水文地质学基础第8章 地下水的补给与排泄
合集下载
水文地质学基础--8.补给与排泄
上升泉(Ascending spring) 由承压水补给
侵蚀泉：
地形切割到潜水面
接触泉：
地形切割至隔水底板
溢流泉：
水流在前方受阻，水 位抬升，而溢流成泉
下降泉——
由潜水或上层滞水 补给
上升泉（承压含水层补给）
侵蚀泉
地形切割到隔水顶板
断层泉
通过导水断层出露成泉
接触带泉
通过接触带出露
思考题：试分析下列各泉的名称?
活塞式入渗(均质砂土)
是指入渗水的湿锋面整体向下推进，就象活塞的运移一样；
➢ 补充包气带水
分亏缺;
t1
➢ 年龄新的水推 动年龄老的水
下移，“老”
水在前，“新”
t2
水在后。
捷径式入渗 (粘性土介质)
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。
入渗
地表径流Rs 地表水
包气带Δ S
补给R
含水层
R=P-ET-Rs-ΔS
大气降水入渗补给量的确定
包气带
地中渗透仪 零通量面法
达西法 人工示踪剂 历史示踪剂 环境示踪剂 热示踪剂
水均衡法 物理方法
示踪方法 模拟模型
饱和带
水位动态法 达西法
地下水测年 环境示踪剂
10
大气降水入渗补给量的确定
平原区一般采用入渗系数法（α）;
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。
泉（Spring）
泉是地下水的天然露头，多为“点”状，属径流排泄； 泉的出露是地形、地质与水文地质条件有机结合的结果。
侵蚀泉：
地形切割到潜水面
接触泉：
地形切割至隔水底板
溢流泉：
水流在前方受阻，水 位抬升，而溢流成泉
下降泉——
由潜水或上层滞水 补给
上升泉（承压含水层补给）
侵蚀泉
地形切割到隔水顶板
断层泉
通过导水断层出露成泉
接触带泉
通过接触带出露
思考题：试分析下列各泉的名称?
活塞式入渗(均质砂土)
是指入渗水的湿锋面整体向下推进，就象活塞的运移一样；
➢ 补充包气带水
分亏缺;
t1
➢ 年龄新的水推 动年龄老的水
下移，“老”
水在前，“新”
t2
水在后。
捷径式入渗 (粘性土介质)
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。
入渗
地表径流Rs 地表水
包气带Δ S
补给R
含水层
R=P-ET-Rs-ΔS
大气降水入渗补给量的确定
包气带
地中渗透仪 零通量面法
达西法 人工示踪剂 历史示踪剂 环境示踪剂 热示踪剂
水均衡法 物理方法
示踪方法 模拟模型
饱和带
水位动态法 达西法
地下水测年 环境示踪剂
10
大气降水入渗补给量的确定
平原区一般采用入渗系数法（α）;
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。
泉（Spring）
泉是地下水的天然露头，多为“点”状，属径流排泄； 泉的出露是地形、地质与水文地质条件有机结合的结果。
第八章地下水的补给与排泄
分）随时间变化。
2）泉的动态类型划分： 根据不稳定系数 R = Qmin(一年内)/Qmax（一年内）
4、泉的动态特征：
下降泉呈季节性变化，丰水季节流量大，枯水
季节流量小，甚至干枯，动态类型属
型；
上升泉受气象因素影响大小，流量稳定，属
型；
岩溶泉有上升泉与下降泉之分，其特点是极 不稳定，属 型。
（1）比较W1和W2钻孔水位高低，比较W3和W4钻孔水 位高低（可画图表示）；
气候因素（X，E）：
蒸
降水总量,降水强度,降水频率； E发
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，蒸发强度小。
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
大气圈
பைடு நூலகம்
降 水
X
地面
入 渗
地表 径流
Rs
（水包分气滞带留）S
qX
含水层 （获得补给）
四、含水层之间的补给
潜水—承压水之间 的补给
越流
地下水量
的内部转化
思考题：
（右图）中泉水的
大小与哪些因素有
关？
天窗、越流——地下水量的内部转化
