水文地质条件对地表水径流变化的影响研究

水文地质条件对地表水径流变化的影响研究

第一作者；杨林  通讯作者；陈亮

云南地质工程第二勘察院有限公司 云南昆明 650218

摘要：水文地质条件是指地下水和地表水之间相互作用的地质特征，包括地下水位、岩层渗透性、土壤含水量等。这些条件直接影响着地下水的补给和排泄过程，进而影响地表水的形成与径流。地下水位是水文地质条件中的关键因素之一。水文地下水位的变化会直接影响到地表水的补给和消耗，以及河川、湖泊和湿地的水位和流量。理解地下水位的变化规律可以为水资源管理和洪水防治提供重要的参考依据。

关键词：水文地质条件；地表水；径流变化；影响研究

引言

水文地质条件对地表水径流变化具有重要影响，是水文循环过程中不可忽视的因素之一。随着全球气候变化的加剧和人类活动的影响，地表水资源的管理和保护变得更加重要和紧迫。了解水文地质条件对地表水径流的影响，能够为水资源管理、洪水预警和生态系统保护提供科学依据。

1水文地质条件概述

水文地质条件是指地下水和地表水之间相互作用的地质特征。它包括地下水位、地下水流动性质、岩层渗透性、土壤含水量等方面的特征。水文地质条件对地表水系统的形成、补给和径流等过程有重要影响，对水文循环和水资源管理具有重要意义。地下水位是指地下水在垂直方向上的高度。地下水位的高低决定了地下水的补给与排泄过程，进而影响地表水的形成和流动。地下水位的变化受降雨量、蒸发蒸腾等因素的影响，也受到地下水的补给和抽取等人类活动的干扰。岩层渗透性是指地层内水分传导的能力。渗透性差的岩层会阻碍地下水的流动和储存，使地表水难以得到有效补给。渗透性好的岩层则有助于地下水的补给，并且能够形成丰富的地下水储集层。土壤含水量是指土壤中所含水分的比例。土壤含水量的变化受降雨量、蒸发蒸腾、土壤性质等多个因素的影响。土壤含水量高时，土壤可以有效吸收和储存水分，并将多余的水分以地下径流形式输送到地表水系统中。水文地质条件的不同对地表水系统产生着显著的影响。不同地区的地表水补给和径流量受地下水位、岩层渗透性和土壤含水量等的制约。在水资源管理和水环境保护中，准确了解水文地质条件对地表水的影响，能够帮助我们合理利用和保护水资源，预测洪水风险，维护生态系统健康。

2水文地质条件对地表水径流变化的影响

首先，地下水位。地下水位的升降会直接影响地表水的补给和消耗。当地下水位较高时，地下水会向地表排泄，增加地表水的供应量；而当地下水位较低时，地表水会向地下补给，导致地表水的减少。地下水位的变化也会影响河流、湖泊和湿地的水位和流量。其次，岩层渗透性。岩层的渗透性决定了地下水的流动性。渗透性差的岩层会限制地下水的流动，并使其更多地滞留在地下；而渗透性好的岩层能够支持地下水的自由流动和补给地表水系统。第三，土壤含水量土壤含水量的变化影响地表水的径流形式。当土壤含水量高时，降雨多余的水分不易渗入土壤，而会以地表径流的形式迅速流入河流或湖泊；相反，当土壤含水量低时，降雨水分更容易渗透入土壤中，减少地表径流的产生。最后，地质构造。地质构造对地表水径流具有重要影响。当地表岩层被构造上升或向侧面倾斜时，会形成含水层和不透水层的复杂空间结构，影响地表水的径流路径和速度。地质构造还会影响地下水的补给和排泄过程。

3水文地质条件对地表水径流变化影响的控制

3.1地下水位控制

当地下水位升高时，地下水会向地表排泄或通过渗漏的方式补给地表水系统。这种补给过程会增加地表水系统的水源，进而增加地表水的径流量。较高的地下水位可提供稳定的水源来满足河流、湖泊和湿地的需求，维持河川的水位和流量。相反，当地下水位下降时，地下水与地表水之间的交换关系发生变化。地表水开始向地下水补给，导致地表水的减少。低地下水位会削减河流、湖泊和湿地的水源供应，可能导致河流干涸、湖泊萎缩，对周围的生态系统造成不利影响。地下水位的升降受到多种因素的影响，包括气候变化、降水量、蒸发蒸腾、地下水的补给和抽取等。对于地下水位的合理控制和管理，可以实现地表水资源的有效利用和保护。在水资源管理中，关注地下水位的变化趋势和周期性变化，可以帮助预测地表水的供应和需求状况，为合理的水资源配置和调度提供依据。

3.2岩层渗透性控制

当遇到渗透性差的岩层时，较少的孔隙和较低的连通性限制了水分在地下的流动。这通常会导致地下水流动缓慢，形成水汽或滞水区域。渗透性差的岩层会减少地下水向地表的补给，降低地表水系统的水源供应，从而影响地表水径流的形成。在渗透性好的岩层中，孔隙和连通性较高，水分能够更自由地流动。这使得地下水可以以较大的速度和量向地表水系统补给，增加地表水的径流量。渗透性好的岩层提供了良好的水分传导通道，有利于地表水的形成和水循环的进行。不同岩层渗透性特征的影响也可以在地下水补给过程中观察到。在渗透性差的岩层中，往往形成独立的地下水分区，水分无法自由流动，导致地下水补给受限；而在渗透性好的岩层中，地下水补给范围广泛，有利于水文循环和水资源的充分利用。

3.3土壤含水量控制

当土壤含水量高时，土壤已经饱和或接近饱和状态，降雨多余的水分无法持续渗入土壤中，并以地表径流的形式迅速流入河流、湖泊等水体。这被称为快流，会增加地表水系统的径流量，可能导致洪水的发生。土壤吸收和保持降雨水分的能力减弱，土壤中的水分无法有效滞留，而被输送到河流等水体中。当土壤含水量低时，土壤中的空隙较多且较干燥，降雨水分更容易渗透入土壤中，并被土壤颗粒吸附和保持。这被称为慢流，即土壤通过自身的吸收和保持降雨水分，减少地表径流的产生。慢流可以补给地下水系统，维持地下水位的稳定，并维持河流和湖泊在干旱期间的水量。

3.4地质构造控制

抬升构造指地壳运动过程中由于构造力使得地层上升形成山脉或丘陵等地形特征。这种地质构造的形成会引起地下水向地表排泄的现象，形成地下水湧泉。地下水湧泉会直接补给地表水系统，增加地表水的供应量，影响地表水的径流形成。断裂带是地壳运动过程中产生的岩石破裂和错动的带状地质构造。断裂带中的断裂面和裂隙可以成为地下水的障碍，阻碍地下水的流动，进而影响地下水对地表水的补给。这可能导致地表水的减少和地表水径流量的降低。地壳的构造变动会导致地下水分区的形成。不同地下水分区之间的水流联系通常较弱，因此地下水在孔隙或裂隙中的储存和流动会受到地质构造的限制。

结束语

水文地质条件对地表水径流变化的研究对于水资源管理和保护具有重要意义。通过深入了解和研究地下水位、岩层渗透性、土壤含水量以及地质构造等因素对地表水径流的控制作用，可以为合理利用和保护地表水资源提供科学依据。研究表明，地下水位的升降、岩层渗透性的不同、土壤含水量的变化以及地质构造的影响都对地表水径流产生明显的影响。了解这些影响因素的特征和变化规律，对于预测地表水资源的供应和需求、减轻洪水风险、维持生态系统的健康等方面具有重要意义。

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