包气带岩性结构对地下水补给的影响分析——以鄂尔多斯盆地风沙滩为例

《包气带岩性结构对地下水补给的影响分析——以鄂尔多斯盆地风沙滩为例》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、摘要鄂尔多斯盆地风沙滩地区蕴藏着丰富的矿产资源，是我国重要的能源接续地之一。该区降雨稀少，蒸发量大，地表水资源匮乏，地下水是工农业主要供水水源。但该区地处干旱半干旱荒漠区，生态环境脆弱，对区域地下水资源进行科学有效管理已迫在眉睫。前期研究表明，垂向交换是该区地下水循环的主要模式，大气降水入渗量占总补给量的86.01%，蒸发占总排泄量的62.56%。可见，研究含水层的补给对实现鄂尔多斯地区地下水资源的合理开发利用至关重要。层状结构是包气带中普遍存在的结构之一，这种结构主要由于风力、地质营力等作用而产生。本论文针对这一自然现象，以野外原位试验资料为依据，基于饱和-非饱和水分运动理论，采用数学模

2、拟的方法分析了降雨入渗补给地下水的主要影响因素，取得以下认识：1、通过对原位试验场典型剖面的研究表明：(1)包气带水分运移大致可以分为三个带：Ⅰ、土壤-大气水分积极交换带(0~0.8m)，Ⅱ、水分入渗的过渡带与调节区(0.8~2.8m)，Ⅲ、水分传导带(2.8m~潜水面)。(2)地表岩性为风积沙时，剖面上的土壤水分呈入渗状态，有利于地下水的补给；地表岩性为风化砂岩或细颗粒岩性时，剖面上层存在发散型零通量面，不利于降雨入渗补给地下水。(3)包气带非均质界面可以引起剖面上水势线发生偏转，从而造成剖面上总水势线出现多次弯曲，甚至出现零通面。包气带层数越多，渗透系数差异越大，水势线弯曲越大，并可出

3、现多个零通面。2、在不考虑人工开采，忽略侧向补给（排泄）的情况下，大气降水（蒸发）与潜水位动态过程之间的数量关系近似服从泊松分布。3、年降水量越大则地下水获得的补给量越大。例如包气带岩性为风化砂岩，埋深为3m，年降水量为376mm、406mm、446mm时，地下水获得的年补给量分别为184mm、207mm、241mm。降雨量相同且潜水埋深相同的条件下，岩性不同则补给量不同，依次为风积沙＞沙土(萨拉乌苏组)＞风化砂岩＞淤泥质沙。4、只有进入包气带的大气降水全部入渗转化为地下水时，通过入渗系数与降水量相乘来计算降水入渗补给量的方法才适用。在当地气候（95%降水频率年）条件下，包气带为风积沙时，

4、埋深19m以内可使用入渗系数计算补给量，包气带岩性为沙土（萨拉乌苏组）、风化砂岩、淤泥质沙时，相应的可使用入渗系数计算补给量的埋深分别为15m、12m和10m。i5、当岩性结构为层状时，在界面处水势（吸力）连续而含水率突变。岩性结构为粗颗粒物质覆盖细颗粒物质（上粗下细）时有利于水分的入渗；细颗粒岩性覆盖粗颗粒岩性（上细下粗）时不利于入渗补给地下水。关键词：补给；包气带；层状结构；饱和-非饱和流；鄂尔多斯盆地iiAbstractOrdosBasin,withabundantmineralresource,isoneoftheimportantenergybasesinourcountry.B

5、ecauseofthesparceprecipitation,strongevaporationandshortageofsurfacewatersources,groundwaterhasbecomethemostimportantsourceofwatersupplyforindustryandagriculture.Butlocatedinthearidorsemi-aridareawithvulnerableecologicalenvironmentinthisarea,effectivemanagementofgroundwaterresourcesisimminenttobec

6、arriedout.Foregoneresearchshowsthatverticalexchangeisthechiefwayofwatercycleinthearea.Atmosphericprecipitationisthemainrechargedsource,whichaccountsfor96.01%intotalwhiledischargeismainlyevaporation,whichisasmuchas62.56%.Therefore,recearchontherechargeofphreaticwaterisessentialtorealizetherationald

7、evelopmentandutilizationofgroundwaterresourcesinOrdos.Layeredstructureisubiquitousinthenatureduetotheactionofwind,geologicforcesandsoon.Inviewofthisnaturalphenomenon,inaccordancewiththesitutestdata,basedonthetheo