1、复习复习地下水化学成分地下水化学成分主要气体成分主要气体成分主要离子成分主要离子成分矿化度矿化度地下水化学成分的形成作用地下水化学成分的形成作用溶滤作用溶滤作用脱碳酸作用脱碳酸作用脱硫酸作用脱硫酸作用浓缩作用浓缩作用阳离子交替吸附作用阳离子交替吸附作用混合作用混合作用人类活动作用人类活动作用地下水化学成分的基本成因类型地下水化学成分的基本成因类型(溶滤水溶滤水、沉、沉积水、内生水）积水、内生水）第第7 7章章 地下水的补给与排泄地下水的补给与排泄Recharge & Discharge of G.W.：含水层含水层或或含水系统含水系统从外界获得水量的过程；从外界获得水量的过程；：含水层含水层或
2、或含水系统含水系统向外界排出水量的过程。向外界排出水量的过程。地下水是通过地下水是通过补给补给与与排泄排泄两个环节参与自然界的水循环两个环节参与自然界的水循环7.1 7.1 地下水的补给地下水的补给7.2 7.2 地下水的排泄地下水的排泄地下水补给的研究内容地下水补给的研究内容补给来源补给来源补给条件补给条件补给量的计算方法补给量的计算方法一、地下水的补给来源一、地下水的补给来源补给来源补给来源人工补给人工补给天然补给天然补给大气降水入渗补给大气降水入渗补给凝结水补给凝结水补给相邻含水层的补给相邻含水层的补给地表水补给地表水补给灌溉水入渗补给灌溉水入渗补给生产生活废水补给生产生活废水补给水库渠
3、道渗漏补给水库渠道渗漏补给人工回灌补给人工回灌补给二、大气降水二、大气降水（Precipitation)对地下水的补给对地下水的补给入渗补给过程？入渗补给过程？入渗机制？入渗机制？影响入渗补给的因素？影响入渗补给的因素？入渗补给量的确定？入渗补给量的确定？1 1、入渗补给过程、入渗补给过程大气圈地面包气带含水层降雨降雨入渗入渗腾发腾发地表径流补给补给地表水2 2、入渗机制入渗机制（Infiltration Mechanism）目前认为，松散沉积物的降水入渗有两种方式：目前认为，松散沉积物的降水入渗有两种方式：定义定义：是指入渗水的湿锋面整体向下推进，就象活塞的：是指入渗水的湿锋面整体向下推进，
4、就象活塞的运移一样；运移一样；定义定义：是指入渗水由于存在水分运移的大空隙通道（根：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。先达到地下水面的过程。活塞式入渗活塞式入渗（Piston/Diffuse Type Infiltration）捷径式入渗捷径式入渗（Shot-circuit/Bypass Type Infiltration）优先流优先流( Preferential Flow)t1t2湿湿锋锋面面补充包气带水补充包气带水分亏缺分亏缺;年龄新的水推年龄新的水推动年龄老的水动年龄
5、老的水下移，下移，“老老”水在前，水在前，“新新”水在后水在后。活塞式入渗活塞式入渗( (均质砂土均质砂土) )捷径式入渗捷径式入渗 ( (粘性土粘性土介质介质) )入渗水不必全入渗水不必全部补充包气带部补充包气带水分亏缺水分亏缺; ;新水可以超过新水可以超过老水，优先达老水，优先达到含水层到含水层；t1t2水水气象因素气象因素降雨特征（降雨特征（降水量降水量、降水强度、降水历时等）；、降水强度、降水历时等）；气温、相对湿度等气温、相对湿度等( (影响蒸发）；影响蒸发）；地形地形；植被植被；地下水位埋深地下水位埋深其它其它（如城市化）（如城市化）包气带的性质包气带的性质（岩性岩性、结构、空间变
6、异性、土壤、结构、空间变异性、土壤含水量）含水量）4 4、大气降水入渗补给量的确定、大气降水入渗补给量的确定平原区大气降水入渗补给量平原区大气降水入渗补给量山区降水与河水入渗补给量山区降水与河水入渗补给量平原区大气降水入渗补给量平原区大气降水入渗补给量1000FXQ Xq（m3/a)（mm/a)Q Q为降水入渗补给地下水量（为降水入渗补给地下水量（m m3 3/a)/a) ；X X为年降水量为年降水量(mm)(mm)； 为降水入渗系数；为降水入渗系数；F F为补给区面积（为补给区面积（kmkm2 2）降水入渗系数降水入渗系数的确定方法的确定方法利用地中渗透仪测定；利用地中渗透仪测定；地中渗透仪
