n本本节节讲讲了了四
23、四种种排排泄泄形形式式，主主要要讲讲天天然然排排泄泄，实实际际上上本本部部分分同同学学(tng(tngxu)xu)们们可可与与地地下下水水的的补补给给等等比比照照研研究究。如如径径流流排排泄泄参参考考径径流流补补给给，越越流流补补给给排泄，降水排泄，降水蒸发，地表水入渗蒸发，地表水入渗泄流。泄流。第43页/共53页第四十四页，共54页。chd-qw456.36.3地下水的径流地下水的径流(jngli) (jngli) n n地下径流是由补给区到排泄区的作用过程。n n由于这样(zhyng)一个作用过程，使水在空间上分布更广泛，水质也有很大变化（可以携带溶滤成分迁移）。第44页/共53页第四十五
24、页，共54页。chd-qw46一、地下水的径流一、地下水的径流(jngli)(jngli)条件条件 n n研究地下水的径流，同样是研究径流条件。n n径流条件：指径流方向，径流强度，径流量以及影响径流的各种因素。n n径流方向、径流强度等在空间上是变化的，同一含水层在不同部位(bwi)是有差异的，这一方面，借助流网容易说明。第45页/共53页第四十六页，共54页。chd-qw47二、径流强度二、径流强度(qingd)(qingd)与水质与水质 n n地下径流的强度即水交替强 度 ， 一 般 用 V KI表 示(biosh)。n nI（h1h2）/L,一个地区地形切割强弱，影响着水力坡度的大小。
25、n n对于承压水，渗透系数受到裂隙、岩溶发育的影响，如为孔隙水，则受到孔隙大小多少的影响。n n侵蚀基准面考虑，基准面以上较基准面以下水交替强烈。浅部较深部径流强烈。第46页/共53页第四十七页，共54页。chd-qw48三、地下水径流模数三、地下水径流模数三、地下水径流模数三、地下水径流模数 n n地地下下水水径径流流(jngli)(jngli)模模数数：表表示示一一平平方方公公里里含含水水层分布面积上地下水的径流层分布面积上地下水的径流(jngli)(jngli)量。量。n nMeMe径径流流(jngli)(jngli)模模数数（L/skm2L/skm2）（升升/ /秒秒 平方公里）；平方
26、公里）；n nQQ地下水年总流量（地下水年总流量（m3m3）；）；n nFF含水层分布面积（含水层分布面积（km2km2）。）。n n径径流流(jngli)(jngli)模模数数即即每每平平方方公公里里含含水水层层面面积积上上每每秒秒钟钟以以径径流流(jngli)(jngli)形形式式存存在在的的水水量量（升升数数）。103103、3658640036586400等均为单位核算系数。等均为单位核算系数。n n假如所得流量假如所得流量Q Q单位是升单位是升/ /秒，则秒，则Me=Q/FMe=Q/F第47页/共53页第四十八页，共54页。chd-qw49四、含水四、含水(hn shu)(hn sh
27、u)系统与径流系统系统与径流系统 n n含含水水系系统统：是是地地层层或或构构造造上上的的沉沉积积单单元元或或构构造造单单元元，是是指指具具有有隔隔水水边边界界的的，赋赋存存及及运运动动规规律律基基本本相相同同的的，其内地下水有不同程度的水力联系。其内地下水有不同程度的水力联系。n n径径流流系系统统：地地下下水水径径流流系系统统是是由由源源到到汇汇的的流流面面所所构构成成的的边边界界内内，具具有有统统一一的的时时空空演演变变过过程程(guchng)(guchng)与统一的补给与排泄的地下水单元系统。与统一的补给与排泄的地下水单元系统。n n源：凡能补给系统的物质；源：凡能补给系统的物质；n
28、n汇：凡能排泄系统的物质。汇：凡能排泄系统的物质。n n含含水水系系统统与与径径流流系系统统的的关关系系：径径流流系系统统的的边边界界是是零零通通量量，但但它它可可以以随随着着时时间间变变化化。而而含含水水系系统统的的边边界界也也是是零零通通量量，但但地地质质上上的的地地层层不不会会在在研研究究问问题题时时，从一个地方移到另一个地方，因而是不变的。从一个地方移到另一个地方，因而是不变的。第48页/共53页第四十九页，共54页。chd-qw50补给量、排泄量和径流量的关系补给量、排泄量和径流量的关系补给量、排泄量和径流量的关系补给量、排泄量和径流量的关系(gun x) (gun x) (gun
29、x) (gun x) n n1.山区潜水n n山区，水交替转化强烈。n n 补给量排泄量径流量n n2.平原区n n浅层水n n补给量排泄量径流量n n这是因为有蒸发(zhngf)的存在。n n深层水n n基本上是：补给量排泄量径流量第49页/共53页第五十页，共54页。chd-qw51第第6 6章复习章复习(fx)(fx)思考题思考题 n n一、关键概念n n地下水的补给(bj)地下水的排泄n n地下水的径流地下水的补给(bj)条件泉n n上升泉下降泉泄流蒸发排泄n n地下径流地下水的径流条件n n地下水径流模数第50页/共53页第五十一页，共54页。chd-qw52n n二、简答题二、简答
30、题n n1.1.地地下下水水的的补补给给源源有有哪哪些些，补补给给地地下下水水应应具具备备的的条条件，哪些因素影响其对地下水的补给量？件，哪些因素影响其对地下水的补给量？n n2.2.降降雨雨的的活活塞塞式式入入渗渗可可分分哪哪几几个个带带，各各带带水水分分含含量量有何特点？有何特点？n n3.3.哪些条件使泉出露？哪些条件使泉出露？n n4.4.按按泉泉的的出出露露原原因因(yunyn)(yunyn)（成成因因类类型型）降降泉泉分分为为那些？泉综合定名的方法？那些？泉综合定名的方法？n n5.5.研究泉有何意义？研究泉有何意义？n n6.6.影响蒸发排泄的因素？影响蒸发排泄的因素？n n7.
31、7.径流强度与水质有何关系？径流强度与水质有何关系？第51页/共53页第五十二页，共54页。chd-qw53戚炜戚炜第52页/共53页第五十三页，共54页。内容(nirng)总结会计学。上述五个因素中降水特征、包气带特征起决定性的作用。Q1000FX。增加了地下水资源，控制了地面沉降。改善了水质，调节了水温。人类活动影响目前主要是灌溉和渠渗，因主要目的不是为了补给地下水。其次含水层水位要高于、最少是要等于(dngy)泉水出露点的地形标高。B.根据水质判含水层水质。C.据泉动态了解含水层动态。泄流有集中与分散两种方式，其形成原因与泉的出露原因基本相同。四、含水系统与径流系统。补给量排泄量径流量第五十四页，共54页。
