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地下水温度

温度


地下水简介



我们都知道一般大多数见到的地下水都是“冬暖夏凉”的。以井水或压井水为例,冬天打出的水感觉很温,而夏天打出的水,则显得比较清凉,在炎炎夏日里能够让人很好地消暑降温。其实地下水的温度在不同的季节里几乎是恒定的,变化幅度很小;不过不同地区不同深度的地下水温也是不同的。


地下水,是指赋存于地面以下岩石空隙中的水,狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。在国家标准《水文地质术语》(GB/T 14157-93)中,地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水。


国外学者认为地下水的定义有三种:一是指与地表水有显著区别的所有埋藏在地下水的水,特指含水层中饱水带的那部分水;二是向下流动或渗透,使土壤和岩石饱和,并补给泉和井的水;三是在地下的岩石空洞里、在组成地壳物质的空隙中储存的水。




地下水温度规律



一般来说浅层的和当地的平均年气温接近。地表以下5~10米的地层温度就不随室外大气温度的变化而变化,常年维持在15~17℃。在存在冻土层的地方,可以说就没有浅层液态水了。


从宏观来说,地下水越深水温就越高。从地面往下每深100米,温度大约增加3摄氏度左右。到了一定深度,再往下每深100米温度大约增加2摄氏度或者1摄氏度多。如果浅层的地下水是从深层冒出来的,或者岩浆活动在比较浅的地层,那么浅层水温也会明显。比如温泉。有的温度甚至可以达到沸点。



地下温度



地下温度可分三层:diyi层叫外热层(变温层),该层温度主要来自太阳的辐射热能,它随纬度的高低、海陆分布、季节、昼夜、植被的变化而不同;第二层叫常温层(恒温层),该层为外热层的下部界面(即内、外热层的分界面),地下温度大致保持为当地年平均温度;第三层叫内热层(增温层),该层不受太阳辐射的影响,其热能来自地球内部,其中主要是来自放射性元素衰变产生的热能,其次是其他能量(如机械能、化学能、重力能、旋转能等)转化而来的热能。


地上和地下的温度不一样,原因何在呢?这主要是土壤传递热量的功能差有关。盛夏Z热的时候,地面上热波不能很快地传递到土壤深层,只能慢慢地向下传递。地下层离地面近,Z热期的到来和地上Z热期的出现时间比较接近;离地面愈远,Z热期的出现时间和地面相差愈大。如上海Z热期出现在7月,地下0.8米处出现在8月,地下1.6米处出现在9月,地下3.2米处则出现在11月。


由于地面上Z热的时候,土层深处清凉爽快,地面上Z冷的时候,土层深处温暖宜人,因此井水和较深的地下水温度是冬暖夏凉的。冬季,由于地底下比地面上暖和得多,所以北方人把地窖作为储藏蔬菜的良好场所。冬季,有些小动物如蛇、虫等凭借暖暖的地下环境,能安全地渡过严冬。



地热增温率



地热增温率各地不一。在亚洲,大约每增深100米,则地下水温度增高2.5℃;在北美洲,约每增深100米,则地下水温度2~2.5℃。把温度每1℃时所增加的深度,称地温级,以米表示。深度每增加100米所的温度,称地热梯度(或地热增温率),以℃表示。


盛夏,烈日炎炎,热不可耐,而地下深处却清凉爽快,舒适异常。比如上海7月份平均气温是27.8℃,地下0.8米处是24.0℃、 1.6米处20.6℃, 3.2米处则下降到16.9℃。所以地面Z热的时候,地下深处非常凉快。反之,上海1月份平均气温是3.4℃,地下0.8米处是9.8℃,1.6米处是13.1℃, 3.2米处则上升到17.3℃。


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