地下水形成條件
指參與現(xiàn)代水循環(huán)的地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件而言,不涉及討論地下水首 次形成的地下水起源問題。地下水的形成必須具備兩個(gè)條件,一是有水分來源,二是要有貯存水的空間。它們均直接或間接受氣象、水文、地質(zhì)、地貌和人類活動(dòng)的 影響。
。1) 自然地理?xiàng)l件。氣象、水文、地質(zhì)、地貌等對(duì)地下水影響最為顯著。大氣 降水是地下水的主要補(bǔ)給來源,降水的多寡直接影響到一個(gè)地區(qū)地下水的豐富程度。在濕潤(rùn)地區(qū),降雨量大,地表水豐富,對(duì)地下水的補(bǔ)給量也大,一般地下水也 比較豐富;在于旱地區(qū),降雨量小,地表水貧乏,對(duì)地下水的補(bǔ)給有限,地下水量 一般較小。另外,干旱地區(qū)蒸發(fā)強(qiáng)烈,淺層地下水濃縮,再加上補(bǔ)給少,循環(huán)差, 多形成高礦化度的地下水。
地表水與地下水同處于自然界的水循環(huán)中,并且互相轉(zhuǎn)化,兩者有著密切的聯(lián)系。
除了降水對(duì)地下水的補(bǔ)給外,地表水對(duì)地下水也能起到補(bǔ)給作用,但主要集中在地表水分布區(qū),如河流沿岸、湖泊的周邊。所以有地表水的地區(qū)地下水既可得到 降水補(bǔ)給,又可得到地表水補(bǔ)給,所以水量比較豐富,水質(zhì)一般也好。
在不同的地形地貌條件下,形成的地下水存在很大差異。
地形平坦的平原和盆地區(qū),松散沉積物厚,地面坡度小,降水形成的地表徑流 流速慢,易于滲入地下,補(bǔ)給地下水,特別是降水多的沿海地帶和南方,平原和盆 地中地下水廣而豐富。
在沙漠地區(qū)盡管地面物質(zhì)粗糙,水分易于下滲,但因?yàn)闅夂蚋珊,降水少,?下水很難得到補(bǔ)給,許多巖層是能透水而不含水的干巖層。
黃土高原,組成物質(zhì)較細(xì),且地面切割劇烈,不利于地下水的形成,又加上位 于干旱半干旱氣候區(qū),地下水貧乏,是中國(guó)有名的貧水區(qū)。
山區(qū)地形陡峻,基巖出露,地下水主要存在于各種巖石的裂隙中,分布不均。由于降水受海拔高度的影響,具有垂直分布規(guī)律,在高大山脈分布地區(qū),降水充足, 地表水和地下水均很豐富,特別在干旱地區(qū),這一現(xiàn)象表現(xiàn)更為明顯。位于中國(guó)干旱區(qū)腹部的祁連山、昆侖山、天山等,山體高大,攔截了大氣中的大量水汽,并有山岳冰川分布,成為干旱區(qū)中的“濕島”,為周圍地區(qū)提供大量的地表徑流,使位于山前的部分平原具有充足的地表水和地下水資源。
。2)地質(zhì)條件。影響地下水形成的地質(zhì)條件,主要是巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造。巖
石性質(zhì)決定了地下水的貯存空間,它是地下水形成的先決條件;地質(zhì)構(gòu)造則決定了 具有貯水空間的巖石,能否將水儲(chǔ)存住以及儲(chǔ)存水量的多少等特性。
除了一些結(jié)晶致密的巖石外,絕大部分巖石都具有一定的空隙。堅(jiān)硬巖石中地 下水存在于各種內(nèi)、外動(dòng)力地質(zhì)作用形成的裂隙之中,分布極不均勻;松散巖層中,地下水存在于松散巖土顆粒形成的孔隙之中,分布相對(duì)較為均勻。在一些構(gòu)造發(fā)育、 斷層分布集中的地區(qū),巖層破碎,各種裂隙密布,地下水以脈狀、帶狀集中分布在 大斷層及其附近。在構(gòu)造盆地,由于基底是盆地式構(gòu)造,其上往往沉積了巨厚的第四紀(jì)松散沉積物,再加上良好的匯水條件,多形成良好的承壓含水層,蘊(yùn)藏著豐富 的自流水。
(1) 人類活動(dòng)對(duì)地下水的影響。隨著社會(huì)的發(fā)展,人類對(duì)水資源的需求越來越大。統(tǒng)計(jì)資料表明,水資源的需求量是與社會(huì)進(jìn)步和生活水平的提高成正比。美國(guó)、 英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的人平均年用水量遠(yuǎn)高于發(fā)展中國(guó)家。近年來,人類活動(dòng)對(duì)地下水 的影響范圍和強(qiáng)度都在不斷加強(qiáng),人類對(duì)地下水的幵釆量不斷增加,導(dǎo)致地下水位下降,引起一些大中城市地面沉降;沿海地區(qū)海水入侵地下水含水層;內(nèi)陸平原地 下水位下降,地表植被衰退,土地荒漠化等。人類為調(diào)節(jié)徑流,大力興修水利,改 變了地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件,破壞了天然狀態(tài)下的地下水平衡,如措施不當(dāng),則會(huì)產(chǎn)生土壤次生鹽潰化,破壞生態(tài)平衡,促使環(huán)境惡化。此外,人類生產(chǎn)和 生活排放的污水和廢料,進(jìn)入地下含水層,造成地下水污染。
人類采取有計(jì)劃的措施對(duì)地下水進(jìn)行合理而科學(xué)的開發(fā)和保護(hù),則對(duì)促進(jìn)地下 水的循環(huán),改善地下水條件非常有益。如在一些引客水灌區(qū),適當(dāng)控制地表水灌溉量,增加地下水開釆,可降低地下水位,防治土壤鹽堿化。在一些因開釆過量而導(dǎo) 致地下水位大幅度下降,引起地面沉降的城市,采用人工回灌方法,可提高地下水 水位,控制地面沉降。在一些地質(zhì)條件合適的地方,可將地表水引入地下,將水貯存在地下含水層中,增加地下水水量,形成“地下水庫(kù)”,在需要時(shí)抽取引用。