地下水的补给排泄与径流
【范例一】地下水补给、径流、排泄条件
3.4.1 含水岩组与富水性1、含水岩组根据地层岩性或相似及组合特征，赋存空间等，将勘查区及其周围划分为松散岩、碎屑岩类二类含水岩组。
松散岩类含水岩组由第四系残坡积层粘土组成；碎屑岩类含水岩组由下三统,中三叠百蓬组的砂岩、泥岩、粉砂岩组成。
2、含水岩组的富水性（1）松散岩类含水岩组的富水性该类含水岩组的地下水赋存于空隙中，地下水类型为孔隙水，由于赋存空间细小，储水条件差，估富水性弱，水量贫乏。
（2）碎屑岩类含水岩组的富水性该类含水岩组的地下水赋存于砂岩，泥岩、粉砂岩构造风化裂隙中，地下水类型为构造裂隙水，赋存空间窄小，储水条件较差，根据1:20万东兰幅区域水文地质普查资料，枯水期径流模数小于3L/s.km2,泉水流量小于1L/s，为富水性弱，水量贫乏。
3.4.2 地下水补给、径流、排泄条件1、松散岩类孔隙水补给、径流、排泄条件：该型地下水补给来源为大气降水、次为碎屑岩构造裂隙水侧向补给，受大气降水、构造裂隙水侧向补给的地下水在孔隙中运动，由高处往低处运移，于低洼之处以泄流或季节性泉形式排泄于地表。
2、碎屑岩类构造裂隙水补给、径流、排泄条件：该类型地下水补给来源主要为大气降水，大气降水在山脊或斜坡通过构造风化裂隙以渗入方式补给地下水，地下水在构造风化网状裂隙中运动，顺着含水层倾斜方向，由山脊、斜坡想附近上烈溪沟底运移，于该溪沟底部和两侧以泄流或泉水形式排泄于地表，汇集而成地表，溪流，流向由东向西，最终汇入红水河。
勘查区位于碎屑岩分布区，所处地势较高，为地下水补给、径流区，滑坡后缘及中部为补给区，本次所布置ZK2、ZK5、ZK6、ZK7、ZK9钻孔未发现地下水位，在滑坡前缘附近为地下水径流区，所布置ZK1、ZK3、ZK4、ZK8钻孔均发现有地下水位，埋深3.0～5.4m，标高597～605.6m。
地下水补给量和排泄量的具体计算
地下水补给量和排泄量的具体计算1.地下水补给量的计算1.1自然补给量法自然补给量法是通过评估地表流水与地下水之间的关系来计算地下水补给量。
常用的计算方法有：(1)降水剩余法：地下水补给量等于降水量减去地表径流量和蒸发量。
一般通过水文观测和气象数据来估算。
(2)水文平衡法：根据区域水文平衡原理，将降水、蒸发、径流、蓄水和地下水补给量等各项因素进行综合考虑，并利用水量平衡方程进行计算。
1.2同位素示踪法同位素示踪法是通过测定地下水中的同位素含量来计算地下水补给量。
常用的同位素包括氢、氧同位素和氡同位素。
通过测定同位素的比例和含量变化，结合水文地质条件分析，可以计算出地下水补给量。
2.地下水排泄量的计算地下水排泄量是指地下水从地下水层流出到地表水或引入到其他水体的量。
下面介绍两种常用的地下水排泄量计算方法。
2.1地下水位观测法地下水位观测法是通过长期监测地下水位变化，结合水文地质条件分析，计算地下水排泄量。
具体步骤为：(1)建立地下水位观测点，安装地下水位观测井。
(2)进行长期的地下水位监测，获取地下水位的时空变化数据。
(3)根据地下水位变化分析地下水排泄量，使用水力学公式进行计算。
2.2水量平衡法水量平衡法是通过对地下水流域的入渗量、蒸发量、地下水补给量、地下水开采量以及地下水位变化等水文过程进行综合分析，计算地下水排泄量。
具体步骤为：(1)收集入渗、蒸发、地下水补给量、地下水开采量和地下水位变化等数据。
(2)利用水量平衡方程根据这些数据进行计算，解出地下水排泄量。
总结：地下水补给量和排泄量的计算是通过分析地下水流动过程和水文地质条件，结合水文监测数据和水量平衡方程等进行综合计算的。
不同的地质条件和水文观测数据量的不同，计算方法也有所差异。
在具体计算过程中，需要考虑各种影响因素，并采取科学合理的方法进行计算，以保证计算结果的准确性和可靠性。
053地下水的补给与排泄
降水入渗系数α的确定方法 ➢ 利用地中渗透仪测定；
