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2018 年 05 月 15 日 星期 放大 缩小 默认  
科普中国

你了解地下水的知识吗

刘佳

  地下水,是指地面以下岩石空隙中的水,狭义上是指陆地水面以下饱和含水层中的水。在国家标准《水文地质术语》中,地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水。

  地球上共有多少水

  有人说,地球实际上是个“水球”,因为这个星球的表面大约71%被水覆盖。

  地球上的总水量有近14亿立方千米,这些水以液态、固态和气态的形式存在着。地球上的水绝大多数存在于海洋里,海水占地球全部水量的96.5%。

  陆地上的水从形式上分为固态和液态,从性质上可以分为淡水和咸水。固态的水包括冰川、冰盖、冰架、冰山,以及永久冻土内的地下水。跟我们日常生活联系比较多的是地表的液态水,这些水存于江河、溪流、湖泊、池塘等。

  地球大气中也存在着少量水分。我们能感觉到空气湿润或干燥,天气预报中说的“湿度”与空气中所含水分多少有关。虽然不同地区、不同时候,大气中水分的含量经常会变化,但是总体来说,地球大气中水分的总量是基本不变的。

  地球上水资源总量很大,分布却存在差异。在空间上,有些地方水资源丰富,而有些地方则极度缺水。水资源在时间上的分布也不均匀,比如非洲南部草原,有明显的旱季和雨季之分,旱季大地一片干枯,雨季则万物生长、欣欣向荣。中国西北地区要比东部地区干旱得多;人口密集的东部地区属于季风气候,夏天潮湿多雨,是一年中降水最多的季节。

  地下水从哪儿来的呢

  地下水不像河流、湖泊、大海那样直接暴露在外,而是藏在地表以下,我们平时看不到。地面以下是土壤和岩石,哪儿有地下水呢?其实,大部分地下水储存在土壤和岩石的空隙之中,也有少部分以地下河、地下湖的形式存在于自然形成的地下空洞里。

  我们往泥地上泼水,水很快会渗入地下,地表只留下一些水迹。这是因为土壤是由质地疏松的颗粒组成,颗粒可以吸附水分,颗粒之间也可以存储水分。岩石质地坚硬,但内部也是存在空隙的,这为地下水提供了存储空间。实际上,自然界里不存在绝对不含水的岩层。

  科学家把地下岩层分为含水层与隔水层。含水层与隔水层是相辅相成的,我们可以把隔水层想象为一个盘子,盘子上面的含水层则是吸满水的海绵。如果盘子没了,海绵里的水就会因重力作用向下渗漏,所以含水层与隔水层对地下水的保存都非常重要。

  地下水很少受到污染,所以很多地区人们都以地下水作为生活用水。那么地下水的来源又在哪里呢?总体来说,地下水跟地表河流一样,水源也是来自天空中的大气降水——雨和雪。这些水从地表渗入地下,条件适宜时就储存在岩层中。

  在地球的水循环中,地下水是一个重要组成部分。虽然地下水藏在地下,我们平时看不到,但是它却维持着地球水循环系统的健康和稳定。

  井水为什么会冬暖夏凉

  以前,在自来水还没有普及的时候,井水是人们生活的重要水源。有些井水清澈甘甜,而有些则苦涩、浑浊,需要澄清后才能饮用。但不管是甜水还是苦水,这些井水都有一个共同特征——冬暖夏凉。

  冬天,井里打出来的水是暖的,不像露天的水那么冰冷;而夏天,井水反而会变得冰凉。难道井下有空调?当然不是,通常冬季的井水温度会比夏季低几摄氏度,但是相对于地面冬夏的温差,井水温度变化非常小,因此才会让人有“冬暖夏凉”的错觉。

  太阳光的照射是地表热量的最主要来源。但是在地球内部,阳光对温度的影响并不算太大。只有地壳表层,才会因为受到阳光的影响而改变温度。

  夏天日照强烈,但却不能穿透土壤。由于井水处于地下深处,只有很少的热量能传递下去,所以夏天取上来的井水,相对比地表上的河流、湖泊水温要低,手伸进去会感觉冰凉。

  冬天地表温度很低。但是地面以下的地层不会直接散发热量,温度反而会比地面高。因此从井里打出来的水,比地面的水温度要高,感觉比较温暖。

  越深的井,水温的变化就会越小。实际上,普通的井水,一般情况下夏天会比冬天温度高3~5℃。

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