越流：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。
经常发生于松散沉积物中，粘性土层构成弱透水层。 思考：越流量如何计算？
四、含水层之间的补给
的结果，水分不断消耗，地下水位下降，盐分不断积累在土 层上部！
• 毛细上升速度: VC =KΔH/L
土壤蒸发过程示意图
土面蒸发过程-毛细水上升消耗过程
2）泉的动态类型划分： 根据不稳定系数 R = Qmin(一年内)/Qmax（一年内）
4、泉的动态特征：
下降泉呈季节性变化，丰水季节流量大，枯水
季节流量小，甚至干枯，动态类型属
型；
上升泉受气象因素影响大小，流量稳定，属
型；
岩溶泉有上升泉与下降泉之分，其特点是极 不稳定，属 型。
（1）比较W1和W2钻孔水位高低，比较W3和W4钻孔水 位高低（可画图表示）；
气候因素（X，E）：
蒸
降水总量,降水强度,降水频率； E发
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，蒸发强度小。
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
大气圈
பைடு நூலகம்
降 水
X
地面
入 渗
地表 径流
Rs
（水包分气滞带留）S
qX
含水层 （获得补给）
四、含水层之间的补给
潜水—承压水之间 的补给
越流
地下水量
的内部转化
思考题：
（右图）中泉水的
大小与哪些因素有
关？
天窗、越流——地下水量的内部转化
越流：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。
经常发生于松散沉积物中，粘性土层构成弱透水层。 思考：越流量如何计算？
四、含水层之间的补给
的结果，水分不断消耗，地下水位下降，盐分不断积累在土 层上部！
• 毛细上升速度: VC =KΔH/L
土壤蒸发过程示意图
土面蒸发过程-毛细水上升消耗过程
地下水的补给与排泄.doc
第七章地下水的补给与排泄第一节地下水的补给含水层或含水系统从外界获得水量的过程称作补给。
补给研究包括补给来源、补给条件与补给量。
地下水补给来源有天然与人工补给。
天然补给包括大气降水、地表水、凝结水和来自其他含水层或含水系统的水；与人类活动有关的地下水补给有灌溉回归水、水库渗漏水，以及专门性的人工补给（利用钻孔）。
一、大气降水对地下水的补给（1）大气降水入渗机制松散沉积物中的降水入渗存在活塞式与捷径式两种（见图7－1）：活塞式下渗是入渗水的湿锋面整体向下推进，犹如活塞的运移如图7－1（a）。
图7—1活塞式与捷径式下渗（a）活塞式下渗；（b）捷径式与活塞式下渗的结合图7—2 降水入渗过程中包气带水分分布曲线—残留含水量；—饱和含水量活塞式下渗过程：a）雨季之前（）时，包气带水分分布曲线如图7—2（a）所示，近地表面水分出现亏缺。
b）雨季初期~时，入渗的降水首先补充包气带水分分布曲线的亏缺部分，如图7—2（a）和所示。
c）随着降雨的继续，多余的入渗水分开始下渗，近地表面出现高含水量带，水分分布特征如图7—2（b）时的状况；如果连续降雨高含水量带将向下推进，如果此时停止降雨，高含水量带的水分向下缓慢消散（如图7—2（b）所示）。
d）停止降雨后，理想情况下，包气带水分向下运移最终趋于稳定，不下渗也无蒸发、蒸腾时，含水层获得补给，地下水水位抬升，此时均质土包气带水分分布如图7－2（c）所示。
活塞式下渗是在理想的均质土中室内试验得出的。
实际上，从微观的角度看，并不存在均质土。
尤其是粘性土，捷径式入渗往往十分普遍。
捷径式入渗：当降雨强度较大，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，并沿下渗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。
如图7－1（b）所示。
捷径式下渗与活塞式下渗比较，主要有两点不同：（a）活塞式下渗是年龄较新的水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先到达含水层；（b）对于捷径式下渗，入渗水不必全部补充包气带水分亏缺，即可下渗补给含水层。