地中渗透仪平面图
测蒸发量
地中渗透仪结构图
测入渗量
• 根据入渗量与年降雨量的比值，即可求得该年份对 应降雨量、不同岩性、水位埋深的降雨入渗系数；
• 通过常时间观测，可以求得不同降雨年份的降雨入 渗系数。
➢ 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。
➢新水可以超过老水，优先
达含水层；
t1
➢包气带不必达到饱和即可 t2
(四)含水层之间的补给
含水层通过导水断层 发生水力联系
含水层通过钻孔发 生水力联系
(五)地下水的人工补给
人工补给地下水的方式
1—透水层；2—弱透水层；3—地下水位；4—地表水位及井中水位；5—水流方向；6—井
二、地下水的排泄
排泄方式 排泄条件 排泄量的确定
长白山温泉
趵突泉
地下水的排泄方式
(二)泄流
河流切割含水层时，地下水向河流的排泄， 称为泄流 地下水的泄流量可通过分割河流流量过程线 的方法确定
(二)泄流
玛纳斯河1955年日平均流量过程线补给类型分割图
1—深层地下水补给；2—融雪水补给；3—浅层地下水补给；4—降雨补给；5—高山冰雪融水补给
蒸发和蒸腾 (Evaporation & Evapotranspiration）
07地下水的补给、排泄与径流解析
第七章 地下水的补给、排泄与径流
过程：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。 意义：补给、排泄与径流决定着地下水水量、水质在空间 与时间上的分布。 为了解地下水的赋存变化规律，合理评价和开发利用 水资源，就必须研究地下水的补给、排泄与径流特征。
第七章 地下水的补给、排泄与径流
目前认为，松散沉积物中的降水入渗存在活塞式与捷径 式两种：
第七章 地下水的补给、排泄与径流
活塞式下渗：鲍得曼（Bodman）等人于1943—1944年对均质砂 进行室内入渗模拟试验的基础上提出，简而言之，这种入渗方 式是入渗水的湿锋面整体向下推进，犹如活塞的运移。 在理想情况下，包气带水
普遍认为，在砂砾质土中主要为活 塞式下渗，而在粘性土中则活塞式与捷 径式下渗同时发生。
第七章 地下水的补给、排泄与径流
二、影响大气降水补给地下水的因素
蒸发
地表
降水
地表径流 下渗补给含水层
渗入地面以下的水，不等于补给含水层的水。其中相当 一部分将滞留于包气带中构成土壤水，通过土面蒸发与叶面 蒸腾的方式从包气带水直接转化为大气水。 以土壤水形式滞留于包气带并最终返回大气圈的水量相 当大。我国华北平原总降水量有70％以上转化为土壤水。
第七章 地下水的补给、排泄与径流
7.1 地下水的补给
7.1.1 大气降水对地下水的补给 7.1.2 地表水对地下水的补给
7.1.3 大气降水及河水补给地下水水量的确定
7.1.4 凝结水的补给 7.1.5 含水层之间的补给 7.1.6 地下水的其它补给来源 泉 泄流
7.2 地下水的排泄
水文地质学-第6章地下水的补给、排泄和径流
二、地表水对地下水的补给
1.具备条件 1.具备条件
地表水位高于地下水位。 地表水位高于地下水位。
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第六章 地下水的补给径流与排泄
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河流上游 和中游
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第六章 地下水的补给径流与排泄
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长江瞿塘峡
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第六章 地下水的补给径流与排泄
