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水平衡

地下水補給從地表水向地下下移的水文過程。補水是水進入含水層的主要方法。這個過程通常發生在植物根部以下的包氣帶中,通常表現為水位表面的流量。自然地(通過水循環)和通過人為過程(即“人工地下水補給”)發生補給,其中雨水和/或再生水被輸送到地下。

目录

過程编辑

地下水由雨雪融化自然補給,地表水(河流和湖泊)補給較少。包括鋪路,開發或伐木在內的人類活動可能會阻礙充電。這些活動可能會導致表層土壤流失,導致水分滲入減少,地表逕流增加,補給量減少。地下水的使用,特別是灌溉,也可能會降低地下水位。地下水補給是可持續地下水管理的重要過程,因為長期從含水層抽取的體積率應小於或等於補給的體積率。

補給可以幫助將積聚在根區的多餘鹽分移動到更深的土壤層或地下水系統中。樹根增加土壤水分進入地下水,減少水分地表逕流。[1]通過向下游移動粘土,洪水暫時增加了河床的滲透性,這就增加了含水層的補給量。[2]

在印度,人工地下水補給變得越來越重要,因為農民抽取的地下水已經導致地下資源枯竭。另一個環境問題是通過諸如乳牛場,工業和城市逕流等水通量來處理廢物。

沼澤地编辑

濕地有助於維持地下水位,並對水頭進行控制(O'Brien 1988; Winter 1988)。這也為地下水補給和排放到其他水域提供了力量。由濕地補給地下水的程度取決於土壤類型、植被、地點、周長與體積比和水位梯度(Carter and Novitzki 1988; Weller 1981)。地下水補給通過主要在濕地邊緣發現的礦質土壤發生(Verry and Timmons 1982)。大多數濕地的土壤是相對不滲透的。高的周長與體積比例,如小型濕地,意味著水可以滲透到地下水中的表面積很高(Weller 1981)。地下水補給在典型的小型沼澤地草原凹坑中可以為區域地下水資源的補給作出重大貢獻(Weller 1981)。研究人員發現,每季節地下水補給量高達濕地容積的20%(Weller 1981)。

凹地重點補給编辑

如果水均勻地落在一個場地上,以致不超過土壤的田間容量,那麼微不足道的水會滲透到地下水。如果在低窪地區倒水,相同的水量集中在一個較小的地區可能會超過現場的能力,導致水滲出下來補給地下水。相對貢獻逕流面積越大,滲透越集中。在一個地區相對均勻地下降的水,在地表窪地下選擇性地流向地下水的循環過程是抑鬱聚焦補給。在這樣的凹地下,水位上升。

凹地壓力编辑

凹地集中的地下水補給在乾旱地區中非常重要。更多的降雨事件有助於地下水供應。

凹地集中的地下水補給也會使污染物深入地下水。這在具有岩溶地質構造的地區中是非常值得關注的,因為水最終可以將隧道一直溶解到含水層,或者以其他方式斷開水流。優先流動的這種極端形式加速了污染物的輸送和這種隧道的侵蝕。通過這種方式,意圖將地表逕流排泄的窪地 - 在流向易受侵害的水資源之前 - 能夠隨著時間的推移而連接地下。上方進入隧道的空穴會導致坑洞或洞穴。

更深層次的積水施加壓力,迫使水更快地進入地下。更快的流動將污染物排除,否則它們會被吸附在土壤中並攜帶污染物。這可以將污染物直接帶到下面的提高的地下水位並進入地下水供應。因此,浸潤盆地的水質特別受到關注。

污染编辑

雨水中的污染地表逕流收集在保留盆地中。濃縮可降解污染物可加速生物降解。但是,地下水位的高低,這就影響了滯洪池水庭園的適當設計。

估計方法编辑

由於其他相關過程(如[蒸發]或蒸散和滲入過程必須首先進行測量或估算以確定平衡,地下水補給量難以量化。

物理编辑

物理方法使用土壤物理學的原理來估計補給量。“直接的”物理方法是那些試圖實際測量通過根區下方的水量的方法。“間接”物理方法依賴於土壤物理參數的測量或估計,這些參數可以與土壤物理原理一起用於估計潛在的或實際的補給量。經過數月無雨天,濕潤氣候條件下的河流水位低,代表完全排水的地下水。因此,如果集水面積已知,則可以從這個基流計算補給量。

化學编辑

化學方法使用化學惰性水溶性物質,如同位素示踪氯化物在土壤中移動,因為發生深度排水。[3]

不良因素编辑

另見编辑

參考來源编辑

引用编辑

  1. ^ Urban Trees Enhance Water Infiltration. Fisher, Madeline. The American Society of Agronomy. November 17, 2008 [October 31, 2012]. (原始内容存档于June 2, 2013). 
  2. ^ Major floods recharge aquifers. University of New South Wales Science. January 24, 2011 [October 31, 2012]. 
  3. ^ Allison, G.B.; Hughes, M.W. The use of environmental chloride and tritium to estimate total recharge to an unconfined aquifer. Australian Journal of Soil Research. 1978, 16 (2): 181–195. doi:10.1071/SR9780181. 

書目编辑

  • Allison, G.B.; Gee, G.W.; Tyler, S.W. Vadose-zone techniques for estimating groundwater recharge in arid and semiarid regions. Soil Science Society of America Journal. 1994, 58: 6–14. OSTI 7113326. doi:10.2136/sssaj1994.03615995005800010002x. 
  • Bond, W.J. Soil Physical Methods for Estimating Recharge. Melbourne: CSIRO Publishing. 1998. 

延伸閱讀编辑