径流和排泄

5.4　地下水的补给、径流和排泄

5.4.1　地下水的补给

含水层从外界获得水量的过程称为补给。补给来源有：大气降水、地表水、含水层之间的补给以及人工补给等。

1）大气降水补给

大气降水是地下水的最主要补给来源，但大气降水补给地下水的数量与降水性质、植物覆盖、地形、地质构造、包气带厚度及岩石透水性等密切相关，一般来说，时间短的暴雨对补给地下水不利，而连绵细雨能大量补给地下水。

2）地表水补给

地表水体指的是河流、湖泊、水库与海洋等，地表水体可能补给地下水，也可能排泄地下水，这主要取决于地表水水位与地下水水位之间的关系。地表水位高于地下水位，地表水补给地下水；反之，地下水补给地表水。

3）含水层之间的补给

深部与浅层含水层之间的隔水层中若有透水的“天窗”或由于受断层的影响，使上下含水层之间产生一定的水力联系时，地下水便会由水位高的含水层流向并补给水位低的含水层。此外，若隔水层有弱透水能力，当两含水层之间水位相差较大时，也会通过弱透水层进行补给。

4）人工补给

人工补给就是借助某些工程措施，将地表水自流或用压力注入地下储水层。

5.4.2　地下水的排泄

含水层失去水量的过程称为排泄。地下水排泄的方式有：蒸发、泉水溢出、向地表水体泄流、含水层之间的排泄和人工排泄等。

1）蒸发

通过土壤蒸发与植物蒸发的形式而消耗地下水的过程叫蒸发排泄。蒸发量的大小与温度、湿度、风速、地下水位埋深、包气带岩性等有关，干旱与半干旱地区地下水蒸发强烈，常是地下水排泄的主要形式。

2）泉

泉是地下水的天然露头，是地下水排泄的主要方式之一。当含水层通道被揭露于地表时，地下水便溢出地表形成泉。山区地形受到强烈的切割，岩石多次遭受褶皱、断裂，形成地下水流向地表的通道，因而山区常有丰富的泉水；而平原地区由于地势平坦，地表切割作用微弱，故泉的分布不多。按照补给含水层的性质，可将泉水分为上升泉与下降泉两大类。上升泉由承压含水层补给，下降泉由潜水或上层滞水补给。

3）向地表水泄流

当地下水位高于河水位时，若河床下面没有不透水岩层阻隔，那么地下水可以直接流向河流补给河水。

4）含水层之间的排泄

一个含水层通过“天窗”、导水断层、越流等方式补给另一个含水层。对后一个含水层来说是补给，而对前一个含水层来说是排泄。

5）人工排泄

抽取地下水作为供水水源或基坑抽水降低地下水位等，都是地下水的人工排泄方式。

5.4.3　地下水的径流

地下水由补给区流向排泄区的过程称为径流。地下水径流包括径流方向、径流速度与径流量。径流的强弱程度直接影响含水层的水量以及地下水的化学成分。

地下水补给区与排泄区的相对位置与高差决定着地下水径流的方向与径流速度。含水层的补给条件与排泄条件愈好、透水性愈强，则径流条件愈好。例如，山区的冲积物，岩石颗粒粗，透水性强，含水层的补给与排泄条件好，山区地势险峻，地下水的水力坡度大，因此山区的地下水径流条件好；平原区多堆积一些细颗粒物质，地形平缓，水力坡度小，因此径流条件较差。径流条件好的含水层其水质较好。此外，地下水的埋藏条件亦决定地下水径流类型：潜水属无压流动；承压水属有压流动。