地下水徑流的特點(diǎn)
一個(gè)地區(qū)地下水補(bǔ)、徑、排系統(tǒng)受當(dāng)?shù)氐乇硭木W(wǎng)、地形條件、含水(隔水)層結(jié)構(gòu)、巖溶發(fā)育等控制。實(shí)習(xí)區(qū)主要位于長(zhǎng)江以南沿長(zhǎng)江近岸坡地段,長(zhǎng)江是當(dāng)?shù)氐乇砑暗叵滤畹鸵患?jí)排泄基準(zhǔn)面,長(zhǎng)江的次級(jí)水系高家溪、茅坪溪、九畹溪、童莊河等是當(dāng)?shù)卮我患?jí)的排泄基準(zhǔn)面,由長(zhǎng)江及其支流構(gòu)成該區(qū)地表水文網(wǎng),其水文網(wǎng)很大程度上控制了該區(qū)地下水的補(bǔ)、徑、排條件。
(一)地下水補(bǔ)給
實(shí)習(xí)區(qū)補(bǔ)給源主要來(lái)自大氣降水,對(duì)于某一含水層而言,還有來(lái)自相鄰含水層的補(bǔ)給,此外,溝渠、水庫(kù)、池塘也是局部人工補(bǔ)給源。
大氣降水部分下滲到地面以下巖土體內(nèi),部分成為地表徑流而流失。滲入到地面以下飽氣帶的水,部分滯留在飽氣帶巖土中,部分在雨后又蒸發(fā)返回大氣,剩余部分補(bǔ)給含水層成為可流動(dòng)的地下水。區(qū)內(nèi)各地因地質(zhì)條件、植被發(fā)育情況、地形等差異,降水入滲存在差異性,一般可入滲到含水層的水僅占降水的20%~50%,降水的入滲率隨降雨過程延續(xù)而降低。
大氣降水能否有效向地下滲入,受很多因素影響,包括降水特征、蒸發(fā)強(qiáng)度、入滲帶巖性、構(gòu)造、地形、植被發(fā)育程度、地表覆蓋物情況等。例如:超強(qiáng)降雨超過地面入滲率時(shí),將產(chǎn)生大量地表徑流;降雨強(qiáng)度較小且各次降雨時(shí)間較短時(shí),降雨僅是以濕潤(rùn)表層而雨后蒸發(fā)消耗。植被發(fā)育,有利于降水有效入滲,地形坡度大不利于地面水入滲,山澗、洼地成為集中良好的補(bǔ)給區(qū)。上述各影響因素相互制約,共同決定降水是否有效補(bǔ)給。
基巖斜坡、溝谷切割深,地形坡度較陡,巖體裂隙發(fā)育,入滲的地下水主要沿裂隙、溶隙等通道呈脈狀或網(wǎng)狀滲入到地下。當(dāng)水量不大時(shí),可能滲入到一定深度飽氣帶內(nèi),地下水被巖石吸收而飽和;持續(xù)較大降雨時(shí),地下水可能直接垂直滲入到當(dāng)?shù)氐叵滤鎻亩D(zhuǎn)化為水平流動(dòng)狀態(tài)。該區(qū)地下水埋深大,飽和帶很厚,其很強(qiáng)的持水能力將大大延滯對(duì)含水層的補(bǔ)給。
從地形條件看,實(shí)習(xí)區(qū)長(zhǎng)江以南大氣降水補(bǔ)給大致以九畹溪、童莊河、高家溪的支流水系分隔為幾個(gè)河間地塊,形成幾大補(bǔ)給域,大氣降水分別由廣大斜坡地段或山澗洼地等補(bǔ)給地下,轉(zhuǎn)化為地下水而向幾條溝谷或支溝滲出。溝谷間存在一些高分水嶺地塊,如童莊河與九畹溪之間:老虎石—白云山、大玉山—仙女山、峰火山—后板槽。九畹溪與茅坪溪之間的地塊:風(fēng)草坳—柴樹場(chǎng)—何家屋場(chǎng)—龍洞坪—高家坡—仙女山。高家溪以南:白楊樹嶺—鷹子包—淹水淌。在這些河間高分水嶺地塊間,存有許多洼地,匯集大量降水補(bǔ)給地下。
