地下水循环PPT课件

活塞式入渗(均质砂土)
补充包气带水
分亏缺;
年龄新的水推
t1
动年龄老的水
湿
下移，“老”
t2
锋 面
水在前，“新”
水在后。
捷径式入渗 (粘性土介质)
水
t1 t2
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；
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。
7.1 地下水的补给 7.2 地下水的排泄
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
水流在前方 受阻，水位 抬升，而溢 流成泉
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?
AB
C D
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、
h
X
山区降水与河水入渗补给量
利用排泄量计算： Q
f X 1000
Q为年地下水排泄量（m3/a) ； X为年降水量(mm)； α为入渗系数； f为汇水区面积（km2）
QX f 1000
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
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.
地形； 植被； 包气带的性质（岩性、结构、空间变异性、土壤
含水量） 地下水位埋深 其它（如城市化）
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
平原区大气降水入渗补给量
QXF100（0m3/a)
q X （mm/a)
Q为降水入渗补给地下水量（m3/a) ； X为年降水量(mm)； α为降水入渗系数； F为补给区面积（km2）
一、泉（Spring）
泉的类型
根据补给泉的含水层类型划分： 下降泉(Depressing spring) 由潜水或上层滞水补给 上升泉(Ascending spring) 由承压水补给
下降泉(Depressing spring)
根据出露原因：
侵蚀泉 接触泉 溢流泉
地形切割到潜水面
地形切割至隔水底板
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
Q KI
I HA HB M
M
K
?分析影响越流量的
因素
0
HA HB
0
7.2 地下水的排泄 (Discharge of Groundwater)
地下水的排泄：含水层或含水系统向外界排出 水量的过程。
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
承压水补给潜水 潜水补给承压水
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。
补给源自文库源
天然补给 人工补给
大气降水入渗补给 地表水补给 相邻含水层的补给 凝结水补给
灌溉水入渗补给 水库渠道渗漏补给 生产生活废水补给 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
腾发
大气圈 降雨 地面 入渗
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
复习
请大家提前预习！
➢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?
地下水排泄的研究： 排泄方式 排泄条件 排泄量的确定
地下水的排泄方式
径流排泄 蒸发排泄
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）
人工排泄——钻孔（点状）、渠道（线状）
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。
降水入渗系数α的确定方法
利用地中渗透仪测定；
马氏瓶
水位调整装置
实验场
地中渗透仪结构图
接渗瓶 观测室
包气带
水位埋深（m）
岩性
12
3
57
粉土
粉质粘土
粘土
平原区大气降水入渗补给量
降水入渗系数α的确定方法
利用天然潜水位变幅确定： ➢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。
地表径流 地表水
包气带
补给 含水层
2、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：
活塞式入渗（Piston/Diffuse Type Infiltration） 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； 捷径式入渗（Shot-circuit/Bypass Type Infiltration） 优先流( Preferential Flow) 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。