第5章地下水的补给排泄与径流ppt课件.ppt

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1、第五章地下水的补给、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第一节地下水的补给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

2、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、大气降水补给大气圈地面包气带（水分滞留）含水层（获得补给）地表径流蒸发降水入渗RsEXSqX见图5-1湿锋面t1t2地面潜水面降水入渗过程（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，

3、吸水能力很强，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、大气降水补给平原区降水入渗的补给量方程qX=X-Rs-E-ΔSqX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ΔS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

4、补给的影响因素（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。（四）降水入渗的研究方法及入渗系数的测定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（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

5、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=X·α·F·1000m3/a，mm，无量纲，km2降水入渗系数多用年平均值表示，通常0.2~0.5，南方岩溶地区达0.8，西北干旱地区趋于0。α：降水入渗系数;qx：年降水入渗量(mm);X：年降水量(mm).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

6、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。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

7、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。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五、地

8、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5-20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