第12章 水是怎樣循環的(2)(1 / 3)

地下水作為地球上重要的水體,與人類社會有著密切的關係。地下水的貯存有如在地下形成一個巨大的水庫,以其穩定的供水條件、良好的水質,而成為農業灌溉、工礦企業以及城市生活用水的重要水源,成為人類社會必不可少的重要水資源,尤其是在地表缺水的幹旱、半幹旱地區,地下水常常成為當地的主要供水水源。據不完全統計,70年代以色列國75%以上的用水依靠地下水供給,德國的許多城市供水,亦主要依靠地下水;法國的地下水開采量,要占到全國總用水量1/3左右;像美國,日本等地表水資源比較豐富的國家,地下水亦要占到全國總用水量的20%左右。中國地下水的開采利用量約占全國總用水量的10-15%,其中北方各省區由於地表水資源不足,地下水開采利用量大。根據統計,1979年黃河流域平原區的淺層地下水利用率達48.6%,海、灤河流域更高達87.4%;1988年全國270多萬眼機井的實際抽水量為529.2×108立方米,機井的開采能力則超過800×108立方米。

問題的另一麵,由於過量的開采和不合理的利用地下水,常常造成地下水位嚴重下降,形成大麵積的地下水下降漏鬥,在地下水用量集中的城市地區,還會引起地麵發生沉降。此外工業廢水與生活汙水的大量入滲,常常嚴重地汙染地下水源,危及地下水資源。因而係統地研究地下水的形成和類型、地下水的運動以及與地表水、大氣水之間的相互轉換補給關係,具有重要意義。

地下水流係統的基本特征

在一定的水文地質條件下,彙集於某一排泄區的全部水流,自成一個相對獨立的地下水流係統,又稱地下水流動係。處於同一水流係統的地下水,往往具有相同的補給來源,相互之間存在密切的水力聯係,形成相對統一的整體;而屬於不同地下水流係統的地下水,則指向不同的排泄區,相互之間沒有或隻有極微弱的水力聯係。此外,與地表水係相比較,地下水流係統具有如下的特征:

1.空間上的立體性地表上的江河水係基本上呈平麵狀態展布;而地下水流係統往往自地表麵起可直指地下幾百上千米深處,形成空間立體分布,並自上到下呈現多層次的結構,這是地下水流係統與地表水係的明顯區別之一。

2.流線組合的複雜性和不穩定性地表上的江河水係,一般均由一條主流和若幹等級的支流組合而成有規律的河網係統。而地下水流係統則是由眾多的流線組合而成的複雜的動態係統,在係統內部不僅難以區別主流和支流,而且具有多變性和不穩定性。這種不穩定性,可以表現為受氣候和補給條件的影響呈現周期性變化;亦可因為開采和人為排泄,促使地下水流係統發生劇烈變化,甚至在不同水流係統之間造成地下水劫奪現象。

3.流動方向上的下降與上升的並存性在重力作用下,地表江河水流總是自高處流向低處;然而地下水流方向在補給區表現為下降,但在排泄區則往往表現為上升,有的甚至形成噴泉。

除上述特點外,地下水流係統涉及的區域範圍一般比較小,不可能象地表江河那樣組合成麵積廣達幾十萬乃至上百萬平方公裏的大流域係統。根據托思的研究,在一塊麵積不大的地區,由於受局部複合地形的控製,可形成多級地下水流係統,不同等級的水流係統,它們的補給區和排泄區在地麵上交替分布。

地下水域

地下水域就是地下水流係統的集水區域。它與地表水的流域亦存在明顯區別,地表水的流動主要受地形控製,其流域範圍以地形分水嶺為界,主要表現為平麵形態;而地下水域則要受岩性地質構造控製,並以地下的隔水邊界及水流係統之間的分水界麵為界,往往涉及很大深度,表現為立體的集水空間。如以人類曆史時期來衡量,地表水流域範圍很少變動或變動極其緩慢,而地下水域範圍的變化則要快速得多,尤其是在大量開采地下水或人工大規模排水的條件下,往往引起地下水流係統發生劫奪,促使地下水域範圍產生劇變。

暖和的溫泉是哪裏來的

溫泉是自然產生的,所以使用柴火燒或是熱水器加熱的水並不能算溫泉,充其量隻能說是熱水。另外,依化學組成分類,溫泉中主要的成份包含氯離子、碳酸根離子、硫酸根離子,依這三種陰離子所占的比例可分為氯化物泉、碳酸氫鹽泉、硫酸鹽泉。除了這三種陰離子之外,也有以其他成分為主的溫泉,例如重曹泉(重碳酸鈉為主)、重碳酸土類泉、食鹽泉(以氯化鈉離子為主)、氯化土鹽泉、芒硝泉(硫酸鈉離子為主)、石膏泉(以硫酸鈣為主)、正苦味泉(以硫酸鎂為主)、含鐵泉(白磺泉)、含銅、鐵泉(又稱青銅泉)其中食鹽泉也稱鹽泉,可依含氯化物食鹽的多寡,區分為弱食鹽泉和強食鹽泉。依地質分類以產生溫泉的地質特性,可將溫泉分類為火成岩區溫泉、變質岩區溫泉、沉積岩區溫泉。依物理性質根據溫泉的溫度、活動、型態等物理性質,依溫度依溫泉流出地表時與當地地表溫度差,可分為低溫溫泉、中溫溫泉、高溫溫泉、沸騰溫泉四種。