原来大部分液态淡水都藏在地下堪称“地下海洋”的地下水都从哪儿来？桃之夭夭中国大百科全书数据库淡水是人类和许多其他生命形式生存所必需的
物质。地球上有很多的水，但是淡水资源有多少呢？地球上的水资源假如把整个地球上的水资源都凝结成图上的那个大水滴，那么液态淡水就是这个
大水滴旁边的那一颗小水珠，它包括地下水、湖泊、河流和沼泽水。其中约有98%都是地下水，而我们所熟悉的湖泊和河流只占2%左右。地下水
的来源这么多的地下水究竟是从哪里来的呢？渗入水：地下水有很大一部分地下水是雨雪等大气降水落到地面以后渗透到地下而形成的。这我们在日
常生活中也可以体会到。大雨之后地面上积了很多水，但这些水很快就消失了，其中的一部分就是渗透到地下去了。至于渗透量的多少和降雨的缓急
、地面坡度的大小、岩层的性质以及植被的情况等都有关系。例如，急雨降在坡度大、植被较差的坚实地面上，水的渗透量就少，反过来渗透量就大
。在寒冷的地方，冬季降落的雪堆在地上不能马上渗透到地下，一般都要等到来年春季天气暖和，积雪融化成水之后才能渗透到地下形成地下水。凝
结水：当地面的温度低于空气的温度时，空气中的水汽凝结，渗入进入土壤和岩石的空隙中地下也能成为地下水。在草原沙漠地区，凝结而成的地下
水占重要地位。例如我国内蒙古以及西北地区气候干旱雨水很少。可是，这些地方的地下水也很丰富。有些研究人员认为这是由于白天沙地被太阳晒
得很热，夜晚天气变冷接近地面的水蒸气就会凝结成水滴渗入到沙里去，成为地下水源。沙漠地区面积广大水蒸汽天天这样凝结水向地下渗入，再加
上沙层孔隙大，渗进去的水就不易再蒸发出去，所以也就成为丰富的水源了。此外还有就是从地底下的岩浆析出的水气凝结而成的初生水、在沉积岩
沉积过程中生成的埋藏水；某些矿物（如石膏、芒硝等）所含的结晶水在高温高压下脱出而生成的脱出水。地下水也在流动地球上所有的水都很古老
，它们甚至比地球本身更早形成，并且地球上水的总量是基本恒定的。绝大部分水都在不断地循环，这个循环没有起点，也不会有终结。地下水也会
流动到地表地下水也是水循环中的一个关键的环节，雨雪从空中落到地表，一部分汇入河流湖泊成为地表水，更多的则渗入地下岩层（含水层）中成
为地下水。而后在岩石空隙中缓慢流动，一些地下水会停留在地表附近，然后渗入河湖海洋；一些地下水在地表找到开口并形成淡水泉。随着时间的
推移，所有这些水都在不断移动，一部分水重新进入海洋。我们脚下有流动的河流吗？有，但很少。绝大多数地下水都在岩石和地下物质之间的空隙
里，它更像海绵中的水。在地表以下的一定深度处，土壤和岩石颗粒之间的空间完全被水填充，从而形成含水层，如果我们在这个含水层打一口井，
就可以抽取地下水。含水层为水循环过程提供了至关重要的通道和储藏空间。火成岩、变质岩等坚硬的岩层不是绝对干燥，但一般来说它们含水量是
不多的，只有产生很多裂隙时才含有较多的水。而沉积岩特别是呈疏松状态的砾石、沙子是含水最丰富的岩层。地下水在含水层里也和地表水一样，
在重力的影响下，不断地从高的地方向低的地方运动。一般情况下，地下水运动的速度是很缓慢的，每天只流动几米，在疏松的砂砾层中最大流速每
天可达40米，在坚硬岩石的巨大裂缝或喀斯特溶洞中流速就更大了。地下水在岩层中的流动极其缓慢，使时间上不均匀的降雨可以长期储存地层中
，缓慢补给地表水，这也正是许多河流湖泊得以存在的原因，含水层使地表水“细水长流”。含水层具有天然的净水作用。地下水经过含水层的过滤
后，通常可以直接饮用，通过深部循环，地下水还可吸收地下深处的热能成为地下热水，可以提供电能和热能。地下水的利用从整个地球的尺度看，
