大气降水是地下水最主要的补给来源。其补给的一般过程是：如雨前土壤相当干燥，则到达地面的降水先被土壤颗粒表面吸附力所吸引，形成薄膜水，可称薄膜下渗。当土壤吸附的薄膜水达最大持水量时，继续下渗的雨水将被吸入细小的毛管孔隙，形成毛管悬着水，形成毛管下渗，当包气带土层中的结合水、毛管悬着水达到极限以后，后续的雨水将在重力作用下，通过静水压力的传递，不断而稳定地补给地下水。在地下水埋藏较深的地方，这一过程需要很长时间才能完成。由此可见，降水的入渗过程是在分子力、毛管力以及重力的综合作用下进行的。而地下水自降水获得的补给量除了与降水本身的强度、降水总量等有关外，还与土层蓄水能力有关。只有降水入渗量超过土层的蓄水能力，多余的降水才能补给潜水。如土层的蓄水能力以W。表示，则

　　Wv=(Δ-hn)(Wm　a　x-　Wo) (5-7)

　　式中，Δ为降雨前地下水埋深（米）；hn为地下水面以上毛管水上升高度（米）；Wm　a　x为田间持水率，以体积比计；Wo为土层雨前平均含水率。

　　对于一次降水，其入渗补给量Xr为：

　　Xr=P-Rr-(Δ-　hn)(Wm　a　x-　Wo) (5-8)

　　式中，P为降水量（毫米）；R　r为地表径流量（毫米）。

　　降水入渗补给量亦可根据降水入渗系数进行估算。所谓降水入渗系数，即是在同一面积上降水入渗量占降水量的百分数。即a　=　Xr/P。

　　在有比较充足的地下水动态观测资料情况下，a值可用下式计算：

　　式中，H为降水前井孔中的水柱高度（米）；Hm　a　x为降水后井孔中最大水柱高度（米）；Δh为降水前地下水位天然的平均降速（米/日）；t为井孔水柱从H增高到Hm　a　x的时间（日）；μ为土层的给水度；Pi为观测期间的降水量（米）。

　　a亦可采用经验数值。如根据北京水文地质一大队在北京西郊地下水均衡试验，得出如下降水入渗系数a值。

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