地下水的补给 排泄和径流
地下水的补给、径流、 地下水的补给、径流、排泄这三个环节 就是地下水的循环――即自然界循环中的水 ， 即自然界循环中的水， 就是地下水的循环 即自然界循环中的水 处于地下隐伏阶段的循环。 处于地下隐伏阶段的循环。 基本概念 地下水的补给――含水层从外界获得水量的过 地下水的补给 程。 地下水的排泄――含水层失去水量的过程。 地下水的排泄 地下水的径流――获得水量到失去水量所经历 地下水的径流 的过程。
3.越流补给
越流补给是通过弱含水层的补给（ 越流补给是通过弱含水层的补给（leakage recharge） ） 要弄清谁补给谁： 在水的密度相同时， 要弄清谁补给谁 ： 在水的密度相同时 ， 高水位补 给低水位， 不一定是高的含水层补给低的含水层。 给低水位 ， 不一定是高的含水层补给低的含水层 。
chd-qw 第六章 地下水的补给径流与排泄 4
①入渗过程
a.渗润阶段：降水初期，如果土壤干燥，下 渗润阶段：降水初期，如果土壤干燥， 渗润阶段 渗水主要受静电引力作用， 渗水主要受静电引力作用 ， 受土粒吸附 形成结合水， 结合水的饱和， 形成结合水 ， 结合水的饱和 ， 即本阶层 的结束； 的结束； b.渗漏阶段 ： 随着土壤含水量增大 ， 分子 渗漏阶段： 渗漏阶段 随着土壤含水量增大， 作用力（ 静电引力） 作用力 （ 静电引力 ） 由毛管力和重力作 用取代， 逐渐充填岩土孔隙及下渗， 用取代 ， 逐渐充填岩土孔隙及下渗 ， 直 到重力起主导作用。 到重力起主导作用。 c.渗透阶段：孔隙水分近乎饱和，水主要受 渗透阶段： 渗透阶段 孔隙水分近乎饱和， 重力作用稳定向下流动。 重力作用稳定向下流动。
七章补径排
一次降水对潜水的补给量： Xy=X-Yy-（H-h）(Wmax-W0)。 Xy：一次降水对潜水的补给量; X：降水量。 Yy：地面径流量。 2）影响因素： 降雨形式（大，中，小雨）。小雨易入渗，形成地表径 流少。 降水强度：(每小时降水量mm/h); 地形条件;植被情况： 地表平整程度; 包气带岩性、厚度：K值小且厚度大时补 给潜水量就小。 以上条件或因素不完全单一，而是综合影响，互相制约 。
近几年，由于气候变化及不合理的开采地下水，北方的 泉口大都相继干枯。 **读P76页的图，
按要求写出读
书报告
二、向河流排泄 1、河水与地下水的关系 潜水与河水无直接关系； 潜水与河水有直接关系； 潜水与河水有周期关系； 承压水与河水有直接关系。
2、基流分割 由于线状排泄不集中，不易测定，故用分割法。该 方法有平割、斜割、分段割、退水曲线割等。 以平割为例：从水位起开始，经退水后再上升为止 ，连接成直线，以下阴影部分为基流（泄流）。即地下水 补给河水的水量。
(5）泉的化学成分、物理性质及气体成分，反映 当地地下水的水质特点和形成的环境特点。 （6）水温反映地下水的埋藏特点，如水温接近气 温，说明地下水埋藏较浅，温泉来自深部。 （7）泉的研究有利于判断地质构造，泉常出露于 断层带及接触带 （8）岩溶区大泉可以直接开采利用，如利用不当 ，“扩泉”也会导致水源枯竭，破坏风景。 （9）对国民经济建设有重要意义，有的泉是供水 水源地（排泄区水量大），也有的是著名的旅游胜地。 北方大泉在早期都有神秘色彩，有庙宇或名人题词。
2．降雨入渗系数的确定： 降雨入渗系数指在同一面积上降雨入渗补给地下水 数量占降水百分比。 α =Xi/X*100%. α :入渗系数 Xi：入渗量 X：降雨量。 （1）根据动态观测资料资料求α 。 α = Xi/X Xi=△h*F*μ X=X*F α =△hμ /X=μ (Hmax-H+△ht)/XI △H:水位增加值； F:面积 ； μ :给水度； H:降水前的水位。△h:地下水位变化； x:在水位上升时期以厚度表示降水量。
地下水的补给、径流、排泄及家乡地下水开采特征