江河中的水呈线状分布，湖泊中的水呈点状分布，而地下水在地层中无处不在。正是这种分布状况，使生活在远离江河湖泊的人类，不需要地面的输
水工程，依靠地下水就可以生存。全世界超过15亿的人口主要靠地下水作为饮用水。在中国，北方和西部地区主要城市的地下水利用率往往超过供
水总量的50％，许多城市高达80％以上。绝大部分地下水我们都无法取用，我们能开采多少地下水，一方面取决于地下含水层的储水量，同时也
取决于含水层的渗透率。如果岩石渗透率高，那么地下水可以较快地参与水循环。若地下水沉入更深层的含水层，就需要数千年的时间才能回到地表
环境，甚至变成“化石水”。在农家小院里，我们经常可以见到这样的压水井，利用杠杆的原理，我们能够很方便地从地下抽取淡水，用于生活、饮
用和灌溉。过量开采地下水的危害地下含水层能够得到及时有效的补充，那么开采地下水就是可持续的，否则将造成危害甚至是严重的灾害。超量开
采地下水的地方往往是因为地表降水量少，极少的降水量导致地表径流少，可以补充进地下的水量自然也少，当经济发展需要更多淡水资源时，人们
自然会想到开采地下水。浅层的地下水被抽干如不能得到及时补充，地下水位会下降，人们会打更深的井，抽取更深处的水。我们知道，越深处的地
下水补充越困难，而将土壤岩石空隙中的水抽取之后，地层会在重力之下发生塌陷，大范围的地面沉降将对城市地面基础设施造成灾难性的影响。沙
特的“圈圈农场”上世纪80年代，沙特想要发展自己的农业，于是决定用现代化的方法种植小麦。他们在沙漠中央建设了许多巨大的圆形灌溉系统
，同时抽取地下水来浇灌农作物。尽管沙特人意识到淡水的宝贵，运用了先进的自动化节水喷灌技术来浇灌麦子，但无奈沙特是个极度缺水的国家，
土地水蒸发量又极大。到1990年时，农业灌溉用水就超过了300亿吨。浅层地下水抽完了不得不打更深的井，一直打到地下1千米深的古老“
化石水”层。到2012年，沙特人将地下水消耗了总储量的80%，农业经济面临崩溃。2016年，沙特彻底终止小麦种植，回到以石油换粮食
的老路上去了。地下水的补给那么地下水都有哪些补给方式呢？地下水的主要补给来源有大气降水、地表水、凝结水、灌溉回归水，以及来自其他含
水层中的水和人工补给的水。降水是主要的地下水补给来源大气降水是地下水最普遍和最主要的补给来源。降水量的大小对一个地区的地下水补给量
起控制作用。河流、湖泊、水库、海洋等地表水体均可补给地下水，只要其底床和边岸岩石为相对透水岩层，便与其下部含水层中地下水发生联系，
当地表水体水位高于边岸地下水时便会补给地下水。在农田灌溉地区，由于渠道渗漏及田间地面灌溉回归水下渗，使浅层地下水获得大量补给。相邻
含水层可在水位差的作用下产生层间补给。近年来，地下水人工补给（通过坑、塘、水沟、水井等将水回灌）已成为增加地下水资源补给量的重要手
段。地下水是重要的生态环境因子，它的变化往往会影响生态系统的天然平衡状态。在潮湿地区地下水丰富，常使很多地方沼泽化。在湿度不定的地
区，当天气干燥而蒸发量很大时，地下水常常枯竭，造成土壤和地下水的盐碱化。地下水位抬升，造成土壤次生盐渍化，影响植被生长；地下水位下
降，湿地退化，水生植物消失，景观受到破坏，甚至使绿洲变成沙漠。地下淡水资源虽然总量比河流湖泊多很多倍，但由于地下含水层之间往往无法连通，超量开采地下水有可能导致相应区域地下水资源枯竭、地下空洞和地表塌陷；还可能导致地表土壤盐渍化、地下水质污染等严重后果，因此我们需要对自然界中地下水的循环演化规律有更深刻的了解，同时珍惜和科学利用地下水资源。关注微信公众号 |
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