地质大水文地质学课件第8章 地下水的补给与排泄
第八章 地下水的补给与排泄
8.1 地下水的补给与排泄 8.2 地下水的排泄 8.3 含水层之间地下水的转化 8.4 本章小结
>>地下水经常不断地参与着自然界的水循环。含水层或含 水系统经由补给从外界获得水量，通过径流将水量由补给处 输送到排泄处向外界排出。
>>在补给与排泄过程中，含水层与含水系统除了与外界交 换水量外，还交换能量、热量与盐量。
(7)某承压含水层被开采时，其上部的潜水含水层水头也逐渐下降， 请解释这种现象？
(8)画出间歇性河流对潜水的补给过程的横断面示意流网图，并说 明间歇性河流变化规律对潜水含水层动态的影响。
>>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：大气降水补给；地表水补给；凝结水补给； 与人类活动有关的补给。
第八章 地下水的补给与排泄
8.1 地下水的补给与排泄 8.2 地下水的排泄 8.3 含水层之间地下水的转化 8.4 本章小结
8.2 地下水的排泄
>>含水层(含水系统)向外界排出水量的过程称为排泄。 >>排泄过程中，含水层的水质、水位等也发生相应变化。 >>地下水排泄的研究包括：
补给含水层
A
M
主含水层
B
HA HB
V KI H A HB M
第八章 地下水的补给与排泄
8.1 地下水的补给与排泄 8.2 地下水的排泄 8.3 含水层之间地下水的转化 8.4 本章小结
8.4 本章小结
8.4.1 学习要求
>>掌握地下水的补给过程及其影响因素； >>掌握地下水的排泄过程及其影响因素； >>理解含水层之间地下水的相互转化。
8.1 地下水的补给与排泄 8.2 地下水的排泄 8.3 含水层之间地下水的转化 8.4 本章小结
>>地下水经常不断地参与着自然界的水循环。含水层或含 水系统经由补给从外界获得水量，通过径流将水量由补给处 输送到排泄处向外界排出。
>>在补给与排泄过程中，含水层与含水系统除了与外界交 换水量外，还交换能量、热量与盐量。
(7)某承压含水层被开采时，其上部的潜水含水层水头也逐渐下降， 请解释这种现象？
(8)画出间歇性河流对潜水的补给过程的横断面示意流网图，并说 明间歇性河流变化规律对潜水含水层动态的影响。
>>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：大气降水补给；地表水补给；凝结水补给； 与人类活动有关的补给。
第八章 地下水的补给与排泄
8.1 地下水的补给与排泄 8.2 地下水的排泄 8.3 含水层之间地下水的转化 8.4 本章小结
8.2 地下水的排泄
>>含水层(含水系统)向外界排出水量的过程称为排泄。 >>排泄过程中，含水层的水质、水位等也发生相应变化。 >>地下水排泄的研究包括：
补给含水层
A
M
主含水层
B
HA HB
V KI H A HB M
第八章 地下水的补给与排泄
8.1 地下水的补给与排泄 8.2 地下水的排泄 8.3 含水层之间地下水的转化 8.4 本章小结
8.4 本章小结
8.4.1 学习要求
>>掌握地下水的补给过程及其影响因素； >>掌握地下水的排泄过程及其影响因素； >>理解含水层之间地下水的相互转化。
地下水补给与排泄
土壤中的水分在重力作用下向下渗透，补给地下水。
植被蒸腾作用
植物通过根系吸收土壤中的水分，再通过蒸腾作用释放到大气中，部分水分会渗 透到地下水中。
其他来源补给
农业灌溉
农业灌溉用水通过土壤渗透和地表径流等方式补给地下水。
工业废水和生活污水
经过处理后的工业废水和生活污水，通过渗井、渗坑等方式补给 地下水。
人工回灌
通过人工回灌的方式，将地表水或处理后的废水灌入地下含水层， 以增加地下水资源量。
03 地下水排泄方式及途径
蒸发排泄
01
02
03
土壤蒸发
当地下水埋深较浅时，通 过土壤毛细管作用上升到 地表，在地面直接蒸发。
植物散发
植物吸收地下水，通过叶 片气孔散发到大气中。
水面蒸发
当地下水露出地表形成河 流、湖泊等水域时，通过 水面蒸发排泄。
存在于含水介质中的水，具有流动性 和溶解能力。
补给与排泄过程简述
补给过程
大气降水、地表水、凝结水等通 过包气带下渗水量的过程，包括泉、 人工开采、蒸发、向地表水体排泄 等。
