水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件

1、1水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ) 授授 課課 人：劉金峰人：劉金峰 教教 材：王大純等材：王大純等水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)/ 地質(zhì)地質(zhì)出出 版版 社社 / 1995 實(shí)驗(yàn)講義：周淑敏等實(shí)驗(yàn)講義：周淑敏等水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)講義水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)講義 /經(jīng)濟(jì)學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)院 /1999 參考教材：于開寧等參考教材：于開寧等水文地質(zhì)學(xué)水文地質(zhì)學(xué)/經(jīng)濟(jì)學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)院 /1998 課課 時(shí)：理論課與課堂練習(xí)時(shí)：理論課與課堂練習(xí)50，實(shí)驗(yàn)課：，實(shí)驗(yàn)課：4 工程學(xué)院工程學(xué)院 2005、32 水文地質(zhì)學(xué)的概念、研究對(duì)象、內(nèi)容；水文地質(zhì)學(xué)的概念、研究對(duì)象、內(nèi)容； 水文地質(zhì)學(xué)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用；水文地質(zhì)學(xué)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中

2、的作用； 地下水的功能；地下水的功能； 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展概況。水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展概況。緒緒 言言3水存在于：水存在于：江、河、湖、海、渠、坑、塘等洼地江、河、湖、海、渠、坑、塘等洼地 地表水地表水 大氣層大氣層 大氣水大氣水 生物體內(nèi)生物體內(nèi) 生物水生物水 地殼淺部（十幾公里，主要地殼淺部（十幾公里，主要1 12 2公里）公里） 地下水地下水 礦物結(jié)晶格架礦物結(jié)晶格架 地下水地下水 巖漿源巖漿源 地下水地下水 地幔帶地幔帶 地下水地下水*地下水圈地下水圈 地表以下至地幔帶，各個(gè)深度之間的水地表以下至地幔帶，各個(gè)深度之間的水 具有一定的水力具有一定的水力 聯(lián)系，從而構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)聯(lián)系，從而構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)

3、一的含水整體，即地下水圈一的含水整體，即地下水圈 。4*地下水地下水賦存在地表以下巖石空隙賦存在地表以下巖石空隙 中的水。中的水。 * * * * 水文地質(zhì)學(xué)水文地質(zhì)學(xué) 是研究地下水的科學(xué)。是研究地下水的科學(xué)。它研究地下水它研究地下水與周圍環(huán)境（巖石圈、水圈、生與周圍環(huán)境（巖石圈、水圈、生 物圈、大物圈、大氣圈）及人類氣圈）及人類 活動(dòng)的相互作用下，其水質(zhì)、活動(dòng)的相互作用下，其水質(zhì)、水量的時(shí)空變化規(guī)律；并研究如何運(yùn)用這水量的時(shí)空變化規(guī)律；并研究如何運(yùn)用這些規(guī)律興利除害，造福于人類。些規(guī)律興利除害，造福于人類。 研究地下水，頭腦中要建立下面的概念研究地下水，頭腦中要建立下面的概念5 地下是有水的

4、，地下是有水的， 水是變化和運(yùn)動(dòng)的，水是變化和運(yùn)動(dòng)的， 其變化和運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的，其變化和運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的， 該規(guī)律是可以認(rèn)識(shí)的該規(guī)律是可以認(rèn)識(shí)的. 地下水的物理、化學(xué)作用作為一種地質(zhì)地下水的物理、化學(xué)作用作為一種地質(zhì) 營(yíng)力，時(shí)刻都在改造著環(huán)境。營(yíng)力，時(shí)刻都在改造著環(huán)境。 地下水在地下水在 改造環(huán)境的同時(shí)，本身也被改造改造環(huán)境的同時(shí)，本身也被改造。6一、地下水的功能（品格、特性一、地下水的功能（品格、特性）1、地下水是一種寶貴的資源、地下水是一種寶貴的資源 可用淡水可用淡水=（大氣水（大氣水+地表水地表水+地下水）地下水）0.61% 地下水地下水=（可用淡水）（可用淡水）98.5% 分布廣，變化穩(wěn)

