水文地质学概论课件.ppt

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1、2023/3/20,1,水文地质学基础,Fundamentals of Hydrogeoloy,第十二讲,2023/3/20,2,第十二章 地下水资源,第一节 作为资源的地下水第二节 地下水资源的特性第三节 地下水资源的分类及供水意义,2023/3/20,3,第一节 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。地下水资源的优越之处：空间分布均匀广泛时间调节性水质好、水温恒定可利用性（取用投资小）,第十一章 地下水资源（Groundwater Resource）,2023/3/20,4,第一节 作为资源的地下水地下水资源：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。连续地抽

2、取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 不良后果开采地下水引起的环境危害,第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）,2023/3/20,5,第二节 地下水资源的特性一、系统性形成：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,第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）,2023/3/20,6,第二节 地下水资源的特性二、可恢复性天然的可再生的资源均具有可恢复性

3、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地下水资源的可恢复性取决于含水系统的补给条件,第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）,2023/3/20,7,1,2,3,思考：1、2、3含水层，哪个可恢复性好？,2023/3/20,8,第二节 地下水资源的特性三、可调节性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，可以延长过水时间有利的地质结构形成“蓄水池”：向斜盆地、断块盆地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）,第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）,2023/3/20

4、,9,第三节 地下水资源的分类及供水意义一、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自身的特性（含水系统的储水和运动）从供水的要求持续而均衡地供应一定的水量分为两类：(1)经常与外界交换的水量补给资源（A）(2)保持于含水系统中的水量储存资源（B）,第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）,2023/3/20,10,补给资源：可恢复、再生，可与外界发生交替影响因素：受气候因素影响，年与季节的变化量纲：流量单位（m3/a）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储存资源：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

5、构造控制，是天然形成的地下水库库容量纲：m3决定了地下水资源的可调节性数值上等于含水系统经常有水的空间给水度,一、地下水资源的分类,2023/3/20,11,供水水源的一般要求：长期持续性供水（永续发展的需要）多年性均衡稳定性（短期考虑）时时供水思考：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,2023/3/20,12,c井,b井,a井,B8,B7,B6,B5,B4,B3,B2,

6、B1,抽水井,0,20,40,天然条件下Q补天=Q泉1开采条件下Q补开=Q泉2+QbQ泉2+QbQ泉1所以，Q补开 Q补,2023/3/20,13,储存资源的供水意义：起着调节作用保证供水均衡稳定性 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“借用”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。没有储存资源再丰富的补给资源也无法利用白白流走！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,2023/3/20,14,A,B,补给区,补给区,2023/3/20,15,第十三章 地下水与环境 Groundwater and the Environment,12.

7、1 与地下水有关的环境问题 12.2 地下水污染,2023/3/20,16,13.1 与地下水有关的环境问题,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 过量补充地下水 污染物进入地下水主要问题 地下水位下降：开采条件恶化、水源枯竭、地面沉降（或塌陷）环境退化：盐碱化、沼泽化和沙漠化（荒漠化）地下水污染：海水入侵 其他,2023/3/20,17,13.2 地下水污染,广义 contamination 有危害狭义 pollution 有危害超过标准地下水污染 在人为影响下，地下水的物理、化学或生物特性发生不利于人类生活或生产的变化。地下水污染达到一定程度，便不合乎供水水源的要求

8、（对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污染源-污染途径-污染防治与预测,2023/3/20,18,一、污染源 污染物质主要来源于 生活 污水与垃圾 工业 污水与废渣 农业 肥料与农药全球几乎找不出不受污染的净地南极企鹅体内已检出DDT两极冰雪的铅浓度在逐年增加我国50个城市调查，45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162km2,13.2 地下水污染,2023/3/20,19,二、污染途径（主要）,污染物在地下水中的迁移由对流与弥散构成对流：污染物与水流速度同步运移弥散：分子扩散（浓度差产生）机械弥

9、散（速度差产生空隙大小、单孔速度不同）污染物在水中“污染晕”呈橄榄球状迁移,V1,V2,13.2 地下水污染,2023/3/20,20,a.湖塘污染对地下水的影响b.河流污染对地下水的影响c.污染物堆放对地下水的影响,13.2 地下水污染,二、污染途径（主要）,2023/3/20,21,a.湖塘污染对地下水的影响,污染湖水,2023/3/20,22,b.河流污染对地下水的影响,2023/3/20,23,c.污染物堆放对地下水的影响,思考 有害垃圾堆放何处？A、B、C,2023/3/20,24,首先要控制污染源，力求污染物质经处理后再行排放；其次，根据岩性、地下水流动系统分析污染条件，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；根据Q=K I W 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。,三、污染防治（与预测）,13.2 地下水污染,