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泉水叮咚响

时间:2010-01-29 01:02 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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  泉既是地下水的天然露头,那么活动于地下的水又是如何形成的呢?为什么总流不完呢?要想明白其中的奥秘,得讲清以下三个问题:首先是作为地下水补给来源的自然界中水的循环,其次是形成地下水必要条件的岩石的含水性和透水能力;第三是地下水的储存与出露状况,及其分布的基本规律。

  自然界中的水自地球分离出来后,就以气态、液态和固态等形式赋存于天空、地表及地下,分别称之为大气水、地表水和地下水。据科学家估算,地球上水的总量约为1。 45 X 10立方米。其中地表水约为1。 39 X 10立方米,广泛分布在地球表面的海洋、江湖和高山及极地的固态冰雪,尤以海洋居首位,约占总水量的97.3;地下水约为0.9X10立方米,约占总水量的0。 61%,存身于地表以下的地层中,地表水和地下水脉络相通,组成了地球的一个水圈。存身于天空中的大气水最少,约为1.4X10立方米,约占总水量的0。 001,以水蒸气的状态飘浮在大气中。另有2%以上的水,以固态冰雪的形式分布于高山及极地。

  随着温度和压力诸条件的改变,水会发生同态、液态、气态相互间的转化。在太阳辐射热作用下,水自江河湖海的水面、岩石土壤的表面和植物的叶面,不断地由液(或固)态转变为人眼不易觉察的水汽进入大气,这就是蒸发过程(水自植物叶面的蒸发称为蒸腾)。蒸发形成的水汽,徐徐上升到天空,地表温度较高官含水汽的空气在上升过程中,随着与地面距离增加,气温不断下降,其中水蒸气就凝结出小水滴、小冰晶,形成云雾。在适当的条件下,这些小水滴或冰晶互相碰撞,结合成大水滴或大冰晶,在重力驱使下,迅速降落。降落途中,如遇到热空气上升,冰晶能变成水滴,又可能会部分或全部变为蒸气。而降落到地球表面的水滴或者冰晶,就是我们见到的雨或雪,称为大气降水。

  大气降水降落到地表以后,一部分以地表径流形式,顺着无数条细小的沟溪从高处向低处流动,汇入江河,注入海洋:一部分就地蒸发,返回大气中,可再次形成降水,还有一部分渗入地下,存在于土壤或岩石的空隙中,成为地下水。地下水中部分留在表层的土壤里,或被蒸发,或被植物吸收后而蒸腾返回大气,部分以地下径流形式,或直接排入地表的江河湖海里,或在流动过程中遇到地形低凹处及地面裂缝等以泉的形式出露,转变为地表水,再度汇入沟溪江何,归流湖海。这些汇入海洋或直接下落于海洋的大气降水,又会再度蒸发,周而复始,大气水、地表水、地下水这样不停地相互转化、不断迁徒,成为一个自然界水体的大循环。而把海洋内部和描地内部自身的循环称为小循环。正是自然界的水循环作用,使地下水成为一种能经常得到补偿的资源,泉口才能源源不断地向外涌水。同理,江河溪流也是因地下水和大气降水的不断补给,才昼夜不息,世代奔流;海洋水也不断变为气体,所以尽管无数条江河千万年的注入,都不满不溢,并且提供了形成大气降水水汽的主要来源。

  大气降水渗入作用使地下水得到补给,从高水位向低水位流动,然后在适当的地点涌出地表成为泉。在地下水循环过程中,其首要条件是地表岩石或松散堆积物中存在空隙,没有空隙,大气降水降到地表后既无法下渗,又不能透水流动。岩石空隙包括孔隙、裂隙、洞穴。岩石颗粒与颗粒之间或颗粒一一结合体之间的空隙叫孔隙。松散的岩石(砂、砂砾层等),孔隙很发育,孔隙的大小和均匀性取决于岩石的颗粒大小及其均匀分选程度。比较均匀的砂或砾石层的孔隙度为30一35;砂和砾石混合,孔隙度减小为15一2 0%;均匀的粘土,孔隙度可超过50。至于已经固结成岩石的坚硬岩石(如石灰岩、花岗岩等),孔隙较少又不连通,却有裂隙或洞穴发育。裂隙、洞穴多且宽、长、深,彼此连通,张开性好而未被细小物质充填,富水性强,反之就弱。在山地区域,我们会常见到岩石裂缝中有水滴出,流出,有的沿岩层层面流出,有的沿裂隙流出,这就是裂隙水或称泉水。
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