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地下水:黄河水长期补给,多重途径

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:黄河水就成了附近潜水的长期补给源。此外,在农灌区、城市和工矿区,特别是包气带透水性能良好的地区,潜水还可获得农田灌溉水、城市的生活用水和工业废水等的补给。同一地区通常存在几个含水层,某一承压含水层与潜水或其他承压含水层之间如果存在导水通道而且其测压水位面低于其他含水层中地下水的测压水面时,该含水层就可能获得其他含水层中的地下水的补给。

地下水:黄河水长期补给,多重途径

(一)上层滞水的补给

包气带中的土壤水和上层滞水,主要靠大气降水和地表水的渗入、水汽凝结及潜水由下而上的毛细作用补给。

(二)潜水的补给

大气降水和地表水的下渗是潜水的主要补给源。在特定条件下潜水尚可获得来自承压水含水层中的地下水、水汽凝结水、工农业用水的回渗水和人工补给水等的补给。

1.大气降水对潜水的补给

通常,大气降水是潜水的主要补给源。在潜水含水层的分布面积上几乎均能获得大气降水的入渗补给,因此降水的补给是面的补给。降水量的多少、降水的性质和持续时间、包气带的岩性厚度、地形以及植被情况等因素,均不同程度地影响着降水对潜水的补给。

2.地表水对潜水的补给

江、河、湖、海及水库等地表水体,当它们与潜水间具有水力联系且其水面高出潜水面时,均可对潜水进行补给。山前冲、洪积扇的顶部地区,一般分布透水性能良好的砂砾石层,潜水埋藏较深,该地区的地表水往往大量渗漏补给潜水,构成潜水的常年补给源。但是这些地段河水与潜水的补给关系受地貌、岩性及水文动态影响而复杂化,必须具体情况具体分析(图6-12)。

图6-12 地表水与潜水的补给排泄关系

(a)潜水补给河水,高水位期河水补给潜水;(b)河水补给潜水;(c)河水与潜水无水力联系;(d)低水位时河水与潜水无水力联系,高水位时有水力联系;(e)河水位变化仅影响近河地带的潜水位
1—透水层;2—隔水层;3—潜水面

一些大河的下游地段,河床位于地形高处,河水就成为附近潜水经常性的补给源。例如我国黄河下游地段由于泥沙淤积以及历代修堤的结果,大堤以内的地面往往高出以外的地面若干米。黄河水就成了附近潜水的长期补给源。

3.承压水对潜水的补给

当潜水含水层与下部的承压含水层之间存在导水通道,同时潜水位又低于下伏承压水的测压水位时,承压水便通过导水通道向上补给潜水。这种导水通道可能是由隔水层中存在的透水性天窗或导水的断层和断层破碎带[图6-13(a)]等所组成。承压水与潜水间的水位差值愈大,通道的透水性能愈好;截面积愈大,通道愈短,则承压水对潜水的补给量愈大。当承压水水位高于潜水位且潜水分布于其排泄地段时,承压水也可以补给潜水,如图6-13(b)所示。

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图6-13 承压水通过构造断裂带和天窗补给潜水示意图

(a)承压水通过天窗补给潜水;(b)承压水向分布于其他排泄地段的潜水补给
1—含水量;2—隔水层;3—断裂带;4—自流水运动方向;5—天窗;6—承压水位线;7—承压水层;8—水位线;9—流向

4.凝结水对潜水的补给

我国西北沙漠地区日温差极大,晚上因土壤散热,温度急剧下降,空隙中相对湿度迅速提高,达饱和状态后其中的水汽便凝结成液态水,水汽压力便降低,与地表大气中的水汽压力形成压差,大气中的水汽便向土壤空隙移动,从而使凝结水源源不断地补给潜水,成为该地区潜水的重要补给源。此外,在农灌区、城市和工矿区,特别是包气带透水性能良好的地区,潜水还可获得农田灌溉水、城市的生活用水和工业废水等的补给。

(三)承压水的补给

和潜水情况相似,承压水可能有各种不同的补给源。含水层露头区大气降水的补给往往是承压水的主要补给来源,如图6-14所示。当露头区位于地形高处时,含水层仅能接受露头区部分降水量的补给,当露头区位于地形低洼处时,该含水层不仅能获得露头区降水的渗入补给,而且还能获得该地段的整个汇水范围内降水的渗入补给。当承压含水层的补给区位于河床或地表水体附近,或地表水与承压含水层之间存在导水通道,且含水层的测压水位低于地表水的水位时,承压水便可获得地表水的补给。

同一地区通常存在几个含水层,某一承压含水层与潜水或其他承压含水层之间如果存在导水通道而且其测压水位面低于其他含水层中地下水的测压水面时,该含水层就可能获得其他含水层中的地下水的补给。地形与构造组合情况不同,补给层的位置亦不同,如图6-15所示,正地形时补给来自下伏的含水层,负地形时补给层位于上方。

在一些地区,因供水需要,向承压含水层人工回灌矿化水,这便构成了承压水的另一补给来源——人工补给。

图6-14 承压含水层的补给区域汇水区

1—隔水层;2—含水层;3—地表径流方向;4—地下水流向;A—下层承压水的补给区和汇水区;B—上层承压水汇水区;b—上层承压水补水区

图6-15 地形构造不同组合情况下地下水测压水位面的情况

(a)正地形;(b)负地形
1—隔水层;2—弱透水层;3—含水层;4—导水断面;5—地下水补给方向;6—测压水位线;(1)—上层承压水的测压水位线;(2)—下层承压水的测压水位线

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