5、定（質(zhì)、量、時(shí)空）；分布廣，變化穩(wěn)定（質(zhì)、量、時(shí)空）； 水質(zhì)良好，不易污染；水質(zhì)良好，不易污染； 保證率高；保證率高； 數(shù)量大，便于利用。數(shù)量大，便于利用。 若集聚較多的鹽分與元素（溴、碘、鍶、鋇等）若集聚較多的鹽分與元素（溴、碘、鍶、鋇等） 就成為具有工業(yè)價(jià)值的液態(tài)礦床就成為具有工業(yè)價(jià)值的液態(tài)礦床工業(yè)礦水。工業(yè)礦水。 若含有某些特殊組分（鍶、氡等）或具特殊性質(zhì)若含有某些特殊組分（鍶、氡等）或具特殊性質(zhì)（溫度），（溫度）， 就成為礦水（就成為礦水（飲之健體者叫礦泉水飲之健體者叫礦泉水）。）。 7飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn)（飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn)（GB） H2SiO3 25 mg/l 游離CO2 250 mg/l

6、Li 0.2 mg/l Sr 0.2 mg/l Zn 0.2 mg/l I 0.2 mg/l M 1000 mg/l(Ar Rn)8 2、地下水是一種活躍的地質(zhì)營(yíng)力、地下水是一種活躍的地質(zhì)營(yíng)力 地質(zhì)營(yíng)力，是地質(zhì)作用改造環(huán)境的能力。地質(zhì)營(yíng)力，是地質(zhì)作用改造環(huán)境的能力。 * 地下水的地質(zhì)作用，是地下水與環(huán)境介質(zhì)之地下水的地質(zhì)作用，是地下水與環(huán)境介質(zhì)之 間的相互作用。間的相互作用。 水對(duì)于許多物質(zhì)來說，可看作一種溶劑和載水對(duì)于許多物質(zhì)來說，可看作一種溶劑和載 體。水在運(yùn)動(dòng)中要與周圍介質(zhì)發(fā)生各種物、體。水在運(yùn)動(dòng)中要與周圍介質(zhì)發(fā)生各種物、化作用，從而改變著環(huán)境面貌，同時(shí)也改變著化作用，從而改變著環(huán)境面貌

7、，同時(shí)也改變著水本身的物、化性質(zhì)。水本身的物、化性質(zhì)。 花崗巖化作用、花崗巖化作用、變質(zhì)作用、變質(zhì)作用、地?zé)徇w移、地?zé)徇w移、有些金有些金屬礦產(chǎn)、屬礦產(chǎn)、巖溶地貌巖溶地貌、地面沉降地面沉降、地裂縫、地裂縫、滑坡滑坡、崩塌崩塌、河流的搬運(yùn)與堆積河流的搬運(yùn)與堆積、巖石風(fēng)化等現(xiàn)象，巖石風(fēng)化等現(xiàn)象，都與地下水都與地下水 有關(guān)。有關(guān)。 9 3、地下水是傳遞地球內(nèi)部信息的、地下水是傳遞地球內(nèi)部信息的載載體體 地下水在環(huán)境介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，二者相互作用的結(jié)地下水在環(huán)境介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，二者相互作用的結(jié)果，雙方都被改造，都果，雙方都被改造，都“撲獲撲獲”了對(duì)方的某些了對(duì)方的某些物質(zhì)和信息（如成分、溫度、壓力等）物質(zhì)和信息（

8、如成分、溫度、壓力等） 水化學(xué)找礦。水化學(xué)找礦。 地?zé)岙惓?。地?zé)岙惓！?人們可象診脈看病一樣，根據(jù)地下水的某些異人們可象診脈看病一樣，根據(jù)地下水的某些異?，F(xiàn)象來判斷地球內(nèi)部的某些變化。如地應(yīng)力、?，F(xiàn)象來判斷地球內(nèi)部的某些變化。如地應(yīng)力、地?zé)?、地球化學(xué)等方面的變化，都可以通過地地?zé)?、地球化學(xué)等方面的變化，都可以通過地下水水位、水溫、水質(zhì)等的異常情況加以研究下水水位、水溫、水質(zhì)等的異常情況加以研究判斷。判斷。10 4、地下水是重要的環(huán)境要素、地下水是重要的環(huán)境要素 沒有地下水植物則不能生長(zhǎng)；水缺了旱，水多了澇。沒有地下水植物則不能生長(zhǎng)；水缺了旱，水多了澇。 地下水位高了會(huì)引起土壤鹽漬化、沼澤化。地

