地下水失去水量的過程,就是地下水的排泄。其排泄方式有點狀排泄(泉)、線狀排泄(向河流泄流)及面狀排泄(蒸發)3種。在排泄過程中,地下水的水量、水質及水位均相應的發生變化。其中蒸發排泄僅消耗水分,鹽分仍留在地下水中,所以蒸發排泄強烈地區的地下水,水的礦化度比較高。
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泉是地下水的天然露頭,是含水層或含水通道出露地表發生地下水涌出之現象。通常山區及山前地帶泉水出露較多,這是與這些地區流水切割作用比較強烈、蓄水構造類型多樣及斷層切割比較普遍等因素的影響有關。
泉的分類方法有多種,按泉水出露時水動力學性質可將泉水分為上升泉和下降泉兩大類。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,呈上升運動,相對來說這種泉水的流量比較穩定,水溫年變化較;下降泉是無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、水溫等往往呈現明顯的季節性變化。
泉可以單個出現,亦可在特定的地質、地貌條件下,呈泉群出現,泉水流量則相差懸殊。我國山東省濟南市是著名的泉城,在市區2.6平方公里范圍內,分布有大小106個泉,總涌水量達8,333米3/秒,成為濟南市區的供水水源之一。
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潛水蒸發是淺層地下水消耗的重要途徑,潛水蒸發主要是通過包氣帶巖土水分蒸發和植物的蒸騰來完成的。其蒸發的強度、蒸發量的大小與氣象條件、潛水埋藏深度及包氣帶的巖性有關。氣候愈干燥,相對濕度愈小,巖土中水分蒸發便愈強烈,而且蒸發作用可深入巖土幾米乃至幾十米的深處。河北省石家莊的實驗觀測數據,顯示了潛水埋藏深度對蒸發量的影響。當埋深大于5米時,潛水蒸發近于零,埋深愈淺,巖土中水分蒸發愈大。因為地下水埋藏淺,包氣帶則薄,水分交換運移路程短,水分擴散迅速,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地面,水汽輸送通暢,供水條件好,地下水蒸發強度可達到甚至超過水面蒸發強度,所以可用水面蒸發量(Eo)近似代替埋深為零的潛發量,即為陸面蒸發能力的表征。當潛水埋深超出土壤毛管上升高度及植物根系吸水深度時,則潛水蒸發量趨于零。此時的潛水埋深稱為潛水蒸發的極限埋深。
關于潛水蒸發量的計算,常用的有以下幾種:
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