7、结构图地中渗透仪结构图实验场实验场观测室观测室接渗瓶接渗瓶马氏瓶马氏瓶水位调整装置水位调整装置包气带包气带岩性岩性水位埋深（水位埋深（m m）1 12 23 35 57 7粉粉 土土粉质粘土粉质粘土粘粘 土土平原区大气降水入渗补给量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；地下水水平径流及垂向越流很小；蒸发微弱蒸发微弱;不受开采影响不受开采影响;地下水位的抬升由降水入渗引起。地下水位的抬升由降水入渗引起。Xh降水入渗系数降水入渗系数的确定方法的确定方法利用天然潜水位变幅确定：利用天然潜水位变幅确定：山区降水与河水入渗补给量山区降水与河水入渗补给量利用排泄量计算：利用排泄量计算：10
8、00XfQQ Q为年地下水排泄量（为年地下水排泄量（m m3 3/a)/a) ；X X为年降水量为年降水量(mm)(mm)； 为入渗系数；为入渗系数；f f为汇水区面积（为汇水区面积（kmkm2 2）1000fXQ三、地表水对地下水的补给（自学）三、地表水对地下水的补给（自学）补给来源补给来源：河流、湖泊、水库、海洋等。：河流、湖泊、水库、海洋等。地表水补给地下水的必要条件地表水补给地下水的必要条件有水力联系有水力联系地表水水位高于地下水水位地表水水位高于地下水水位河流补给河流补给 影响河流补给的主要因素？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？如何确定河水对地下水的补给量？四、
9、含水层之间的补给四、含水层之间的补给承压水补给潜水承压水补给潜水潜水补给承压水潜水补给承压水天窗补给天窗补给导水断层补给导水断层补给钻孔补给钻孔补给越流补给越流补给潜水补给承压水潜水补给承压水承压水补给潜水承压水补给潜水天窗补给天窗补给越流补给越流补给导水断层补给导水断层补给通过钻孔补给通过钻孔补给越流越流（Leakage）越流的概念越流的概念具有一定具有一定水头差水头差的的相邻含水层相邻含水层，通过其间的，通过其间的弱透水岩层弱透水岩层发发生水量交换的过程。生水量交换的过程。越流的特点越流的特点具有一定具有一定水头差水头差的的相邻含水层，其间存在相邻含水层，其间存在弱透水层；弱透水层；越流面
10、积为全部弱透水层的分布范围，过水断面很大，故越流面积为全部弱透水层的分布范围，过水断面很大，故越流量越流量一般也一般也很大很大。越流量的计算越流量的计算越流量的计算越流量的计算KMKIQ MHHIBA?分析影响越流量的分析影响越流量的因素因素HAHB00 地下水排泄的研究地下水排泄的研究：排泄方式排泄方式排泄条件排泄条件排泄量的确定排泄量的确定：含水层含水层或或含水系统含水系统向外界排出向外界排出水量的过程。水量的过程。 泉泉（点状点状）向地表水体泄流向地表水体泄流河流（河流（线状线状）向向相邻含水层相邻含水层的排泄的排泄( (面状面状）土面蒸发土面蒸发（面状面状）叶面蒸发（叶面蒸发（面状面状
11、）径流排泄与蒸发排泄的区别径流排泄与蒸发排泄的区别径流排泄径流排泄水分（盐分）呈水分（盐分）呈液态液态排出排出, ,盐随水去；盐随水去；蒸发排泄蒸发排泄水分呈水分呈气态气态排出，盐分积累下来，排出，盐分积累下来，水去盐留，水去盐留，水质变化。水质变化。径流排泄径流排泄人工排泄人工排泄钻孔钻孔（点状点状）、）、渠道（渠道（线状线状）蒸发排泄蒸发排泄地下水的补给来源地下水的补给来源? ?大气降水入渗补给机制及其特点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影响大气降水入渗补给的因素? ?降雨入渗系数的含义降雨入渗系数的含义? ?其确定方法及适用条件其确定方法及适用条件? ?地表水
