第10章 地下水的动态与均衡.ppt

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1、第10章地下水的动态与均衡第1节地下水动态与均衡的基本概念第2节地下水动态第3节地下水均衡第1节地下水动态与均衡的基本概念一、动态（groungwaterregime）地下水的各要素（水位、水量、水质、水温、流速、流向等）在自然和人为因素的综合影响下随时间作有规律的变化。第1节地下水动态与均衡的基本概念●收入＞支出正均衡●收入＜支出负均衡◆均衡区：进行均衡计算所选定的地区。◆均衡期：进行均衡计算的时间段。地下水均衡研究内容：确定均衡区与均衡期、确定均衡方程式、地下水均衡各收支计算、均衡计算结果校核与分析二、均衡（groungwaterbudget）利用质量守恒定律，

2、分析地下水在某地区某时段内水量、热量和盐量的收入与支出之间的平衡关系。水量的收支关系——水量平衡盐量的收支关系——盐量平衡热量的收支关系——热量平衡第1节地下水动态与均衡的基本概念三、动态与均衡的关系地下水资源不同于其它矿产资源的最主要区别，在于其质和量总是随时间不停变化着。动态是均衡的外部表现，均衡是动态变化的内部原因。第1节地下水动态与均衡的基本概念四、研究动态与均衡的意义①查清地下水补给、排泄与资源条件、含水层之间、含水层与地表水之间的关系；②认识区域水文地质条件；③进行水量和水质评价；④地下水资源合理开发利用与保护管理，防止地下水危害；⑤检验水文地质结论。第

3、2节地下水动态一、地下水动态形成机制将地下水动态理解为含水层（含水系统）对环境施加的激励所产生的响应。地下水水位降水第2节地下水动态也可理解为含水层（含水系统）对输入信息变换后产生的输出信息。间断性的降水，通过含水层（含水系统）的变换，将转换成比较连续的地下水位变化或泉流量变化。第2节地下水动态二、影响地下水动态的因素两类因素因素之一：地下水诸要素——水量、盐量、热量、能量等的收支变化，即外界激励（输入）因素因素之二：影响激励（输入）—响应（输出）关系的转换因素（影响地下水动态曲线具体形态的因素）第2节地下水动态1、激励（输入）因素：气象因素、水文因素（1）气象因素

4、：是主因素（降水、蒸发、气温、气压）降水和蒸发：直接影响地下水的补给与蒸发，从而影响地下水动态。气温：影响降水形式、蒸发强度、浅层地下水水温（昼夜、冬夏）气压：气压变大，水位降低；气压变低，水位抬升对潜水位产生伪变化；潜水位变动伴随的相应潜水储存量的变化为真变化。不反映潜水水量增减的潜水位变化为伪变化。第2节地下水动态一般气象（气候）要素具有昼夜、季节和多年性周期变化，地下水动态也有相似的周期性变化。但存在时间上的滞后现象。（1）气象因素：第2节地下水动态气候还存在多年的周期性波动。例如，周期为11年的太阳黑子变化，影响丰水期与干旱期的交替，从而使地下水位呈同一周期

5、变化。第2节地下水动态（2）水文因素地表水体补给地下水而引起地下水位抬升时，随着远离河流，水位变幅减小，发生变化的时间滞后。河水对地下水动态的影响一般为数百米到数公里，在此范围外，主要受气候因素的影响。滨海地区海水潮汐的影响，使地下水位呈现一天两次升降的周期性变化。第2节地下水动态（3）生物因素生物的影响表现在两个方面：植物蒸腾对潜水动态的影响细菌对地下水化学成分的影响。第2节地下水动态2、响应（输出）因素：主要为地质结构、水文地质条件和人为因素（1）地形因素地形高的地方，一般为补给区，远离排泄区，水位变化显著；地形低的地方，靠近排泄区，不断得到地下水径流补给，水位

6、变化不显著。第2节地下水动态（2）地质因素岩性：长期缓慢影响。同一地方，同一雨季，细粒中的水位变化显著，粗粒中变化不显著。径流—排泄条件包气带岩性、厚度对降水脉冲起滤波作用。包水带潜水储存量为给水度（μ）与水位变幅（Δh）之积，给水度决定水位的变化；承压含水层因弹性给水度（贮水系数）比给水度小1~3个数量级，承压水水位变化大。构造：是一个区域性的影响因素。地震、火山活动：短期影响。在震前地下水位急剧上升、下降、冒砂等，甚至震前地下水化学成分也会改变。第2节地下水动态（3）水文地质条件地下水埋深潜水含水层—水位变化通过质量传输完成承压含水层—水位变化是压力传递的结果压

7、力传递速度远大于质量传输地下水流动系统补给区—水位变化大排泄区—水位变化小第2节地下水动态（4）人为因素疏干类型：集水建筑物采水、矿坑排水等各种排水工程；充水类型：渠道、水库、堤坝、灌溉系统等。第2节地下水动态开采第四系潜水及浅层承压水作为灌溉水源。每年3~5（6）月采水灌溉，水位降到最低点。6（7）月雨季开始，采水停止，降水入渗及周围地下水径流补给，使水位迅速上升。雨季结束后，周围的径流流入填充开采漏斗，水位继续缓慢上升。翌年采水前期，水位达到最高点。第2节地下水动态采排水量过大，天然排泄量的减量与补给量的增量的总和，不足以偿补人工排泄量时，则将不断消耗含水层