概述淺層地下水的補給和排泄

【摘要】水資源是人類生產和生活不可缺少的自然資源，更是維持整個生態系統平衡的環境資源。地下水作為地球上水循環的一部分，有著極其重要的地位。地下水資源更是水資源的重要組成部分，淺層地下水資源對社會經濟發展與生活安全都有著重要意義。

【關鍵詞】地下水；補給；排泄

地下水是地球上水循環的一部分，地下水資源從大氣降水、地表水以及鄰近的地下水得到補給，在含水層中流動，最后通過天然的蒸發、流出或人工開采而排泄。地下水資源的增減補給是在不急于排泄不平衡的條件下產生的。

1、降水入滲補給

降水是自然界水分循環中最活躍的因子之一，是地下水的重要補給來源。一般降落到地面的水不能直接到達地下水面，因為在地面和地下中間隔著一個包氣帶，入滲的水必須先滿足包氣帶水的需要，多余的水在包氣帶中向下運動才能達到地下水面。

在土壤含水率基本相同情況下，地下水埋深愈大，包氣帶愈厚，則在入滲過程中消耗于包氣帶的水分愈多。目前，我國多采用下是定義降水入滲補給系數

由（3 - 1）式，只要已知降水量 和入滲補給系數 很快就可以得出降水入滲補給量，即

降水入滲補給系數是一個變量，它是隨空間和時間而變的，不同地區有不同的值，即使同一地區，不同時段的降水入滲補給系數也不同。

在地下水埋藏深度較小的平原區，當毛管水飽和帶到大地表附近時，即使下再大的雨也沒有地方可蓄水了，也就是說停止入滲，沒有入滲的降水將形成地表徑流流走。在這些地區，汛前大量開采地下水，地下水位大幅下降，可以起到騰空庫容大量截流雨洪資源的效果。

2、河湖及地表水的補給

一般說來，山區河流因河谷深切，地下水常年補給地下水，在河流中游地區，有時地下水和河水補給關系呈季節性變化，在洪水季節河水補給地下水，而在枯水季節則相反。

在氣候溫暖濕潤的平原地區，降水充沛，地表水是淺層地下水主要補給來源。

就沿淮淮北地區而言，該區多年平均降水量在800～1000mm，降水季節分布不均勻，主要降水集中在7～9月份，汛前往往長時間干旱，地下水位很低，強降雨來臨時，河湖水位暴漲，形成河湖水位與地下水位較大的水力坡度，大大提高河湖水源向地下水補給強度。另一方面，為了發展灌溉，淮北平原河流控制閘甚多，汛期過后即關閘蓄水，當地下水位下降時，河流仍處在高水位狀態，資料顯示河水位總是長期高于地下水位，因此，對于淮北平原河流是淺層地下水補給的主要來源。

其他還有灌溉水入滲和渠道滲漏補給等。

3、淺層地下水的排泄

地下水在接受補給后，在含水層中流動，在地形地質條件適宜處排入河湖等地表水體中，在山丘區多以以這種方式排泄。

人工開采業是地下水排泄的一種方式。在地下水開發程度高的淮北平原地區，人工開采已成為淺層地下水主要的排泄方式。

在淺層地下水埋藏較小的地區，潛水蒸發是地下水排泄過程中經長期作用重要途徑。影響潛水蒸發的主要因素有：

（1）包氣帶厚度

潛水蒸發量隨著潛水面的埋深而減小，潛水位的消退又隨著潛水面的埋深，也就是包氣帶的厚度增大而減弱，當包氣帶厚度增大到一定程度時，潛水蒸發量趨向于零，這一深度稱為潛水蒸發極限深度。潛水蒸發極限深度一方面與土質有關，其次與作物等因素有關。例如安徽水科院試驗站資料，再無作物的條件下，中壤土為2.3～2.5m， 砂壤土為4.0m；在有作物的條件下，中壤土為3.2～3.5m，砂壤土為5m左右。

（2）氣象因素影響

氣溫、水面蒸發、地溫、水汽壓力差等氣象因素都對潛水蒸發有影響。水面蒸發強度是氣象因素對潛水蒸發影響的綜合反映。潛水蒸發強度受兩方面因素制約，一是蒸發能力，二是包氣帶的輸水能力。當地下水埋深較小時，由于毛管作用到達地表，土壤輸水能力強，潛水蒸發強度主要決定于水分蒸發能力，以及隨著蒸發力的增大而增大。在地下水埋深較大時，水由潛水面向地表運動路程加長，在蒸發能力相同的情況下，輸水能力降低，潛水蒸發強度也隨之降低。當蒸發能力大于土壤輸水能力時，潛水蒸發將手土壤輸水能力的限制，不再繼續增加。

（3）土質影響

土質對潛水蒸發的作用，反映在土的毛細管特性上，因水是順著毛細管上升而蒸發的，沙土的毛細管粗，毛細管上升高度小，但上升速度快；粘土的毛細管上升高度大，而上升速度慢，它要達到一定高度就需要相當長的時間，因此就不可能供給地面強烈蒸發以充分的水分。而且黏土空隙常為薄膜所阻塞，實際上毛細管上升達不到理論數值。亞砂土（砂壤土）的毛細管最適合毛細管水的上升，為潛水蒸發創造了良好的條件。

（4）植被的影響

潛水蒸發隨作物覆蓋程度、作物種類、生長季節不同而異。不同作物其根系吸水能力和需水量不同，潛水蒸發亦隨之不同。耕翻土地可以切斷毛細管，是潛水蒸發減小。經過一段時間后，土地逐漸密實，毛細管作用恢復，潛水蒸發又可變大。

水是生命之源，生存之本！淺層地下水資源是人類生產和生活不可缺少的自然資源，更是維持整個生態系統平衡的環境資源。是人類生存和可持續發展的必要條件。淺層地下水資源短缺與水質污染嚴重逐漸成為社會必須面對的生態問題。因此，了解淺層地下水的補給與排泄對環境保護，社會的可持續發展都有著十分必要的意義。