补给与排泄关系
在天然条件下，地下水的补给与排 泄总体保持平衡。当补给量大于排 泄量时，地下水位上升；反之，地 下水位下降。
如褶皱、断层等地质构造对地下水的补给和排泄 具有控制作用。
水文地质条件
包括含水层的厚度、渗透性等，直接影响地下水 的补给和排泄。
地形地貌影响
地形坡度
地形坡度影响地下水的流动方向和速度，从而影响地下水的补给和 排泄。
地貌类型
如河谷、山前倾斜平原等地貌类型对地下水的补给和排泄具有重要 影响。
地表水体
地表水体如河流、湖泊等对地下水具有补给作用，同时也会影响地下 水的排泄。
植被蒸腾作用
植物通过根系吸收土壤中的水分，再通过蒸腾作用释放到大气中，部分水分会渗 透到地下水中。
其他来源补给
农业灌溉
农业灌溉用水通过土壤渗透和地表径流等方式补给地下水。
工业废水和生活污水
经过处理后的工业废水和生活污水，通过渗井、渗坑等方式补给 地下水。
人工回灌
通过人工回灌的方式，将地表水或处理后的废水灌入地下含水层， 以增加地下水资源量。
03 地下水排泄方式及途径
蒸发排泄
01
02
03
土壤蒸发
当地下水埋深较浅时，通 过土壤毛细管作用上升到 地表，在地面直接蒸发。
植物散发
植物吸收地下水，通过叶 片气孔散发到大气中。
水面蒸发
当地下水露出地表形成河 流、湖泊等水域时，通过 水面蒸发排泄。
存在于含水介质中的水，具有流动性 和溶解能力。
补给与排泄过程简述
补给过程
大气降水、地表水、凝结水等通 过包气带下渗水量的过程，包括泉、 人工开采、蒸发、向地表水体排泄 等。
补给与排泄关系
在天然条件下，地下水的补给与排 泄总体保持平衡。当补给量大于排 泄量时，地下水位上升；反之，地 下水位下降。
如褶皱、断层等地质构造对地下水的补给和排泄 具有控制作用。
水文地质条件
包括含水层的厚度、渗透性等，直接影响地下水 的补给和排泄。
地形地貌影响
地形坡度
地形坡度影响地下水的流动方向和速度，从而影响地下水的补给和 排泄。
地貌类型
如河谷、山前倾斜平原等地貌类型对地下水的补给和排泄具有重要 影响。
地表水体
地表水体如河流、湖泊等对地下水具有补给作用，同时也会影响地下 水的排泄。
8.水文地质学基础-地下水流系统解析
砂槽模拟直观多级水流系统
局部水流系统—5个；中间水流系统—1个；区域水流系统—1 个
稳定二维流模拟——稳定降水，3个定高程的汇(排泄)，多级水流系统
8.5地下水含水系统与地下水流动系统的比较
（1）整体性（系统性）：二者都属于地下水系统。 含水系统的整体性体现于它具有统一的水力联系，存在于同一
含水系统中的水是个统一的整体，在含水系统中的任何一部分 加入（补给）或排出（排泄）水量，其影响均将波及整个含水 层系统。含水系统是一个独立而统一的水均衡单元，是一个三 维系统；可用于研究水量乃至盐量和热量的均衡，边界属于地 质零通量边界，为隔水边界，是不变的。
国内使用“地下水系统”术语相当普遍。但是不同使用者赋予的 内涵不尽相同。因此，比较合适的做法是，尽可能采用定义明确的 “地下水含水系统”及“地下水流系统”这两个术语。
8.2地下水系统的概念
地下水系统是地下水含水系统和地下水流动系统的统一。 地下水含水系统是指由隔水或相对隔水边界圈闭的、由含水层和 相对隔水层组合而成的、内部具有统一水力联系的赋存地下水的 岩系。 地下水流动系统是指由源到汇的流面群构成的、具有统一时空演 变过程的地下水体。
8.4地下水流动系统
介质场中地下水流动系统发育规 律：两种或更多个的地下水流动系 统时，它们所占据的空间大小取决 于两个因素： ① 势能梯度（I），等于源汇的势 差除以源汇的水平距离，I越大，其 地下水所占据的空间亦大； ② 介质渗透系数(K)，渗透性好， 发育于其中的流动系统所占据的空 间就大。
8.4地下水流动系统
8.4地下水流动系统
（2）水化学特征：在地下水流动系统中任意一点的水质取决于： ①输入水质； ②流程； ③流速； ④流程上遇到的物质及其可迁移性； ⑤流程上经受的各种水化学作用。
局部水流系统—5个；中间水流系统—1个；区域水流系统—1 个
稳定二维流模拟——稳定降水，3个定高程的汇(排泄)，多级水流系统
8.5地下水含水系统与地下水流动系统的比较
