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第五章 地下水的补给、排泄与径流 学习导航： 第一节 地下水的补给 大气降水补给 大气降水入渗补给机制 降水入渗路径，见图5-1 入渗率：单位时间内通过单位地表面积入渗的水量称为入渗率。 毛细管入渗率计算公式 入渗率与时间的关系，见图5-2 入渗的四带：完全饱和带、传输带、湿润带、湿润前锋 入渗的优势的路径，见图5-3 第一节 地下水的补给 影响大气降水入渗补给的因素 降水本身的因素 降水量大小 降水类型 地形坡度 植被覆盖 地质因素 降水的入渗系数 第一节 地下水的补给 四种不同时间尺度的补给 短期补给 季节性补给 永久性补给 历史性或古补给 降水入渗的研究方法及入渗系数的测定 测试方法：地中渗透仪法、中子水分仪 利用天然潜水变幅求入渗系数：先根据潜水面的上升值，求出入渗量Xi,再求出入渗系数。 第一节 地下水的补给 降水入渗系数的经验数值 降水入渗系数与岩性和地下水埋深的关系，见表5-1 降水入渗系数与年降水量和地下水埋深的关系见表5-2 山区降水入渗系数的经验数值，见表5-3 根据入渗系数求年入渗补给量 地表水对地下水的补给 地表水补给地下水的必要条件：1、两者之间必须具有水力联系 2、地表水位必须高于地下水位（实例） 地表水补给地下水的时间上变化，见图5-11图5-12 地表水补给地下水的空间上变化 第一节 地下水的补给 地表水补给地下水的影响因素：河床的透水性、河道的宽度及补给段的长度、河水水位高度 河水渗漏量的测量:（Q1-Q2）t 大气降水补给与河流补给的特点 凝结水的补给 承压水的补给：与潜水的区别主要在于补给区域与面积，见图5-13 含水层之间的补给 含水层之间补给的条件：1.两个含水层之间有水力联系 2.存在水头差 第一节 地下水的补给 补给的类型：直接补给和间接补给，见图5-14 “天窗”的概念及实例。图5-15. 弱透水层的概念及实例，图5-16. 地下水的人工补给 主要方法：人工专门补给（回灌、诱导补给）、非专门性人工补给（修建水库、渠道渗漏、农业灌溉等），见图5-18、图5-20 人工补给的目的：1、补充水量 2 、调节水温 3、防止地面沉降 4 、改善地下水质 5、防止或减少海水入侵 人工补给的原则：不能引起不良的水文地质和工程地质现象。 第二节 地下水的排泄 定义：含水层失去水量的过程称为排泄。 排泄的形式：点状排泄、线状排泄、面状排泄 泉 形成原因：地形受到侵蚀、地下水受阻水位升高、承压含水层有通道与地表相通 泉按补给水源分类：1、下降泉 2、上升泉 泉按出露成因分类：1、侵蚀泉 2、接触泉 3、溢流泉4、断层泉 各种泉的类型见图5-21 实例：泉城济南见图5-24、趵突泉、黑虎泉、珍珠泉 泉的水文地质意义：可以通过其确定地下含水层的富水性、水位标高、分布特征、化学特征及动态变化，还有助于判断隐伏地质构造，可以作为供水水源。 第二节 地下水的排泄 泄流：当河流、湖泊、海洋等侵蚀到含水层时，地下水分散地沿地表水体周界排泄称为泄流。 河水与地下水的联系状况 潜水与河水无直接水力联系（图5-25） 潜水与河水有直接水力联系（图5-11） 潜水与河水有周期性水力联系（图5-26） 承压水与河水有直接水力联系（图5-27） 泄流量测定方法： 水文过程线：河流某一断面上流量与时间关系的曲线，称为水文过程线（流量过程线）。 基流：向河流排泄的地下水流量称为基流。 第二节 地下水的排泄 水文过程线分割法：通过绘制流量与时间的关系曲线，在曲线上分割出降水补给量和地下水的补给量（基流）。 具体分割方法： 直线分割法（图5-28） 标准退水曲线法（图5-30、图5-29） 库捷林分割法（图5-31） 全年连续多峰过程线的分割（图5-32） 化学成分分割法 第二节 地下水的排泄 蒸发排泄 土面蒸发 影响地面蒸发的因素 气候因素 包气带岩性 潜水面的深度，见图5-34、图5-35 蒸发量的两个公式： 柯夫达公式 潜水蒸发极限埋深、 潜水埋深 ε蒸发强度、 水面蒸发强度 第二节 地下水的排泄 沈立昌公式 叶面蒸发：叶面蒸发量大于土壤蒸发量，甚至为土壤蒸发量的两倍。 人工排泄：抽水、矿井排水 第三节 地下水的径流 径流的定义：地下水由补给区向排泄区流动的过程称作径流。 径流方向：总的趋势是由补给区向排泄区运动，由水头高处向低处运动。 径流强度：单位时间通过单位断面的流量，即渗流速度。 地下径流量：一段时间内（通常一年）含水系统流出的水量。 地下径流模数：表示一平方公里含水层面积上地下水的流量。 第三节 地下水的径流 地下径流系数：地下径流量与同一时间内（通常一年）降落在含水层补给面积上的降