9、下水位高了會(huì)引起土壤鹽漬化、沼澤化。 地下水位降低了會(huì)導(dǎo)致土壤沙化或沙漠化、草場(chǎng)退化、地下水位降低了會(huì)導(dǎo)致土壤沙化或沙漠化、草場(chǎng)退化、地面變形（地面沉降、地裂縫、地面塌陷）。地面變形（地面沉降、地裂縫、地面塌陷）。 劣質(zhì)水變壞飲之傷身劣質(zhì)水變壞飲之傷身 ：缺碘會(huì)引起甲狀腺腫大，高氟：缺碘會(huì)引起甲狀腺腫大，高氟使骨質(zhì)疏松、變脆、牙齒變黃；含鹽過多不能飲用，甚使骨質(zhì)疏松、變脆、牙齒變黃；含鹽過多不能飲用，甚至不能灌溉農(nóng)田。至不能灌溉農(nóng)田。* 地下水污染地下水污染 在人類作用下使地下水水質(zhì)向著不利在人類作用下使地下水水質(zhì)向著不利于人的生存和發(fā)展方面變化的現(xiàn)象于人的生存和發(fā)展方面變化的現(xiàn)象。11 綜上

10、所述，綜上所述，地下水具有多方面的功能和作用，地下水具有多方面的功能和作用，與人類有著極其密切而復(fù)雜的關(guān)系，具有積極與人類有著極其密切而復(fù)雜的關(guān)系，具有積極和消極兩方面的意義和消極兩方面的意義。我們的任務(wù)就是要在水我們的任務(wù)就是要在水文地質(zhì)學(xué)理論的指導(dǎo)下，搞清地下水的形成、文地質(zhì)學(xué)理論的指導(dǎo)下，搞清地下水的形成、賦存、演化規(guī)律，合理有效的開發(fā)利用地下水賦存、演化規(guī)律，合理有效的開發(fā)利用地下水資源，發(fā)揮其積極作用；資源，發(fā)揮其積極作用；同時(shí)還要充分認(rèn)識(shí)地同時(shí)還要充分認(rèn)識(shí)地下水與環(huán)境的關(guān)系，合理干預(yù)他們之間的平衡，下水與環(huán)境的關(guān)系，合理干預(yù)他們之間的平衡，使水文地質(zhì)過程向著有益于人類生活和生產(chǎn)方使

11、水文地質(zhì)過程向著有益于人類生活和生產(chǎn)方向發(fā)展。向發(fā)展。同時(shí)，還要對(duì)業(yè)已出現(xiàn)的有關(guān)地下水同時(shí)，還要對(duì)業(yè)已出現(xiàn)的有關(guān)地下水的環(huán)境災(zāi)害問題的環(huán)境災(zāi)害問題水資源枯竭，地面變形、水資源枯竭，地面變形、海水入侵、土壤鹽堿化、沙化等，采取相應(yīng)的海水入侵、土壤鹽堿化、沙化等，采取相應(yīng)的措施加以控制和解決，稱之為興利除害。措施加以控制和解決，稱之為興利除害。12 二、二、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)與其他學(xué)科的關(guān)系與其他學(xué)科的關(guān)系 地下水活動(dòng)的復(fù)雜性與廣泛性，決定了水文地質(zhì)地下水活動(dòng)的復(fù)雜性與廣泛性，決定了水文地質(zhì)學(xué)學(xué)科的綜合性，它與許多學(xué)科相互滲透，共同學(xué)學(xué)科的綜合性，它與許多學(xué)科相互滲透，共同發(fā)展。如：發(fā)展

12、。如： 水質(zhì)的變化水質(zhì)的變化水文地球化學(xué)及水分析技術(shù)。水文地球化學(xué)及水分析技術(shù)。 水量問題水量問題地下水動(dòng)力學(xué)及計(jì)算技術(shù)、大氣降地下水動(dòng)力學(xué)及計(jì)算技術(shù)、大氣降 水及地表水方面的知識(shí)。水及地表水方面的知識(shí)。 水與環(huán)境的關(guān)系水與環(huán)境的關(guān)系環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)、生態(tài)學(xué)、 植被學(xué)、土壤學(xué)等。植被學(xué)、土壤學(xué)等。 地下水的賦存地下水的賦存 地層巖石、地質(zhì)構(gòu)造、第四紀(jì)地層巖石、地質(zhì)構(gòu)造、第四紀(jì) 地質(zhì)、地貌。地質(zhì)、地貌。13 三、水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展過程三、水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展過程（自學(xué)）（自學(xué)） 此類問題的基本思路：此類問題的基本思路： 任何一種學(xué)科的發(fā)展，都是由低級(jí)向高級(jí)任何一種學(xué)科的發(fā)展，都是由低