（1）整体性（系统性）：二者都属于地下水系统。 含水系统的整体性体现于它具有统一的水力联系，存在于同一
含水系统中的水是个统一的整体，在含水系统中的任何一部分 加入（补给）或排出（排泄）水量，其影响均将波及整个含水 层系统。含水系统是一个独立而统一的水均衡单元，是一个三 维系统；可用于研究水量乃至盐量和热量的均衡，边界属于地 质零通量边界，为隔水边界，是不变的。
国内使用“地下水系统”术语相当普遍。但是不同使用者赋予的 内涵不尽相同。因此，比较合适的做法是，尽可能采用定义明确的 “地下水含水系统”及“地下水流系统”这两个术语。
8.2地下水系统的概念
地下水系统是地下水含水系统和地下水流动系统的统一。 地下水含水系统是指由隔水或相对隔水边界圈闭的、由含水层和 相对隔水层组合而成的、内部具有统一水力联系的赋存地下水的 岩系。 地下水流动系统是指由源到汇的流面群构成的、具有统一时空演 变过程的地下水体。
8.4地下水流动系统
介质场中地下水流动系统发育规 律：两种或更多个的地下水流动系 统时，它们所占据的空间大小取决 于两个因素： ① 势能梯度（I），等于源汇的势 差除以源汇的水平距离，I越大，其 地下水所占据的空间亦大； ② 介质渗透系数(K)，渗透性好， 发育于其中的流动系统所占据的空 间就大。
8.4地下水流动系统
8.4地下水流动系统
（2）水化学特征：在地下水流动系统中任意一点的水质取决于： ①输入水质； ②流程； ③流速； ④流程上遇到的物质及其可迁移性； ⑤流程上经受的各种水化学作用。
地下水的补给与排泄
• 地下水的补-径-排决定了地下水的水质与水量在时空 上的分布。
• Recharge-runoff-discharge
2019/5/1
3
地下水的补给
• 概念：含水层或含水系统从外界获得水量（能量、热 量和盐分）的过程称为补给。
• 结果：补给使含水层获得水量，抬升地下水位，获得 能量（如势能增加）。同时也可能获得盐分，从而也 会改变地下水的水化学特征和水温。
• 地下水的排泄，根据其对水质的影响也分为两类：径 流排泄与蒸发排泄。
• 将补给和排泄结合起来，可得两类地下水循环：
– 渗入-径流型 – 渗入-蒸发型 – 渗入-弱径流型
2019/5/1
24
地下水补给与排泄对水质的影响
2019/5/1
25
复习思考题
• 地下水补给源有哪些？ • 降水补给地下水的形式、区别及其影响因素； • 请描述降水补给地下水的过程; • 越流及越流量的影响因素； • 地表水对地下水的补给有哪些特点，并解释； • 地下水排泄的途径； • 影响地下水蒸发的因素、土壤盐泽化形成的条件；
2019/5/1
26
Any questions?
2019/5/1
徐超
c_axu@ Tel:8？ X
– Hint: 图7-4的降水入渗补给含水层框图。
2019/5/1
11
地表水对地下水的补给
河流与地下水之间的补给关系沿着河流纵断面而变化；图7-5 河流与地下水之间的补给关系在不同季节而会有不同；图7-5 间歇性河流对地下水的补给过程。图7-6
• 河流补给地下水的补给量受一系列因素影响，按达西定律进行分 析，哪些因素？
14
降水与河水补给量的确定
• 计算式
• Recharge-runoff-discharge
2019/5/1
3
地下水的补给
• 概念：含水层或含水系统从外界获得水量（能量、热 量和盐分）的过程称为补给。
• 结果：补给使含水层获得水量，抬升地下水位，获得 能量（如势能增加）。同时也可能获得盐分，从而也 会改变地下水的水化学特征和水温。
• 地下水的排泄，根据其对水质的影响也分为两类：径 流排泄与蒸发排泄。
• 将补给和排泄结合起来，可得两类地下水循环：
– 渗入-径流型 – 渗入-蒸发型 – 渗入-弱径流型
2019/5/1
24
地下水补给与排泄对水质的影响
2019/5/1
25
复习思考题
• 地下水补给源有哪些？ • 降水补给地下水的形式、区别及其影响因素； • 请描述降水补给地下水的过程; • 越流及越流量的影响因素； • 地表水对地下水的补给有哪些特点，并解释； • 地下水排泄的途径； • 影响地下水蒸发的因素、土壤盐泽化形成的条件；
2019/5/1
26
Any questions?
