地下水的地下运动
非饱和区
- 由于重力,水主要向下移动
- 水从地面渗入,向下移动到地下水位或不透水表面的池塘(粘土层等),形成栖息的地下水位
饱和区
- 水寻求自己的水平
- 水将从高水平流入低水平
- 水位可以用井来测量
- 水位等值线图可以提供地下水流动方向的信息
- 在大多数情况下,水流向垂直于水位轮廓线(从高到水位的低值)
充电和排放区域
- 地表水和地下水通常与地下流出的流动连接
- 水从表面流入地下水的水域被称为充电区域
- 水从地下水流向地面的地表区域称为排泄区
水位等高图
- 等高线是二维地图上表示参数相等值的线
- 您可能习惯于查看显示地面高度轮廓线的地形图
- 当用相等的间隔轮廓线(每1英尺或每2英尺或每5英尺等)进行地图时,轮廓线的间距向斜率的变化提供了视觉线索
- 密集的等高线代表陡坡
- 广泛间隔的轮廓线将代表温和的斜坡
- 水位等高线图提供相同的水位坡度(水力坡度)信息。
水力梯度
- 液压梯度是水位的斜率
- 水力坡度= [A点水位- B点水位]/ A点与B点的距离
- 大型液压梯度=水位变化陡坡
- 大多数区域地下水流量的值为0.001至0.0001
- 水力梯度0.001 = 0.1英尺(1.2英寸)下降的水位超过100英尺的距离
- 水力梯度0.0001 = 0.01英尺(0.1英寸)下降的水位超过100英尺的距离
达西定律-地下水流量或流量
- Henri Darcy是19世纪后期的法国工程师
- 达西研究了水流通过砂滤器进行水处理
- 他测量了流量或流量(用单位时间的水的体积;类似于水流排放)通过多孔介质(砂)
- Q是流速的缩写
- 他发现Q值随着水力坡度的增加而增加(倾斜的水位越陡)
- 他发现Q随着横截面的流量(类似于溪流)而增加
- 他为称为液压导电性的地质材料定义了一种经验常数
液压电导率(k)
- 液压导电性是用于水流的地质材料的渗透性术语
- K是水力传导率的缩写
- 单位长度/时间
- Q = K *横截面积(a)*液压梯度
达西的法律 - 地下水流量有多快?
- 通过多孔介质的水速度可以用达西法律计算
- 速度=(k *液压梯度)/有效孔隙度
溪流和地下水
- 当周围的地下水水位低于河流的水位时,就会发生河流流失
- 当周围的地下水水位高于河流的水位时,就会产生溪流
- 由地下水提供的水流称为基流
泉水
- 水从地面自由流动
- 发生水表与地面相交的地方
- 悬崖表面的泉水通常发生在向下渗透的水聚集在不透水的岩层上è这个栖息的地下水位将从悬崖表面的不透水层上面流出
- 在不透水岩石中的骨折使水到表面时会出现弹簧
- 在石灰石的溶液通道将水带到表面时发生弹簧
井
- 钻孔或钻至饱和层
- 可以测量含水层的水位
- 可以获得水样
- 可以将水泵泵到表面供水
抽水井地下
- 从井里抽水会使井里的水位下降。
- 水会从周围的地质物质(高水位)流向井(低水位)
- 由抽水产生的水面凹陷的锥体
高平原或ogallala含水层
- 高原含水层分布在科罗拉多州、堪萨斯州、内布拉斯加州、新墨西哥州、俄克拉荷马州、南达科他州、德克萨斯州和怀俄明州
- Ogalalla地层(也称为Ogalalla含水层)是高原含水层中的主要含水层
- 其他渗透性地层(砂岩、粉砂岩)也是高原含水层的一部分
- Ogalalla Aquifer是一家不合适的含水层,包括Alluvium(沙砾和砾石)
- 通过从东部落基山脉排水的溪流沉积了alluvium
- 含水层通过降雨充电(每年16英寸在西部的含水层,每年在含水层的东部最多28英寸)
- 潜在的蒸散量为每年60到105英寸
- 你做数学 - 可能发生多少充值!
- 潜在的EVAPO蒸腾是指最大可能的蒸发蒸腾,通常实际蒸散量较低
- 对含水层的年充电估计为每年0.024至6英寸
- 冲积含水层的饱和厚度从0到1000英尺不等,平均厚度约为200英尺
- 在开发之前,蓄水层中储存了34.2亿英亩英尺的可排水水
- 从19世纪后期开始,含水层被井灌溉灌溉
- 到1978年,每年增加170,000个井加入2300万英尺
- 在一些地区,抽水速度超过了含水层的补给速度,导致地下水位下降了100英尺
- 含水层仍有3250亿英亩的可排水水
- 然而,从更深的地方抽水的成本增加,使得这些水不能用于农业
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