地下水的补给与排泄(下)课件.ppt

7．2地下水的排泄;一、泉

1.泉：是地下水的天然露头。

2.出露位置：在地形面与含水层或含水通道相交点处。山区丘陵及山前地带的沟谷与坡脚，常可见泉，而在平原地区很少有。

3.泉的分类：根据补给泉的含水层的性质进行划分。

1）上升泉：由承压含水层补给；

2）下降泉：由潜水含水层或上层滞水补给。

注意：不能仅仅根据泉口的水是否冒涌来判断是上升泉或下降泉。下降泉泉口的水流也可显示上升运动；反之，通过松散覆盖物出露的上升泉，泉口附近的水流也可能呈下降运动。

3）泉具体类型：根据泉出露原因划分。

①下降泉

a.侵蚀泉：沟谷切割揭露潜水含水层时，所形成的泉。

b.接触泉：地形切割达到含水层隔水底板时，地下水被迫从两层接触处出露，所形成的泉。

特例：大的滑坡体前缘常有泉出露。这是由于滑坡体破碎、透水性良好，而滑坡床相对隔水，因此，滑坡体中地下水从滑坡体与滑坡床接触部位（在滑坡体前缘）出露。由此可见，它实质上相当于接触泉，尽管不是由地形切割造成的。

c.溢流泉：潜水流前方的透水性急剧变弱，或隔水底板隆起，潜水流动受阻而涌溢于地表形成的泉。

;;③泉实例—泉城济南：在2.6km2范围内出露106个泉，其总涌水量最大时达到5m3/s。

a.大泉形成条件：必须在地形、地质、水文地质条件十分巧妙地配合下，才可出现成群的大泉。

b.大泉形成原因：

Ⅰ地质条件：济南市以南为寒武奥陶系构成的单斜山区，其中奥陶纪灰岩是岩溶水发育的必要条件，而市区北侧为闪长岩及辉长岩侵入体，它包围了舌状奥陶纪灰岩，起到阻挡作用；

Ⅱ地形条件：单斜山区地形向济南市区倾落，使地下水在地势影响下向市区流动；

Ⅲ水文地质条件：奥陶纪灰岩的溶蚀形成了地下水通道，而透水性良好的灰岩接受大范围降水的补给，形成了丰富的地下水；

Ⅳ地形、地质、水文地质条件的配合：地形与岩层均向济南市区倾落，造成了地下水在地势影响下，沿岩层内通道（其中向市区倾落的岩层面是地下水的重要通道）向市区流动，丰富的地下水汇流于济南市的东南。而透水性良好的奥陶纪灰岩被透水性差的闪长岩及辉长岩体（相当于隔水层）组成的口袋状“地下堤坝”的阻挡，被迫出露。因此造成济南“家家泉水”的奇观。

c.泉类型讨论

溢流泉和接触带泉。

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济南泉水成因地质示意图

1-下奥陶统白云质灰岩；2-中奥陶统灰岩；3-闪长岩及辉长岩；4-基岩地层界线；5-断层；6-泉群;

济南泉水成因地质剖面图

1-第四系2-中奥陶统灰岩3-下奥陶统白云岩4-上寒武统灰岩页岩

5-中寒武统鲕状灰岩6-下寒武统灰岩、页岩

7-前震旦纪变质岩8-闪长岩及辉长岩9-断层10-泉群;;1）在发育构造裂隙与风化裂隙的古老片麻岩及燕山期花岗岩中，泉的数量多，而涌水量均小于1L/s，说明这两者都是弱含水层（体）；

2）下寒武统为厚层页岩夹薄层砂岩，只在断层带有个别小泉，结合岩性可判断本层为隔水层，仅断层带局部导水；

3）中寒武统为鲕状灰岩，出露泉虽不多，但泉涌水量可达1—10L/s，说明是较好的含水层；

4）上寒武统仅出现个别小泉，结合其岩性分析，基本上可看作隔水层；

5）奥陶纪质纯厚层灰岩分布区，有几个值得注意的现象：一是地表水系不发育；二是泉的数量不多而涌水量大；三是泉水多出露于本层与其它地层接触带。这说明奥陶纪灰岩是本区最好的含水层。

6）从图上还可看出，断层的某些部位分布温泉，说明断层导水且延伸较深；

7）图的右下角，在片麻岩与花岗岩接触带，有一个上升泉，表明接触带某些部分是张开的。

前述泉均为地表泉，当地下水集中排泄于河、湖或海的底部时，便形成水下泉。;3）最简单的分割方法—直线分割法：

在流量过程线起涨点A起引一水平线交于退水段的B点，则图中有阴线部分即相当于地下水泄流补给河水的量。在水文学中此水量称作河流的基流。

注意：雨季河水位与地下水位及其之间的关系将发生变化，因此地下水泄流量不同于旱季。只有当汛期不长时，可用此简便方法粗略估算地下水向河流的泄流量。

流量过程线的直接分割法

;2）潜水蒸发

①蒸发前提及过程：

前提：

a.潜水面之上包气带中分布着支持毛细水。支持毛细水是潜水沿着毛细孔隙上升而形成的，与潜水密不可分。

b.潜水面埋藏不深；支持毛细水带上缘离地表较近；大气相对湿度小于饱和湿度。

过程：蒸发使毛细弯液面上的水不断由液态转为气态，逸入大气；潜水则源源不断通过毛细作用上升补充支持