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地下水径流的特点

时间:2023-02-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:大气降水部分下渗到地面以下岩土体内,部分成为地表径流而流失。渗入到地面以下饱气带的水,部分滞留在饱气带岩土中,部分在雨后又蒸发返回大气,剩余部分补给含水层成为可流动的地下水。在这些河间高分水岭地块间,存有许多洼地,汇集大量降水补给地下。还有部分地段地下水沿导水断层流动,在地形高度低于测压水位处涌出地表,或在地形低洼处自然溢出地表,形成断层泉。
地下水补_秭归产学研基地野

一个地区地下水补、径、排系统受当地地表水文网、地形条件、含水(隔水)层结构、岩溶发育等控制。实习区主要位于长江以南沿长江近岸坡地段,长江是当地地表及地下水最低一级排泄基准面,长江的次级水系高家溪、茅坪溪、九畹溪、童庄河等是当地次一级的排泄基准面,由长江及其支流构成该区地表水文网,其水文网很大程度上控制了该区地下水的补、径、排条件。

(一)地下水补给

实习区补给源主要来自大气降水,对于某一含水层而言,还有来自相邻含水层的补给,此外,沟渠、水库、池塘也是局部人工补给源。

大气降水部分下渗到地面以下岩土体内,部分成为地表径流而流失。渗入到地面以下饱气带的水,部分滞留在饱气带岩土中,部分在雨后又蒸发返回大气,剩余部分补给含水层成为可流动的地下水。区内各地因地质条件、植被发育情况、地形等差异,降水入渗存在差异性,一般可入渗到含水层的水仅占降水的20%~50%,降水的入渗率随降雨过程延续而降低。

大气降水能否有效向地下渗入,受很多因素影响,包括降水特征、蒸发强度、入渗带岩性、构造、地形、植被发育程度、地表覆盖物情况等。例如:超强降雨超过地面入渗率时,将产生大量地表径流;降雨强度较小且各次降雨时间较短时,降雨仅是以湿润表层而雨后蒸发消耗。植被发育,有利于降水有效入渗,地形坡度大不利于地面水入渗,山涧、洼地成为集中良好的补给区。上述各影响因素相互制约,共同决定降水是否有效补给。

基岩斜坡、沟谷切割深,地形坡度较陡,岩体裂隙发育,入渗的地下水主要沿裂隙、溶隙等通道呈脉状或网状渗入到地下。当水量不大时,可能渗入到一定深度饱气带内,地下水被岩石吸收而饱和;持续较大降雨时,地下水可能直接垂直渗入到当地地下水面从而转化为水平流动状态。该区地下水埋深大,饱和带很厚,其很强的持水能力将大大延滞对含水层的补给。

从地形条件看,实习区长江以南大气降水补给大致以九畹溪、童庄河、高家溪的支流水系分隔为几个河间地块,形成几大补给域,大气降水分别由广大斜坡地段或山涧洼地等补给地下,转化为地下水而向几条沟谷或支沟渗出。沟谷间存在一些高分水岭地块,如童庄河与九畹溪之间:老虎石—白云山、大玉山—仙女山、峰火山—后板槽。九畹溪与茅坪溪之间的地块:风草坳—柴树场—何家屋场—龙洞坪—高家坡—仙女山。高家溪以南:白杨树岭—鹰子包—淹水淌。在这些河间高分水岭地块间,存有许多洼地,汇集大量降水补给地下。

实习区属基岩山区,大气降水补给地下水并转化为地下径流的过程十分复杂,这里无法确定降水对地下水的实际补给情况。

(二)地下水径流

地下水由地形较高处补给,向河谷及地形低洼处流动,产生径流运动。径流的结果是,导致时空上地下水质水量的不断变化。地下水可能在不同介质中流动,呈现不同的流动状态和不同的径流特点,如在第四系土石堆积物内流动,沿着相互连通的孔隙中运动,成为面状流;在裂隙岩体中流动,其流动方向及渗流量受岩体裂隙发育控制,地下水沿着互相连通的裂隙呈脉状流动,呈现流量、水压力、流动方向的各向异性、不均一性;在碳酸盐岩溶蚀溶隙中流动,除受岩体裂隙控制外,还受岩溶发育特征控制,地下水从各个方向的裂隙—溶隙中集中向构成岩溶渗流系统的溶管或暗河处流动,集中从溶洞出口处流出,形成复杂的地下水径流系统。实习区地形、岩性、构造、岩溶条件很复杂,径流条件也十分复杂,总体上地下水由地形较高处流向河谷,尤其在岩溶泉集中排泄区,是地下水径流的主要去向。

(三)地下水排泄

地下水径流一段距离后,在适宜的地段排出地表,汇入河流。排泄的地点多半是地形低洼的冲沟、洼地、河谷,也有因局部阻水作用在斜坡或地形较高的沟谷处溢出地表。排泄方式有集中点状以泉水形式排泄,或沿河谷岸边呈线状散流排泄,也存在坡面蒸发排泄方式,以及含水层之间排泄的形式。

在实习区,泉是地下水排泄的天然露头,也是地下水在一个系统中集中排泄的主要形式。区内出露大量泉水,流量较大者达100L/s,大多几升至几十升不等。在地下水径流方向受隔水层阻隔作用,于地形相对低洼处溢出地表,从而形成溢出下降泉,或在地形低洼处自然溢出地表形成侵蚀下降泉,实习区大部分泉属于这两种形式。还有部分地段地下水沿导水断层流动,在地形高度低于测压水位处涌出地表,或在地形低洼处自然溢出地表,形成断层泉。泉水动态、水质受季节性降水影响,有的变动幅度较大,个别补给区远、补给域大的泉水动态变化相对小一些。泉水出露点大多发育在灰岩区,溢出点发育溶洞或宽大溶隙,成为岩溶泉。

在没有集中排泄点的地段,多数情况下,地下水沿河谷岸边分散排入地表水体,成面状或线状渗出,或有小的渗出点,或形成润湿带。实习区几条深切沟谷河水面附近很多地段存在这种排泄方式。

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