地下水的补给、径流、排泄及家乡地下水的开采特征摘要地下水作为整个地球上水循环的重要环节之一，通过含水层从外界获得补给，在含水层中向排泄区运动和赋予它们的岩石相互作用，最后向外界排泄而参与水循环。
地下水的不断交替、不断更新决定了含水层中水质水量在空间上和时间上的变化。
为了了解地下水的赋存变化规律，合理评价和开发水资源，就必须研究地下水的补给、排泄与径流特征。
关键词：补给径流排泄地下水一、地下水地补给含水层从外界获得水量的过程称作补给，主要来源有：大气降水、地表水、凝结水、其他含水层水和人工补给。
（1）大气降水大气降水是自然界水循环中最活跃的因素之一，也是千层地下水的主要补给来源。
降落到地面的水分一部分变为坡面径流或被蒸发而消失，仅有部分渗入地下。
这一部分到达潜水面以前，必须经过土颗粒、空气和水三相组成的包气带，因此入渗过程中水的运动是极其复杂的。
降水到达地面后，便向岩石土壤中渗入。
如果降雨前土层湿度不大，则入渗的水先形成结合水，大道最大结合水量后，剩余的水才形成毛细水继续下渗，只有当包气带中所有毛细水被充满后，才能形成重力水连续下渗。
（2）地表水对地下水的补给地表水体包括河流、湖泊、水库、海洋等，它们都在一定条件下成为地下水的补给。
地表水补给地下水必要条件有以下两方面：一方面，两者之间必须有水力联系；另一方面，地表水为必须高于地下水位。
如某些平原河流的下游，河流中上游的洪水期，河流出山后的山前地段和河流流经岩溶发育地段，一般满足上述条件，地表水补给地下水。
（3）凝结水的补给凝结作用指空气的饱和湿度随温度降低，温度降到一定程度，绝对湿度与饱和湿度相等。
温度继续下降，超过饱和湿度的那一部分水便凝结成液态水。
白天，大气和土壤均吸热，晚上，土壤散热快而大气散热慢，低温将带一定程度，土壤孔隙中水汽达到饱和，凝结成水滴，土壤空气的绝对湿度随之降低，导致大气中水汽和土壤孔隙水汽压力不平衡，地面大气中水汽想土壤孔隙中运动并凝结，不断补充，不断凝结形成重力水下渗。
《水文地质基础》第六章 地下水的补给与排泄
第1节 地下水的补给
Groundwater recharge
补给方式：大气降水入渗、地表水入渗、凝
结水入渗、其他含水层或含水系统 、人工补 给
补给量(Incremeng of aquifer)的确定：
研究每一种补给方式的补给量大小
影响补给量大小的因素：讨论每一种补给
方式的影响因素
第1节 地下水的补给—大气降水入渗补 给
(Interaquifer flow; Flow across)
影响补给量大小的因素
两个含水层之间的水头差； 裂隙、断层的透水性； 弱透水层的透水性及厚度
越流补给量的确定：
K —— 弱透水层垂向渗透系数；
(Coefficient of permeability) I —— 驱动越流的水力梯度；
系：
地表水入渗补给量的确定
平原地区。选择符合下列条件的典型渗漏地段 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 根据△Q 的大小确定地表水与地下水的补排关系和 渗漏量。
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。
人工回灌
采用有计划的人为措施补充含水量的水量称为人工
补给地下水 。其目的有：
补充、储存地下水资源； 抬高地下水位以改善地下水开采条件； 储存热源以用于锅炉用水； 储存冷源用于空调冷却； 控制地面沉降； 防止海水倒灌与咸水入侵含水层；
第2节 地下水的排泄
Groundwater discharge
按出露原因： 侵蚀泉、接触泉、溢流泉——下降泉 (Destructional spring;boundary spring, Contact spring; Overflowing spring) 侵蚀泉、断层泉、接触带泉——上升泉 (Fault spring)