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在法国,XNUMX月的降雨是否可以更好地应对夏季干旱?

阅读时间: 8 分钟


平价 皮奥莱恩·伯特(Piolaine Bault), BRGM

在我们脚下循环的水,在岩石的缝隙和裂缝中深处是看不见的。 但是,由于有了这种地下水(称为“含水层”),在干燥的夏季,河流却流了,沼泽也没有干dry。 请记住,地下水可以确保 我们的饮用水供应量的65%.

如果XNUMX月特别凉爽潮湿,降雨充沛,这些降雨是否有可能补充地下水位? 我们在这里谈论的是通常被称为“地下水”的地下水位,也就是说,与被称为“俘虏”的水位恰好在我们脚下的地下水位不同,这些水深且覆盖着厚厚的水。阿基坦大盆地)。

好吧,不是真的:XNUMX月底,地下水位实际上比XNUMX月份下降了很多。 五月的降雨后渗透到土壤中的水主要用于润湿土壤,从而有利于植被。

但是,这些降雨的贡献将有可能推迟灌溉活动,并在接下来的几周内减轻农业退耕带来的压力。

根据国家定量用水抽象银行,灌溉代表 抽水量的15%到23% 在地下水中,即0,8-1,3年期间每年在2012到2018亿立方米之间; 其余的取款涉及饮用水(61%至67%)和工业用途(16%至18%)。

应当理解,泵送的水的量根据作物的需水量而变化,因此取决于土壤的干燥度。

即将来临的三个干燥炎热的月份

当然,五月的降雨确实对局部地区产生了影响,例如在奥弗涅-罗纳-阿尔卑斯大区和普罗旺斯-蔚蓝海岸,特别是在所谓的“活跃”地下水位上,这对水源严重的地区产生了影响。速度很快(例如罗纳河的冲积层,汝拉河和普罗旺斯的喀斯特石灰岩)。

但是,这些增加是偶然的,一旦降雨不再足以弥补排空,水位就会稳定甚至下降。

在水少且“惯性”地下水位较高的地区(地下水流动缓慢(补给和排空缓慢)),有必要等待几天到几周,以查明水是否已成功渗入深度。 趋势将取决于当地的降雨积累,蒸散量和需水量。 因此,某些反应性含水层,例如Massif Central的地下含水层,观测到水位稳定。

知道板材的惯性和深度越大,冲击力就越弱。 巴黎盆地极惯性的白垩浮层和第三纪构造可能甚至不存在这种现象。

最后,应该记住,法国气象局已经宣布 2021年XNUMX月,XNUMX月和XNUMX月会更干燥 比季节性规范更重要。 在这种情况下,地质与矿业研究局(BRGM) 对2021年夏季的地下水位进行了预测。 预测结果非常悲观,今年夏季可能较低。 我们甚至担心从阿尔萨斯到普罗旺斯等东部地区非常干旱的风险。

只有巴黎盆地和Artois中心的惯性含水层,以及阿基坦盆地的某些含水层将被幸免。

了解水的路径

为了更好地理解这些复杂现象-尤其是大雨不能总是“补给”地下水位的原因-有必要知道水从地表到地下水位的路径。

在法国,只有年平均降水量的20%到23%能够渗入深度。 地下水补给主要发生在秋季和冬季。 如我们所见,在春季和夏季,所有条件都可以收集雨水,防止雨水深入渗透以补充地下水位。

太阳和径流的作用

让我们从表面发生的事情开始:雨刚刚离开了云层,它可以被拦截并蒸发回大气层。 的确,阳光和空气的温度确实作用于落到地表的水-树叶,屋顶,地面,池塘,海洋……以及地面上长达几厘米的水。

一旦落在地面上,部分水就会流向河道。 另一部分会渗入地下。 流动类型的选择取决于土地的坡度,渗透率和土壤表层的水饱和度。

最后两个参数取决于土壤的质地(粘土,粉砂,沙子)和结构(谷物的组织)。 如果水可能停滞并且有连通的自由空间,则水会渗入。

Un 空间指示器由BRGM设计 评估土壤流失或渗入地表水的能力。 这种方法可以平移渗透和流动的部分水。

渗透性最强的土地涉及法国北部的壤土和石灰岩岩石上发育的土壤(洛林,科特斯德巴,朱拉,贝里,巴辛德拉萨尔特,布伦纳,普瓦图,夏朗德,佩里戈尔,考瑟斯杜Quercy,大考塞斯,塞文山脉边界,普罗旺斯)。

