水文地质学概论课件.ppt

1、2023-2-612023-2-62第一节第一节 作为资源的地下水作为资源的地下水第二节第二节 地下水资源的特性地下水资源的特性第三节第三节 地下水资源的分类及供水意义地下水资源的分类及供水意义2023-2-63 第一节第一节 作为资源的地下水作为资源的地下水资源：自然界中存在可供人们利用的物质。资源：自然界中存在可供人们利用的物质。地下水资源的优越之处：地下水资源的优越之处：空间分布均匀广泛空间分布均匀广泛时间调节性时间调节性水质好、水温恒定水质好、水温恒定可利用性（取用投资小）可利用性（取用投资小）2023-2-64 第一节第一节 作为资源的地下水作为资源的地下水地下水资源：能从某一盆地中

2、连续地不至于引起不良后地下水资源：能从某一盆地中连续地不至于引起不良后果地抽取的地下水量。果地抽取的地下水量。连续地抽取连续地抽取含水层不会发生危险的涸竭，即地下含水层不会发生危险的涸竭，即地下水开采量不应超过其补给量水开采量不应超过其补给量 不良后果不良后果开采地下水引起的环境危害开采地下水引起的环境危害2023-2-65 第二节第二节 地下水资源的特性地下水资源的特性一、系统性一、系统性形成：地下水资源是按系统形成与分布的形成：地下水资源是按系统形成与分布的系统内：地下水是一个统一的整体（有水力联系），系统系统内：地下水是一个统一的整体（有水力联系），系统内部任何一部分的输入（补给或抽水）

3、都会影响（波及）内部任何一部分的输入（补给或抽水）都会影响（波及）整个系统整个系统地下水资源量原则上等于含水系统的补给量地下水资源量原则上等于含水系统的补给量应以系统为单元评价、开发、管理地下水资源应以系统为单元评价、开发、管理地下水资源2023-2-66 第二节第二节 地下水资源的特性地下水资源的特性二二、可恢复性、可恢复性天然的可再生的资源均具有可恢复性天然的可再生的资源均具有可恢复性地下水是通过水循环使水量恢复、水质更新的，水循环地下水是通过水循环使水量恢复、水质更新的，水循环过程是通过补给和排泄两个环节来完成的过程是通过补给和排泄两个环节来完成的地下水资源的可恢复性取决于含水系统的补给

4、条件地下水资源的可恢复性取决于含水系统的补给条件2023-2-67123思考：思考：1、2、3含水层，哪个可恢复性好？含水层，哪个可恢复性好？2023-2-68 第二节第二节 地下水资源的特性地下水资源的特性三、可调节性三、可调节性地下含水系统是一个天然的地下水库地下含水系统是一个天然的地下水库含水介质对水的流动起阻滞作用，可以延长过水时间含水介质对水的流动起阻滞作用，可以延长过水时间有利的地质结构形成有利的地质结构形成“蓄水池蓄水池”：向斜盆地、断块盆：向斜盆地、断块盆地地含水系统的调节能力取决于储容空间（赋存条件和介质含水系统的调节能力取决于储容空间（赋存条件和介质特点）特点）2023-2

5、-69 第三节第三节 地下水资源的分类及供水意义地下水资源的分类及供水意义一、地下水资源的分类一、地下水资源的分类地下水的分类考虑两方面的因素地下水的分类考虑两方面的因素地下水自身的特性（含水系统的储水和运动）地下水自身的特性（含水系统的储水和运动）从供水的要求从供水的要求持续而均衡地供应一定的水量持续而均衡地供应一定的水量分为两类：分为两类：(1)1)经常与外界交换的水量经常与外界交换的水量补给资源（补给资源（A A）(2)(2)保持于含水系统中的水量保持于含水系统中的水量储存资源（储存资源（B B）2023-2-610l 补给资源：补给资源：可恢复、再生，可与外界发生交替可恢复、再生，可与

6、外界发生交替 影响因素：受气候因素影响，年与季节的变化影响因素：受气候因素影响，年与季节的变化 量纲：流量单位（量纲：流量单位（m m3 3/a/a）决定了地下水资源的可恢复性决定了地下水资源的可恢复性 数值上等于含水系统的多年平均补给量数值上等于含水系统的多年平均补给量l 储存资源：储存资源：不可恢复，是历史形成的，不参与水循环交替不可恢复，是历史形成的，不参与水循环交替 影响因素：含水系统空间形态（地质构造控制，是天影响因素：含水系统空间形态（地质构造控制，是天然形成的地下水库库容然形成的地下水库库容 量纲：量纲：m m3 3 决定了地下水资源的可调节性决定了地下水资源的可调节性 数值上等

7、于含水系统经常有水的空间数值上等于含水系统经常有水的空间给水度给水度一、地下水资源的分类一、地下水资源的分类2023-2-611l 供水水源的一般要求：供水水源的一般要求：长期持续性供水（永续发展的需要）长期持续性供水（永续发展的需要）多年性多年性 均衡稳定性（短期考虑）均衡稳定性（短期考虑）时时供水时时供水l 思考：思考：一个含水系统能够长期持续提供的水量是多少？一个含水系统能够长期持续提供的水量是多少？补给资源的意义补给资源的意义l 理论上补给资源是含水系统可能供水的最大水量，是评价一理论上补给资源是含水系统可能供水的最大水量，是评价一个含水系统供水能力的标志个含水系统供水能力的标志l 补

