水文地质学腾发.ppt

腾发(evaporation) 在地势低平地区，尤其干旱半干旱气候下松散沉积物构成的平原和盆地，腾发往往成为是地下水的最主要排泄方式。 地下水的腾发可以发生在土壤表面和植物体上： 土壤表面的蒸发称为土面蒸发； 植物生长过程中，经由根系吸收水分，在叶面转化成气态水而蒸发，这便是叶面蒸发，也称为蒸腾(transpiration)。 1 蒸发过程 地下水蒸发所消耗的水分来自两部分，一部分是指直接消耗地下水面以上土层中的水分，一部分消耗地下水，消耗地下水的蒸发称为潜水蒸发。 地下水的蒸发一方面取决于外界的蒸发能力，另一方面取决于土层从地下水面向地表水的能力，其输水能力大小一方面取决于土质条件，另一方面取决于土表的含水率。 ※潜水蒸发过程 ※表土蒸发过程 表土蒸发保持稳定阶段： 表土蒸发强度随含水率而变化阶段： 形成干土后表土蒸发阶段： 蒸发停止阶段： 2 蒸发影响因素 气候因素： 干燥，气温高，蒸发量愈大。 例如：相对湿度经常小于50％的西北，有的地方潜水矿化度可达100—300g/l；相对湿度经常保持80％以上的川西平原，其矿化度不到0.5g/l。 地下水位埋深： 越浅越有利于蒸发，若超过蒸发极限深度则蒸发→0。 干旱地区，极限水位埋深大；湿润地区极限埋深小。例如： 华北地区，水位埋深5m，基本不考虑蒸发，西北地区水位埋深10m不考虑蒸发。 蒸发量与水位埋深关系曲线 包气带岩性： 蒸发与毛细上升高度、速度有关： 砂最大毛细上升高度太小，而粘土和亚粘土的毛细上升速度又太小，二者均不利于蒸发； 粉砂、粉土的毛细上升高度大而毛细上升速度又比较快，故潜水蒸发最强烈。 最大毛细上升高度 粒径 粘土 亚粘土 粉砂 中粗砂 毛细上升速度 地下水流动： 干旱、半干旱地区地下水的排泄区是蒸发作用最为强烈的地方。 干旱、半干旱的平原与盆地，利用地表水大量灌溉引起潜水面抬升，潜水蒸发增强，造成次生的土地盐渍化。 3 蒸腾 通过植物根系吸收潜水或包气带水转化为叶面水而蒸发消耗(一株大的植物，犹如一台生物抽水机)。 与表土蒸发、潜水蒸发不同，蒸发的深度受植物根系分布深度的控制。 图7-24 饥饿草原护 田林对潜水位的影响 4 腾发量的确定 ※蒸发量的确定： 利用地中渗透仪测定； 利用潜水位动态变化资料； 利用经验公式。 ※蒸腾量的确定： 利用经验公式。 ※在实际工作中，求算腾发量是很不容易的，而要区分表土蒸发、潜水蒸发与蒸腾是相当困难的。