2019/5/1
徐超
c_axu@ Tel:8？ X
– Hint: 图7-4的降水入渗补给含水层框图。
2019/5/1
11
地表水对地下水的补给
河流与地下水之间的补给关系沿着河流纵断面而变化；图7-5 河流与地下水之间的补给关系在不同季节而会有不同；图7-5 间歇性河流对地下水的补给过程。图7-6
• 河流补给地下水的补给量受一系列因素影响，按达西定律进行分 析，哪些因素？
14
降水与河水补给量的确定
• 计算式
水文地质学基础第8章 地下水的补给与排泄
泉出露两侧岩层的含水性：含水层；隔水层 泉出露处断层的导水性 泉的流量大小：导水性的好坏 泉的温度：地下水循环深度 泉流量大小或水化学：补给与径流条件的好坏
地下水的排泄
泄流
河流切割含水层时，地下水向河流的排泄，称为泄流 地下水泄流量可通过分割河流流量过程线、示踪等方法确定
地下水的排泄
“活塞式”入渗—— 均匀砂土层 “捷径式”下渗——空隙大小极悬殊 捷径式下渗，新水可以超过老水，优先达含水层 捷径式下渗，不必包气带达到饱和即可补给下方含水层
大气降水入渗补给的影响因素
入渗系数：α = qp / P
影响因素 降水量 降水方式：降水强度、时间 岩性：影响入渗、滞留 埋深：影响降水分流、地下水蒸发 地形：坡度影响地表径流的形成 植被 ：影响地表坡流的滞留和包气带水分亏缺
水分亏缺小，地下水经泉向河流排泄
可据排泄量反求补给量：泉、泄流
α = Q / (P×F)
地下水的补给
地表水补给
地表水补给地下水的机制
补给条件：存在水头差且存在水力联系
补给机制 间歇性河ห้องสมุดไป่ตู้补给机制
地表水补给地下水量的确定
补给量：Q = KIAt 测定方法
断面法 示踪剂法：温度、水化学、同位素等
大气降水补给地下水量的确定
平原区降水补给量：Q = P×F×α
降水入渗系数α的求取 潜水位天然变幅： α = qp / P = μΔh / P 地中蒸渗仪
平原区
大气降水补给地下水量的确定
山区
山区降水补给地下水异于平原区 主要分布基岩，地面渗透能力差别大 地形起伏与地质结构结合，汇流区范围常大于补给区 地表水与地下水转化关系复杂 地形切割强烈，水位埋深大，包气带水以重力水为主，
地下水的排泄
泄流
河流切割含水层时，地下水向河流的排泄，称为泄流 地下水泄流量可通过分割河流流量过程线、示踪等方法确定
地下水的排泄
“活塞式”入渗—— 均匀砂土层 “捷径式”下渗——空隙大小极悬殊 捷径式下渗，新水可以超过老水，优先达含水层 捷径式下渗，不必包气带达到饱和即可补给下方含水层
大气降水入渗补给的影响因素
入渗系数：α = qp / P
影响因素 降水量 降水方式：降水强度、时间 岩性：影响入渗、滞留 埋深：影响降水分流、地下水蒸发 地形：坡度影响地表径流的形成 植被 ：影响地表坡流的滞留和包气带水分亏缺
水分亏缺小，地下水经泉向河流排泄
可据排泄量反求补给量：泉、泄流
α = Q / (P×F)
地下水的补给
地表水补给
地表水补给地下水的机制
补给条件：存在水头差且存在水力联系
补给机制 间歇性河ห้องสมุดไป่ตู้补给机制
地表水补给地下水量的确定
补给量：Q = KIAt 测定方法
断面法 示踪剂法：温度、水化学、同位素等
大气降水补给地下水量的确定
平原区降水补给量：Q = P×F×α
降水入渗系数α的求取 潜水位天然变幅： α = qp / P = μΔh / P 地中蒸渗仪
平原区
大气降水补给地下水量的确定
山区
