《水文地质复习》PPT课件

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1、第七章地下水的补给与排泄地下水的补给：含水层或含水系统从外界获得水量的过程。地下水的径流：地下水从补给区向排泄区运动的过程。地下水的排泄：含水层或含水系统失去水量的过程。第一节地下水的补给地下水的补给：含水层（含水系统）从外界获得水量的过程。研究地下水的补给，主要研究三个问题：（1）补给源：大气降水、地表水、凝结水、相邻含水层（含水系统）的水以及人工补给水源。（2）补给条件：主要是发生补给的地质—水文地质条件，如补给方式和补给通道的情况等。（3）补给量：含水层（含水系统）获得了多少水。一、大气降水入渗补给1.大气降水

2、入渗机理在松散层中大气降水下渗方式有两种：（1）活塞式下渗活塞式下渗：入渗水的湿锋面整体向下推进的入渗方式。分两个入渗阶段：a.土壤吸水阶段：降水入渗水用于补充水分亏缺，由于表土干燥，毛细负压大，毛细负压与重力共同作用使水下渗，入渗速率很大；b.稳定入渗阶段：湿锋面下渗到一定深度，重力水力梯度起主要作用，毛细水力梯度逐渐变小，入渗率趋于稳定值。入渗速率随时间的变化关系大气降水入渗过程中包气带水分分布曲线：见下图。（a）为降雨前的水分分布曲线；（b）降雨期的水分分布曲线；（c）降雨后水分到达地下水面的水分分布曲线。（2

3、）捷径式下渗捷径式下渗：入渗水的湿锋面首先沿渗透性强的大空隙通道快速向下推进的入渗方式。在粘性土中，常发育根孔、虫孔和裂缝等，当降水强度较大，细小孔隙来不及吸收全部水量时，一部分雨水将沿着渗透性良好的大孔隙通道优先快速下渗，并沿通道水分向细小孔隙扩散。存在比较连续的较强降雨时，下渗水通过大孔道的捷径优先到达地下水面。捷径式下渗与活塞式下渗的两点不同：（1）活塞式下渗是年龄较新的推动其下的年龄较老的水，始终是“老”水先到达含水层；捷径式下渗时“新”水可以超前于“老”水到达含水层；（2）对于捷径式下渗，入渗水不必全部补充

4、包气带水分亏缺，即可下渗补给含水层。这两点对于分析污染物质在包气带的运移很有意义。2．影响大气降水补给地下水的因素影响大气降水补给地下水的因素：降水特征、包气带特征、地形、植被等。大气降水落到地面，一部分转为地表径流；一部分被蒸发返回大气；一部分下渗进入包气带。（1）降水特征的影响降水特征包括：降水量、降水强度和降水持续时间。a.降水量的影响降水量：大气降水平铺在地面上所得水层厚度的毫米数。b.降水强度和时间的影响降水强度：单位时间内降水量的多少。（mm/h）降水历时：降水所持续的时间。（2）包气带特征的影响包气带特

5、征主要指包气带的厚度、岩性、透水性。对岩性：透水性越好，入渗速率越大，降水转化为地下水的量也越大；反之则小。对地下水埋深：通过实验研究，降水入渗补给量随地下水埋深的不同而不同。（3）地形的影响（4）植被的影响植被的影响比较复杂，植被发育，土壤中有机质多，根系发育，有利于降水入渗。植被发育可以改善小气候，增加降水量。在干旱地区，植物蒸腾消耗包气带的水分。3.大气降水入渗系数（1）降水入渗系数降水入渗系数：大气降水入渗补给地下水的份额。大气降水补给地下水的能力（属于补给条件）大小，常以降水入渗系数α表示：式中：qx——年

6、大气降水的入渗量（mm）X——年降水量（mm）显然，qx=X–D–△s（D为地表径流深度；△s—包气带水分滞留量）。一般α=0.2～0.5（2）降水入渗系数的求法a.地中渗透仪法地中渗透仪的主要用途：⑴降水入渗补给量；⑵潜水蒸发量；⑶凝结水量b.潜水天然变幅法应用地下水长期动态观测资料，根据天然地下水位变化幅度求。选择符合下列条件的典型地段：⑴没有开采；⑵没有地表水补给；⑶地下水水平径流和垂向越流及蒸发微弱；⑷包气带岩性及地下水位埋深有代表性。布置观测井，观测降水期间地下水位抬升值，然后测定水位变幅带的给水度。则二、

7、地表水对地下水的补给地表水存在于江、河、湖、海、库、池、塘、渠等地形洼地。地表水体补给地下水的条件：一是与地下水有水力联系；二是地表水位高于地下水位。1.河流补给地下水常年性河流的补给特征：纵剖面上四个部位的补排关系：间歇性河流的补给特征：汛期开始汛期汛期结束2.影响河水补给地下水的因素河水补给地下水是连续性的饱和补给，其运动状态符合达西定律：Q=KωI河流补给量的大小取决于：透水河床的长度与湿周的乘积（过水断面）、河床渗透性、河水位与地下水水位差、河床过水时间的长短。3.河流入渗补给量的确定平原地区，选择符合下列条

8、件的典型渗漏地段：⑴无支流；⑵无降水；⑶无取水排水；⑷河流两侧岩性均一。实测河段上、下游断面流量Q1和Q2，则渗漏量△Q为：△Q=（Q1–Q2）t若Q1＞Q2，为河水补给地下水。若Q1＜Q2，为地下水补给河水。此法不适用于间歇性河流及侧向径流强烈，潜水位与河水位不相连的经常性河流。因为消耗于包气带的水量占相当比例，误差较大。4.大气降水和地表水