地下水循环课件

1、复习,地下水化学成分 主要气体成分 主要离子成分 矿化度 地下水化学成分的形成作用 溶滤作用 脱碳酸作用 脱硫酸作用 浓缩作用 阳离子交替吸附作用 混合作用 人类活动作用 地下水化学成分的基本成因类型(溶滤水、沉积水、内生水）,第7章 地下水的补给与排泄 Recharge & Discharge of G.W.,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。,地下水是通过补给与排泄两个环节参与自然界的水循环,7.1 地下水的补给（Recharge of G.W.）,地下水补给的研究内容,补给来源 补给条件 补给量的计算方法,一、地下水的补给来源,补给来源,人工补给,天然补给,大气降水入渗补给,凝结水补给,相邻含水层的补给,地表水补给,灌溉水入渗补给,生产生活废水补给,水库渠道渗漏补给,人工回灌补给,二、大气降水（Precipitation) 对地下水的补给,入渗补给过程？ 入渗机制？ 影响入渗补给的因素？ 入渗补给量的确定？,1、入渗补给过程,大气圈,地面,包气带,含水层,腾发,地表径流,补给,地表水,2、入渗机制（Infiltration

2、Mechanism）,目前认为，松散沉积物的降水入渗有两种方式：,定义：是指入渗水的湿锋面整体向下推进，就象活塞的运移一样；,定义：是指入渗水由于存在水分运移的大空隙通道（根孔、虫孔、裂缝等），入渗水流沿着该通道下渗，优先达到地下水面的过程。,活塞式入渗（Piston/Diffuse Type Infiltration）,捷径式入渗（Shot-circuit/Bypass Type Infiltration） 优先流( Preferential Flow),t1,t2,湿锋面,补充包气带水分亏缺; 年龄新的水推动年龄老的水下移，“老”水在前，“新”水在后。,活塞式入渗(均质砂土),捷径式入渗 (粘性土介质),入渗水不必全部补充包气带水分亏缺; 新水可以超过老水，优先达到含水层；,t1,t2,水,3、影响降水入渗补给的因素,气象因素 降雨特征（降水量、降水强度、降水历时等）； 气温、相对湿度等(影响蒸发）；,地形； 植被；,地下水位埋深 其它（如城市化）,包气带的性质（岩性、结构、空间变异性、土壤含水量）,4、大气降水入渗补给量的确定,平原区大气降水入渗补给量 山区降水与河水入渗补给量,

3、平原区大气降水入渗补给量,（m3/a),（mm/a),Q为降水入渗补给地下水量（m3/a) ； X为年降水量(mm)； 为降水入渗系数； F为补给区面积（km2）,降水入渗系数的确定方法 利用地中渗透仪测定；,地中渗透仪结构图,实验场,观测室,接渗瓶,马氏瓶,水位调整装置,平原区大气降水入渗补给量,地下水水平径流及垂向越流很小； 蒸发微弱; 不受开采影响; 地下水位的抬升由降水入渗引起。,降水入渗系数的确定方法,利用天然潜水位变幅确定：,山区降水与河水入渗补给量,利用排泄量计算：,Q为年地下水排泄量（m3/a) ； X为年降水量(mm)； 为入渗系数； f为汇水区面积（km2）,三、地表水对地下水的补给（自学）,补给来源：河流、湖泊、水库、海洋等。 地表水补给地下水的必要条件 有水力联系 地表水水位高于地下水水位 河流补给 影响河流补给的主要因素？ 如何确定河水对地下水的补给量？,四、含水层之间的补给,承压水补给潜水 潜水补给承压水 天窗补给 导水断层补给 钻孔补给 越流补给,潜水补给承压水,承压水补给潜水,天窗补给,越流补给,导水断层补给,通过钻孔补给,越流（Leakage）,越流的

4、概念 具有一定水头差的相邻含水层，通过其间的弱透水岩层发生水量交换的过程。 越流的特点 具有一定水头差的相邻含水层，其间存在弱透水层； 越流面积为全部弱透水层的分布范围，过水断面很大，故越流量一般也很大。 越流量的计算,越流量的计算,K,M,?分析影响越流量的因素,HA,HB,7.2 地下水的排泄 (Discharge of Groundwater),地下水排泄的研究： 排泄方式 排泄条件 排泄量的确定,地下水的排泄：含水层或含水系统向外界排出水量的过程。,地下水的排泄方式,泉（点状） 向地表水体泄流河流（线状） 向相邻含水层的排泄(面状）,土面蒸发（面状） 叶面蒸发（面状）,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，水质变化。,径流排泄,人工排泄钻孔（点状）、渠道（线状）,蒸发排泄,地下水的补给来源? 大气降水入渗补给机制及其特点? 影响大气降水入渗补给的因素? 降雨入渗系数的含义?其确定方法及适用条件? 地表水补给地下水的条件? 影响河流补给的主要因素？如何计算补给量? 越流补给的含义?如何确定越流量?,复

5、习,通知,潜水承压水模拟演示实验 52041： 3月29日（周三5、6、7、8节） 52042： 3月29日（周三5、6、7、8节） 50043： 3月30日（周四5、6、7、8节） 地点：水-105 请大家提前预习！,一、泉（Spring）,泉的类型,由潜水或上层滞水补给,由承压水补给,根据补给泉的含水层类型划分：,下降泉(Depressing spring),上升泉(Ascending spring),根据出露原因： 侵蚀泉 接触泉 溢流泉,下降泉(Depressing spring),地形切割至隔水底板,水流在前方受阻，水位抬升，而溢流成泉,地形切割到潜水面,上升泉(Ascending spring),根据出露条件： 侵蚀泉 断层泉 接触带泉,地形切割到隔水顶板,通过导水断层出露成泉,通过接触带出露,思考题：试分析下列各泉的名称?,A,B,研究泉的意义,泉的出露标高：代表地下水位的标高； 泉的出露特征：可用于判断泉水出露两侧岩层的性质（含水层、隔水层）、地质构造(断层)等； 泉流量大小：反映含水层补给条件、断层导水性的好坏； 泉水的分布特征：反映含水层补给和排泄区的位置； 泉水的动态：反映地下水的类型； 泉水化学特征：反映含水层的水质特点及地下水径流强度； 泉水的温度：反映地下水的埋藏条件（地下水循环深度）； 供水水源（直接利用）。,总之，泉的出露是地形、地质与水文地质条件的巧妙结合。通过泉的出露条件、流量、动态、温度、水化学等信息，可以综合分析与泉水成因有关地形、地质以及水文地质条件。,三、蒸发和蒸腾(自学),蒸发(Evaporation ),土壤水蒸发 潜水蒸发,蒸腾(Evapotranspiration）,二、泄流（Discharge) (自学),四、含水层之间的排泄(自学),承压含水层向潜水含水层排泄,潜水含水层向承压含水层排泄,通过越流排泄,次降雨量与入渗补给量,图3-8 不同埋深黄土状亚砂土中降雨入渗补给历时曲线,图3-8 不同埋深黄土状亚砂土中降雨入渗补给历时曲线,年降雨量与入渗补给量,问题：年降雨量越大，入渗补给量就一定越大吗？,亚砂土,岩性与降雨入渗补给量,水位埋深与入渗补给量,问题：水位埋深越浅，入渗补给量就一定越大吗？,亚砂土,

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