8、给资源的意义：补给资源的意义：是平均意义上的，年月有波动，平均估算（多年平均是平均意义上的，年月有波动，平均估算（多年平均补给量）补给量）在某些特殊情况下，可以大于补给量在某些特殊情况下，可以大于补给量二、地下水资源的供水意义二、地下水资源的供水意义2023-2-612c c井井b b井井a a井井B8B8B7B7B6B6B5B5B4B4B3B3B2B2B1B1抽水井抽水井0 020204040天然条件下天然条件下Q Q补天补天=Q=Q泉泉1 1开采条件下开采条件下Q Q补开补开=Q=Q泉泉2 2+Q+Qb bQ Q泉泉2 2+Q+Qb bQQ泉泉1 1所以，所以，Q Q补开补开 Q Q补补2

9、023-2-613l 储存资源的供水意义：起着调节作用储存资源的供水意义：起着调节作用保证供水均衡稳定保证供水均衡稳定性性 当干旱年份含水系统的年补给量小于补给资源时可以通过当干旱年份含水系统的年补给量小于补给资源时可以通过“借用借用”储存资源，保证含水系统的稳定正常的供水能力，储存资源，保证含水系统的稳定正常的供水能力，雨季再补充偿还。雨季再补充偿还。没有储存资源再丰富的补给资源也无法利用没有储存资源再丰富的补给资源也无法利用白白流走！白白流走！l 补给资源与储存资源的关系：有借有还。补给资源与储存资源的关系：有借有还。二、地下水资源的供水意义二、地下水资源的供水意义地下水资源地下水资源储存

10、资源储存资源补给资源补给资源可偿还性可偿还性可调节性可调节性应急借用应急借用不能永远耗用不能永远耗用2023-2-614AB补给区补给区补给区补给区2023-2-61512.1 12.1 与地下水有关的环境问题与地下水有关的环境问题 12.2 12.2 地下水污染地下水污染2023-2-616l人类活动对地下水的干扰，产生的不利影响人类活动对地下水的干扰，产生的不利影响 过量开发或排除地下水过量开发或排除地下水 过量补充地下水过量补充地下水 污染物进入地下水污染物进入地下水主要问题主要问题 地下水位下降：开采条件恶化、水源枯竭、地下水位下降：开采条件恶化、水源枯竭、地面沉降（或塌陷）地面沉降（

11、或塌陷）环境退化：盐碱化、沼泽化和沙漠化（荒漠化）环境退化：盐碱化、沼泽化和沙漠化（荒漠化）地下水污染：地下水污染：海水入侵海水入侵 其他其他2023-2-617广义广义 contamination contamination 有危害有危害狭义狭义 pollution pollution 有有危害超过标准危害超过标准地下水污染地下水污染 在人为影响下，地下水的物理、化学或生物特性发生在人为影响下，地下水的物理、化学或生物特性发生不不利于利于人类生活或生产的人类生活或生产的变化变化。地下水污染达到一定程度，便不合乎供水水源的要求（对地下水污染达到一定程度，便不合乎供水水源的要求（对于不同用途的地

12、下水，污染标准是不同的）于不同用途的地下水，污染标准是不同的）地下水污染意味着可以利用的宝贵的地下水资源的减少地下水污染意味着可以利用的宝贵的地下水资源的减少污染源污染源-污染途径污染途径-污染防治与预测污染防治与预测2023-2-618一、污染源一、污染源 污染物质主要来源于污染物质主要来源于 生活生活 污水与垃圾污水与垃圾 工业工业 污水与废渣污水与废渣 农业农业 肥料与农药肥料与农药l 全球几乎找不出不受污染的净地全球几乎找不出不受污染的净地*南极企鹅体内已检出南极企鹅体内已检出DDTDDT*两极冰雪的铅浓度在逐年增加两极冰雪的铅浓度在逐年增加*我国我国5050个城市调查，个城市调查，4

13、545个城市的地下水已受到硝酸盐、酚、个城市的地下水已受到硝酸盐、酚、氰、有机磷等的污染，包头市受氰化物污染的面积达氰、有机磷等的污染，包头市受氰化物污染的面积达162km162km2 22023-2-619 污染物在地下水中的迁移由污染物在地下水中的迁移由对流对流与与弥散弥散构成构成对流对流：污染物与水流速度同步运移：污染物与水流速度同步运移弥散弥散：分子扩散（浓度差产生）：分子扩散（浓度差产生）机械弥散（速度差产生机械弥散（速度差产生空隙大小、单孔速度不同）空隙大小、单孔速度不同）污染物在水中污染物在水中“污染晕污染晕”呈橄榄球状迁移呈橄榄球状迁移V1V22023-2-620a.a.湖塘污

14、染对地下水的影响湖塘污染对地下水的影响b.b.河流污染对地下水的影响河流污染对地下水的影响c.c.污染物堆放对地下水的影响污染物堆放对地下水的影响2023-2-621污染湖水污染湖水垃垃 圾圾2023-2-6222023-2-623ABC思考思考 有害垃圾有害垃圾堆放何处？堆放何处？A A、B B、C C2023-2-624l首先要控制污染源，力求污染物质经处理后再行排放；首先要控制污染源，力求污染物质经处理后再行排放；l其次，根据岩性、地下水流动系统其次，根据岩性、地下水流动系统分析污染条件分析污染条件，将可，将可能发生污染的工矿企业安置在不易污染地下水的部位；能发生污染的工矿企业安置在不易污染地下水的部位；根据根据Q=K I W Q=K I W 减小污染物（水体）与地下水的水头差，减小污染物（水体）与地下水的水头差，降低污染物（水体）与地下水体之间的渗透性。降低污染物（水体）与地下水体之间的渗透性。