13、級(jí)向高級(jí)螺旋式的逐漸發(fā)展起來的。該過程一般都是螺旋式的逐漸發(fā)展起來的。該過程一般都是伴隨著人類生活、生產(chǎn)以及生存的需要而出伴隨著人類生活、生產(chǎn)以及生存的需要而出現(xiàn)的。需要將成為各個(gè)學(xué)科發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力現(xiàn)的。需要將成為各個(gè)學(xué)科發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。14 四、水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)四、水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展的趨勢(shì) 1、由尋找地下水轉(zhuǎn)為解決地下水資源問題由尋找地下水轉(zhuǎn)為解決地下水資源問題； 2、研究范圍由飽水帶含水層到包氣帶及相對(duì)、研究范圍由飽水帶含水層到包氣帶及相對(duì) 隔水層在內(nèi)的整個(gè)含水系統(tǒng)隔水層在內(nèi)的整個(gè)含水系統(tǒng)； 3、研究對(duì)象由飽水帶巖石空隙中的水?dāng)U、研究對(duì)象由飽水帶巖石空隙中的水?dāng)U 展到地下水圈；展到地下水圈

14、； 4、理論研究、實(shí)驗(yàn)研究與技術(shù)方法的應(yīng)用相理論研究、實(shí)驗(yàn)研究與技術(shù)方法的應(yīng)用相 結(jié)合，結(jié)合， 使水文地質(zhì)學(xué)由定性分析向嚴(yán)密的使水文地質(zhì)學(xué)由定性分析向嚴(yán)密的 定定 量量 分析方向發(fā)展分析方向發(fā)展； 5、水文地質(zhì)學(xué)與環(huán)境科學(xué)相結(jié)合。水文地質(zhì)學(xué)與環(huán)境科學(xué)相結(jié)合。15第一章第一章 地球上的水及其循環(huán)地球上的水及其循環(huán) 自然界中水的形成。自然界中水的形成。 自然界中水的分布。自然界中水的分布。 自然界中水的循環(huán)。自然界中水的循環(huán)。 影響水循環(huán)的因素影響水循環(huán)的因素氣象、水文、地質(zhì)等因氣象、水文、地質(zhì)等因 素素。 教學(xué)提示教學(xué)提示：本章從自然界水的分布及其統(tǒng)一本章從自然界水的分布及其統(tǒng)一性來認(rèn)識(shí)地下水，

15、重點(diǎn)闡明地下水資源是地性來認(rèn)識(shí)地下水，重點(diǎn)闡明地下水資源是地球水資源的一部分球水資源的一部分。16 一、地球上的水一、地球上的水 地球各層圈（地球各層圈（地核、地核、地幔、地幔、地殼、地殼、水圈、水圈、生物圈、生物圈、大氣圈）大氣圈）都有水，但不同層圈中水的含量、分布、都有水，但不同層圈中水的含量、分布、物化狀態(tài)差別甚大。物化狀態(tài)差別甚大。 地殼上部地殼上部（200 大于罐頭盒大于罐頭盒 卵石、碎石卵石、碎石 200 20 玻璃球玻璃球 罐頭盒罐頭盒 礫石、石屑礫石、石屑 20 2 大米大米 鵪鶉蛋鵪鶉蛋 砂砂 2 0.05（粗、中、細(xì)）（粗、中、細(xì)） 大米大米小米小米粗玉米面粗玉米面 粉砂（

16、土）粉砂（土） 0.005 0.05 細(xì)玉米面細(xì)玉米面 黏土黏土 V = k I 或 Q=k w I比例系數(shù)k稱為滲透系數(shù)，和介質(zhì)與流體有關(guān)。限定為水時(shí)，僅僅和介質(zhì)有關(guān)6364管道流：雷諾數(shù): Re= V d / 臨界雷諾數(shù) Rec= Vc d / 2000滲流： 雷諾數(shù): Re= V d10 / 65有效孔隙度： 孔隙度n有效孔隙度ne給水度Sy()滲流速度（滲透速度）V=k I (虛擬流速) 滲流過水?dāng)嗝婷娣e：含水層斷面面積孔隙平均流速: u=V/ ne664.2 流網(wǎng)流網(wǎng)流網(wǎng)-等水頭線與流 線組成的網(wǎng)格定水頭邊界定水頭邊界（河、湖泊）隔水邊界隔水邊界分水線分水線6768非均質(zhì)層狀非均質(zhì)流

