地下水失去水量的過(guò)程,就是地下水的排泄。其排泄方式有點(diǎn)狀排泄(泉)、線(xiàn)狀排泄(向河流泄流)及面狀排泄(蒸發(fā))3種。在排泄過(guò)程中,地下水的水量、水質(zhì)及水位均相應(yīng)的發(fā)生變化。其中蒸發(fā)排泄僅消耗水分,鹽分仍留在地下水中,所以蒸發(fā)排泄強(qiáng)烈地區(qū)的地下水,水的礦化度比較高。
。ㄒ唬┤判
泉是地下水的天然露頭,是含水層或含水通道出露地表發(fā)生地下水涌出之現(xiàn)象。通常山區(qū)及山前地帶泉水出露較多,這是與這些地區(qū)流水切割作用比較強(qiáng)烈、蓄水構(gòu)造類(lèi)型多樣及斷層切割比較普遍等因素的影響有關(guān)。
泉的分類(lèi)方法有多種,按泉水出露時(shí)水動(dòng)力學(xué)性質(zhì)可將泉水分為上升泉和下降泉兩大類(lèi)。上升泉一般是承壓含水層排泄承壓水的一種方式,泉水在靜水壓力的作用下,呈上升運(yùn)動(dòng),相對(duì)來(lái)說(shuō)這種泉水的流量比較穩(wěn)定,水溫年變化較;下降泉是無(wú)壓含水層排泄地下水的一種方式,地下水在重力作用下溢出地表,水量、水溫等往往呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化。
泉可以單個(gè)出現(xiàn),亦可在特定的地質(zhì)、地貌條件下,呈泉群出現(xiàn),泉水流量則相差懸殊。我國(guó)山東省濟(jì)南市是著名的泉城,在市區(qū)2.6平方公里范圍內(nèi),分布有大小106個(gè)泉,總涌水量達(dá)8,333米3/秒,成為濟(jì)南市區(qū)的供水水源之一。
。ǘ┱舭l(fā)排泄
潛水蒸發(fā)是淺層地下水消耗的重要途徑,潛水蒸發(fā)主要是通過(guò)包氣帶巖土水分蒸發(fā)和植物的蒸騰來(lái)完成的。其蒸發(fā)的強(qiáng)度、蒸發(fā)量的大小與氣象條件、潛水埋藏深度及包氣帶的巖性有關(guān)。氣候愈干燥,相對(duì)濕度愈小,巖土中水分蒸發(fā)便愈強(qiáng)烈,而且蒸發(fā)作用可深入巖土幾米乃至幾十米的深處。河北省石家莊的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù),顯示了潛水埋藏深度對(duì)蒸發(fā)量的影響。當(dāng)埋深大于5米時(shí),潛水蒸發(fā)近于零,埋深愈淺,巖土中水分蒸發(fā)愈大。因?yàn)榈叵滤癫販\,包氣帶則薄,水分交換運(yùn)移路程短,水分?jǐn)U散迅速,所以水量損耗多。若潛水位埋深近于地表,潛水面上毛管水上升可直達(dá)地面,水汽輸送通暢,供水條件好,地下水蒸發(fā)強(qiáng)度可達(dá)到甚至超過(guò)水面蒸發(fā)強(qiáng)度,所以可用水面蒸發(fā)量(Eo)近似代替埋深為零的潛發(fā)量,即為陸面蒸發(fā)能力的表征。當(dāng)潛水埋深超出土壤毛管上升高度及植物根系吸水深度時(shí),則潛水蒸發(fā)量趨于零。此時(shí)的潛水埋深稱(chēng)為潛水蒸發(fā)的極限埋深。
關(guān)于潛水蒸發(fā)量的計(jì)算,常用的有以下幾種:
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