12、补给地下水的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? ?越流补给的含义越流补给的含义? ?如何确定越流量如何确定越流量? ?复习复习通知通知潜水潜水 承压水模拟演示实验承压水模拟演示实验 5 520412041： 3 3月月2929日（周三日（周三5 5、6 6、7 7、8 8节）节） 5 520422042： 3 3月月2929日（周三日（周三5 5、6 6、7 7、8 8节）节） 5 500430043： 3 3月月3030日（周四日（周四5 5、6 6、7 7、8 8节）节）地点：水地点：水-105-105请大家提前预
13、习！请大家提前预习！泉的类型泉的类型由由潜水潜水或或上层滞水上层滞水补给补给由由承压水承压水补给补给根据根据补给泉的含水层类型补给泉的含水层类型划分：划分：下降泉下降泉(Depressing spring)上升泉上升泉(Ascending spring)根据出露原因：根据出露原因：侵蚀泉侵蚀泉接触泉接触泉溢流泉溢流泉下降泉下降泉(Depressing spring)地形切割至隔水底板地形切割至隔水底板水流在前方水流在前方受阻，水位受阻，水位抬升，而溢抬升，而溢流成泉流成泉地形切割到潜水面地形切割到潜水面上升泉上升泉(Ascending spring)根据出露条件根据出露条件：侵蚀泉侵蚀泉断层泉
14、断层泉接触带泉接触带泉地形切割到隔水顶板地形切割到隔水顶板通过导水断层出露成泉通过导水断层出露成泉通过接触带出露通过接触带出露CD思考题：试分析下列各泉的名称思考题：试分析下列各泉的名称? ?AB研究泉的意义研究泉的意义泉的出露标高泉的出露标高：代表地下水位的标高；：代表地下水位的标高；泉的出露特征泉的出露特征：可用于判断泉水出露两侧岩层的性质（含水层、：可用于判断泉水出露两侧岩层的性质（含水层、隔水层）、地质构造隔水层）、地质构造( (断层断层) )等；等；泉流量大小泉流量大小：反映含水层补给条件、断层导水性的好坏；：反映含水层补给条件、断层导水性的好坏；泉水的分布特征泉水的分布特征：反映含
15、水层补给和排泄区的位置；：反映含水层补给和排泄区的位置；泉水的动态泉水的动态：反映地下水的类型；：反映地下水的类型；泉水化学特征泉水化学特征：反映含水层的水质特点及地下水径流强度；：反映含水层的水质特点及地下水径流强度；泉水的温度泉水的温度：反映地下水的埋藏条件（地下水循环深度）；：反映地下水的埋藏条件（地下水循环深度）；供水水源供水水源（直接利用）。（直接利用）。总之，泉的出露是总之，泉的出露是地形地形、地质地质与与水文地质条件水文地质条件的的巧妙结合巧妙结合。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以综
16、合分析与泉水成因有关地形地形、地质地质以及以及水文地质条件水文地质条件。三、蒸发和蒸腾三、蒸发和蒸腾( (自学自学) )蒸发蒸发(Evaporation )(Evaporation )土壤水蒸发土壤水蒸发潜水蒸发潜水蒸发蒸腾蒸腾( (EvapotranspirationEvapotranspiration）二、泄流（二、泄流（Discharge) Discharge) ( (自学自学) )四、含水层之间的排泄四、含水层之间的排泄( (自学自学) )承压含水层向潜承压含水层向潜水含水层排泄水含水层排泄潜水含水层向承潜水含水层向承压含水层排泄压含水层排泄通过越流排泄通过越流排泄次降雨量与入渗补给量次降雨量与入渗补给量1m0204060806-17-18-19-110-1降水入渗补给量/mm020406080100降水量/mm2m020406-17-18-19-110-1降水入渗补给量/mm020406080100降水量/mm年降雨量与入渗补给量年降雨量与入渗补给量问题：问题：年降雨年降雨量越大，入渗量越大，入渗补给量就一定补给量就一定越大吗？越大吗？亚砂土亚砂土岩性与降雨入渗补给量岩性与降雨入渗补给量水位埋深与入渗补给量水位埋深与入渗补给量问题问题：水位埋：水位埋深越浅，入渗深越浅，入渗补给量就一定补给量就一定越大吗？越大吗？亚砂土亚砂土