相反,最流淌的部分是由低渗透性的泥灰,泥炭或粘土,阿尔卑斯山和比利牛斯山的陡坡土地以及山谷中的含水饱和土壤(例如阿尔萨斯平原和大河)以及湿地组成的。 -Camargues和大西洋沼泽。

降雨的强度和数量,植物的覆盖率,生物活性以及与人类活动有关的发育等几个因素会影响土壤的吸水能力。

例如,夏季的雷暴不利于有效的渗透。 首先,大雨会影响土壤的质地:它们使表层的土壤破裂,形成不渗透的表层,称为“地壳”,促进径流。

然后,在下大雨的情况下,土壤不再能够吸收所有水分,孔隙被饱和。 请注意,植物覆盖物通过为径流水建立屏障并保持土壤的良好结构,可以减弱雨水的强度。

最后,应该记住,人类发展加剧了土壤防水,创造了新的“水障”:柏油路,城市化,森林砍伐或农业土壤压实。

目前正在采取行动使雨水找到其自然路径。 越来越多的大都市正在实施该地区雨水渗透的政策(例如在雷恩或巴黎)。 农民也正在改变自己的作法,以免使土壤裸露(冬季作物),压实土壤并使用树篱和草条阻止径流。

土壤和植物的保留

一旦越过表层,水就会在土壤的孔隙中循环并遇到新的障碍。

显然,土壤渗透性和水饱和度在土壤深层中的水循环中始终起着重要作用。

土壤颗粒施加能够保持水分的毛细作用力。 它以水分的形式被捕集,其流动性变得非常低。 土壤的保留能力取决于其质地和孔隙率。 富含有机物的粘土和土壤以及微弱的土壤能够更强地保持水分。

该固定水的一部分可以返回到植物中。 这些水是由根部吸取的,直接流向茎和叶。

然后通过蒸腾作用蒸发到大气中。 植被活跃时,蒸散几乎吸收了所有渗入的水,通常是从XNUMX月到XNUMX月至XNUMX月。

重力流的迷宫

应当理解,土壤必须被水饱和以允许重力流到下层。 多余的水分-不会被土壤保留,也不会被植物吸收-最终会向下渗透。

然后仅重力将力施加在水流上。 在春季和夏季,除非有特殊的降雨事件,否则不存在渗入深度的水的比例。

但是,水不是垂直垂直流动的,而是会沿着岩石经过不同的路径到达地下水位。 实际的行进距离取决于所穿越岩石的有效孔隙度,即相互连接的空隙的存在。

如果水流经连通性差的孔,水的速度可能非常慢;如果流经裂缝,裂缝或卡丁车,水的速度可能很快。 因此,对于非常破裂的喀斯特来说,渗透率可以是每年一米(来自巴黎盆地的粉笔),每月一米(博伊斯石灰石),每天一米(冲积层)和每天几十米。型系统(塞文山脉边界的喀斯特石灰岩)。

到纸幅的转移时间还取决于穿过的不饱和区的厚度。 随附的地下水位称为冲积水位,靠近湿谷中的土壤表面。 在皮卡第高原的粉笔上,法国本土的免费地下水位最大深度约为80米。

当水到达地下水位时

清除所有这些障碍后,雨水将需要几个小时到几个月才能到达地下水位。

在春季和夏季,一场强降雨事件可能会导致瞬时补给,从而有可能维持水位,甚至偶尔观察到水量增加。

趋势将取决于当地的降雨积累,蒸散量和需水量。 但是,这些含水层对长期干旱也很敏感。 它们排水很快,在没有大量降雨的情况下,几周内可能达到低水平。

在惯性浮油上,地表与浮油之间的流动较慢,对于白垩浮油和第三系地层来说,这种流动最多需要2到3个月。 这些含水层对长期干旱不是很敏感。 在春季和夏季,除了非常特殊的降雨事件外,降雨不会使惯性水位回升。

实际上,水不是立即到达地下水位(就像冲水一样),而是以时间分散的方式到达。 然后,这种现象导致降雨事件发生几周后排空速度变慢,这在地下水位上很难检测到。

估计雨水渗透到深处的比例仍然很复杂,并且难以量化。 因此,最好等待几天到几周,以观察降雨事件对所监测井水位的影响。谈话

紫罗兰色的保ault,水文地质工程师, BRGM

本文改编自 谈话 根据知识共享许可。 阅读原创文章.

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