14.4.2 分水岭

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14.4.2 分水岭

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地下水分水岭

地下水在本质上仍然受重力场控制,所以其流域与地表水流域有许多相似之处,尤其是在地形起伏较大的山区,地下水的分水岭与地表水的分水岭常常是重合的。在这种情况下,地下水在上游接受补给,沿地形起伏向下游径流,最后在排泄区汇集排出地表,自成一个相对独立的地下水流系统。处于同一水流系统的地下水,往往具有相同的补给来源,相互之间存在密切的水力联系,形成相对统一的整体;而属于不同地下水流系统的地下水,则指向不同的排泄区,相互之间没有或只有微弱的水力联系。这时往往可以使用地表水分水岭作为地下水系统的隔水边界,在模型中进行设置。

虽然地下水分水岭常常被当作隔水边界处理,但此边界在物理上并不存在。地质条件千变万化,而地下水总是挑选最易通过的途径流动,这种“短路”现象常常会扭曲地下水的流动状态,使其变得更为复杂,所以前面提到地下水和地表水分水岭重合的情况仅仅是特例,不重合才是常态。

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如上图所示,在天然状态下,地下水的分水岭与地表水分水岭一致。然而当地下水系统受到应力作用时,受到外应力的一侧会对另一侧进行袭夺,此时就会造成地下水分水岭的漂移。如果这时还坚持使用地表水分水岭作为隔水边界,就会造成系统误差。就上例而言,为准确评估抽水井对地下水系统的影响,应将模型边界从地表水分水岭外推至剖面图左侧的河流。可见,若模拟非稳态地下水流,则需审慎考虑使用隔水边界处理分水岭的可行性。