山区降水补给地下水异于平原区 主要分布基岩，地面渗透能力差别大 地形起伏与地质结构结合，汇流区范围常大于补给区 地表水与地下水转化关系复杂 地形切割强烈，水位埋深大，包气带水以重力水为主，
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上升泉
侵蚀泉：河流、冲沟等切穿承压含水 层的隔水顶板
断层泉：地下水沿导水断层上升，在 地面高程低于测压水位处涌溢地表
接触带泉：岩脉或侵入体与围岩的接 触带，常因冷凝收缩而产生隙缝，地下 水沿此类接触带上升成泉
泉的水文地质意义
直接得到水文地质资料；间接分析出水文地质信息
通过泉的出露标高、流量、动态、温度、水化学，可以综 合分析与泉水成因有关地质、水文地质条件
水文地质学基础
第八章地下水的补给与排泄
杨峰田 讲师 吉林大学环境与资源学院 yangfengtian@
2012年12月5日
地下水的补给
大气降水入渗补给机制
大气降水补给
包气带降水入渗能力的决定因素 包气带渗透性：岩性、入渗时间
入 渗 速 率
mm/min
降水入渗方式：活塞式与捷径式
泉出露两侧岩层的含水性：含水层；隔水层 泉出露处断层的导水性 泉的流量大小：导水性的好坏 泉的温度：地下水循环深度 泉流量大小或水化学：补给与径流条件的好坏
地下水的排泄
泄流
河流切割含水层时，地下水向河流的排泄，称为泄流 地下水泄流量可通过分割河流流量过程线、示踪等方法确定
地下水的排泄
“活塞式”入渗—— 均匀砂土层 “捷径式”下渗——空隙大小极悬殊 捷径式下渗，新水可以超过老水，优先达含水层 捷径式下渗，不必包气带达到饱和即可补给下方含水层
大气降水入渗补给的影响因素
入渗系数：α = qp / P
影响因素 降水量 降水方式：降水强度、时间 岩性：影响入渗、滞留 埋深：影响降水分流、地下水蒸发 地形：坡度影响地表径流的形成 植被 ：影响地表坡流的滞留和包气带水分亏缺
本章小结
地下水的补给 地下水的排泄
思考题
大气降水补给影响因素 捷径流与活塞流的区别 泉的种类与水文地质意义 越流
Thanks for your attention
水分亏缺小，地下水经泉向河流排泄
可据排泄量反求补给量：泉、泄流
α = Q / (P×F)
地下水的补给
地表水补给
地表水补给地下水的机制
补给条件：存在水头差且存在水力联系源自补给机制 间歇性河流补给机制
地表水补给地下水量的确定
补给量：Q = KIAt 测定方法
断面法 示踪剂法：温度、水化学、同位素等
蒸散发
蒸发与蒸散发 （evaporation & evapotranspiration） 土面蒸发：潜水通过包气带耗失水分
叶面蒸腾：通过植物根系吸收潜水或包气带水经 叶面向大气排泄
蒸发和蒸腾的影响因素
蒸发量的测定方法
含水层之间的补给与排泄
发生补给与排泄的条件：水力联系、水头差
越流：相邻含水层通过其间的弱透水层发生水量交换
地下水的补给
凝结水补给 灌溉回归水 人工补给
其他补给
地下水的排泄
泉
定义：泉——地下水的天然露头
泉的类型 按补给泉的含水层类型：上升泉、下降泉 按成因分类：侵蚀泉、接触泉、溢流泉、断层泉、 接触带泉
下降泉
侵蚀泉：沟谷切割揭露潜水含水层
接触泉：地形切割至隔水底板
溢流泉：水流在前方受阻，水位抬升 而溢流成泉
大气降水补给地下水量的确定
平原区降水补给量：Q = P×F×α
降水入渗系数α的求取 潜水位天然变幅： α = qp / P = μΔh / P 地中蒸渗仪
平原区
大气降水补给地下水量的确定
山区