實(shí)習(xí)區(qū)屬基巖山區(qū),大氣降水補(bǔ)給地下水并轉(zhuǎn)化為地下徑流的過程十分復(fù)雜,這里無(wú)法確定降水對(duì)地下水的實(shí)際補(bǔ)給情況。
(二)地下水徑流
地下水由地形較高處補(bǔ)給,向河谷及地形低洼處流動(dòng),產(chǎn)生徑流運(yùn)動(dòng)。徑流的結(jié)果是,導(dǎo)致時(shí)空上地下水質(zhì)水量的不斷變化。地下水可能在不同介質(zhì)中流動(dòng),呈現(xiàn)不同的流動(dòng)狀態(tài)和不同的徑流特點(diǎn),如在第四系土石堆積物內(nèi)流動(dòng),沿著相互連通的孔隙中運(yùn)動(dòng),成為面狀流;在裂隙巖體中流動(dòng),其流動(dòng)方向及滲流量受巖體裂隙發(fā)育控制,地下水沿著互相連通的裂隙呈脈狀流動(dòng),呈現(xiàn)流量、水壓力、流動(dòng)方向的各向異性、不均一性;在碳酸鹽巖溶蝕溶隙中流動(dòng),除受巖體裂隙控制外,還受巖溶發(fā)育特征控制,地下水從各個(gè)方向的裂隙—溶隙中集中向構(gòu)成巖溶滲流系統(tǒng)的溶管或暗河處流動(dòng),集中從溶洞出口處流出,形成復(fù)雜的地下水徑流系統(tǒng)。實(shí)習(xí)區(qū)地形、巖性、構(gòu)造、巖溶條件很復(fù)雜,徑流條件也十分復(fù)雜,總體上地下水由地形較高處流向河谷,尤其在巖溶泉集中排泄區(qū),是地下水徑流的主要去向。
(三)地下水排泄
地下水徑流一段距離后,在適宜的地段排出地表,匯入河流。排泄的地點(diǎn)多半是地形低洼的沖溝、洼地、河谷,也有因局部阻水作用在斜坡或地形較高的溝谷處溢出地表。排泄方式有集中點(diǎn)狀以泉水形式排泄,或沿河谷岸邊呈線狀散流排泄,也存在坡面蒸發(fā)排泄方式,以及含水層之間排泄的形式。
在實(shí)習(xí)區(qū),泉是地下水排泄的天然露頭,也是地下水在一個(gè)系統(tǒng)中集中排泄的主要形式。區(qū)內(nèi)出露大量泉水,流量較大者達(dá)100L/s,大多幾升至幾十升不等。在地下水徑流方向受隔水層阻隔作用,于地形相對(duì)低洼處溢出地表,從而形成溢出下降泉,或在地形低洼處自然溢出地表形成侵蝕下降泉,實(shí)習(xí)區(qū)大部分泉屬于這兩種形式。還有部分地段地下水沿導(dǎo)水?dāng)鄬恿鲃?dòng),在地形高度低于測(cè)壓水位處涌出地表,或在地形低洼處自然溢出地表,形成斷層泉。泉水動(dòng)態(tài)、水質(zhì)受季節(jié)性降水影響,有的變動(dòng)幅度較大,個(gè)別補(bǔ)給區(qū)遠(yuǎn)、補(bǔ)給域大的泉水動(dòng)態(tài)變化相對(duì)小一些。泉水出露點(diǎn)大多發(fā)育在灰?guī)r區(qū),溢出點(diǎn)發(fā)育溶洞或?qū)挻笕芟?,成為巖溶泉。
在沒有集中排泄點(diǎn)的地段,多數(shù)情況下,地下水沿河谷岸邊分散排入地表水體,成面狀或線狀滲出,或有小的滲出點(diǎn),或形成潤(rùn)濕帶。實(shí)習(xí)區(qū)幾條深切溝谷河水面附近很多地段存在這種排泄方式。
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