山区降水补给地下水异于平原区 主要分布基岩，地面渗透能力差别大 地形起伏与地质结构结合，汇流区范围常大于补给区 地表水与地下水转化关系复杂 地形切割强烈，水位埋深大，包气带水以重力水为主，
侵蚀泉：河流、冲沟等切穿承压含水 层的隔水顶板
断层泉：地下水沿导水断层上升，在 地面高程低于测压水位处涌溢地表
接触带泉：岩脉或侵入体与围岩的接 触带，常因冷凝收缩而产生隙缝，地下 水沿此类接触带上升成泉
泉的水文地质意义
直接得到水文地质资料；间接分析出水文地质信息
通过泉的出露标高、流量、动态、温度、水化学，可以综 合分析与泉水成因有关地质、水文地质条件
水文地质学基础
第八章地下水的补给与排泄
杨峰田 讲师 吉林大学环境与资源学院 yangfengtian@
2012年12月5日
地下水的补给
大气降水入渗补给机制
大气降水补给
包气带降水入渗能力的决定因素 包气带渗透性：岩性、入渗时间
入 渗 速 率
mm/min
降水入渗方式：活塞式与捷径式
泉出露两侧岩层的含水性：含水层；隔水层 泉出露处断层的导水性 泉的流量大小：导水性的好坏 泉的温度：地下水循环深度 泉流量大小或水化学：补给与径流条件的好坏
地下水的排泄
泄流
河流切割含水层时，地下水向河流的排泄，称为泄流 地下水泄流量可通过分割河流流量过程线、示踪等方法确定
地下水的排泄
“活塞式”入渗—— 均匀砂土层 “捷径式”下渗——空隙大小极悬殊 捷径式下渗，新水可以超过老水，优先达含水层 捷径式下渗，不必包气带达到饱和即可补给下方含水层
大气降水入渗补给的影响因素
入渗系数：α = qp / P
影响因素 降水量 降水方式：降水强度、时间 岩性：影响入渗、滞留 埋深：影响降水分流、地下水蒸发 地形：坡度影响地表径流的形成 植被 ：影响地表坡流的滞留和包气带水分亏缺
本章小结
地下水的补给 地下水的排泄
思考题
大气降水补给影响因素 捷径流与活塞流的区别 泉的种类与水文地质意义 越流
Thanks for your attention
水分亏缺小，地下水经泉向河流排泄
可据排泄量反求补给量：泉、泄流
α = Q / (P×F)
地下水的补给
地表水补给
地表水补给地下水的机制
补给条件：存在水头差且存在水力联系源自补给机制 间歇性河流补给机制
地表水补给地下水量的确定
补给量：Q = KIAt 测定方法
断面法 示踪剂法：温度、水化学、同位素等
蒸散发
蒸发与蒸散发 （evaporation & evapotranspiration） 土面蒸发：潜水通过包气带耗失水分
叶面蒸腾：通过植物根系吸收潜水或包气带水经 叶面向大气排泄
蒸发和蒸腾的影响因素
蒸发量的测定方法
含水层之间的补给与排泄
发生补给与排泄的条件：水力联系、水头差
越流：相邻含水层通过其间的弱透水层发生水量交换
地下水的补给
凝结水补给 灌溉回归水 人工补给
其他补给
地下水的排泄
泉
定义：泉——地下水的天然露头
泉的类型 按补给泉的含水层类型：上升泉、下降泉 按成因分类：侵蚀泉、接触泉、溢流泉、断层泉、 接触带泉
下降泉
侵蚀泉：沟谷切割揭露潜水含水层
接触泉：地形切割至隔水底板
溢流泉：水流在前方受阻，水位抬升 而溢流成泉
大气降水补给地下水量的确定
平原区降水补给量：Q = P×F×α
降水入渗系数α的求取 潜水位天然变幅： α = qp / P = μΔh / P 地中蒸渗仪
平原区
大气降水补给地下水量的确定
山区
山区降水补给地下水异于平原区 主要分布基岩，地面渗透能力差别大 地形起伏与地质结构结合，汇流区范围常大于补给区 地表水与地下水转化关系复杂 地形切割强烈，水位埋深大，包气带水以重力水为主，