17、線平行于層面 流線密度？流線垂直于層面 等水位線密度？69流線在巖層界面上的折射（類似于光學(xué)中的折射） k1 / k2 = tg1 / tg270717273第五章第五章 毛細(xì)現(xiàn)象與包氣帶水的運(yùn)動(dòng)毛細(xì)現(xiàn)象與包氣帶水的運(yùn)動(dòng) 毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象。 毛細(xì)負(fù)壓。毛細(xì)負(fù)壓。 毛細(xì)上升高度與懸掛毛細(xì)水。毛細(xì)上升高度與懸掛毛細(xì)水。 教學(xué)提示教學(xué)提示： 本章主要講清毛細(xì)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，掌握包氣帶本章主要講清毛細(xì)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，掌握包氣帶 水分分布及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。水分分布及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。747576777879 第六章第六章 地下水的化學(xué)成分及其形成作用地下水的化學(xué)成分及其形成作用 地下水的化學(xué)成分：溶解氣體；離子與分子；

18、膠體地下水的化學(xué)成分：溶解氣體；離子與分子；膠體 與有機(jī)質(zhì)等。與有機(jī)質(zhì)等。 地下水的主要化學(xué)性質(zhì)：礦化度；硬度；地下水的主要化學(xué)性質(zhì)：礦化度；硬度；PH值等。值等。 地下水化學(xué)成分的形成、變異作用。地下水化學(xué)成分的形成、變異作用。 地下水化學(xué)類型及其圖解。地下水化學(xué)類型及其圖解。 不同的地下水化學(xué)類型對(duì)環(huán)境的指示意義。不同的地下水化學(xué)類型對(duì)環(huán)境的指示意義。 水質(zhì)資料的整理及表示方法。水質(zhì)資料的整理及表示方法。 教學(xué)提示教學(xué)提示：本章內(nèi)容應(yīng)側(cè)重地下水化學(xué)成分的形成作用，并本章內(nèi)容應(yīng)側(cè)重地下水化學(xué)成分的形成作用，并 注重與后繼課程注重與后繼課程水文地球化學(xué)水文地球化學(xué)課程的銜接、課程的銜接、 分工

19、、配合。分工、配合。80 第七章第七章 地下水的補(bǔ)給與排泄地下水的補(bǔ)給與排泄 地下水的補(bǔ)給：地下水的補(bǔ)給： 大氣降水入滲補(bǔ)給及入滲機(jī)理；大氣降水入滲補(bǔ)給及入滲機(jī)理；地表地表 水補(bǔ)給；水補(bǔ)給；凝凝 結(jié)水補(bǔ)給；結(jié)水補(bǔ)給；相鄰含水層之間的越流補(bǔ)給；相鄰含水層之間的越流補(bǔ)給；“天窗天窗” 補(bǔ)補(bǔ) 給給 人工補(bǔ)給。人工補(bǔ)給。 地下水排泄：地下水排泄： 蒸發(fā)排泄；蒸發(fā)排泄；泉排泄；泉排泄；向地表水向地表水 泄流；泄流；向向 相鄰含水層越流；相鄰含水層越流；人工排泄；人工排泄； 地下徑流。地下徑流。 教學(xué)提示教學(xué)提示：通過對(duì)地下水補(bǔ)給、排泄、徑流概念及其通過對(duì)地下水補(bǔ)給、排泄、徑流概念及其影響因素的講解與分析

20、，使學(xué)生在理解補(bǔ)、徑、排基本影響因素的講解與分析，使學(xué)生在理解補(bǔ)、徑、排基本內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，深刻理解地下水通過補(bǔ)、徑、排過程，內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，深刻理解地下水通過補(bǔ)、徑、排過程，不斷地進(jìn)行著水分的交換和運(yùn)移，從而決定了含水層水不斷地進(jìn)行著水分的交換和運(yùn)移，從而決定了含水層水量與水質(zhì)的分布規(guī)律。量與水質(zhì)的分布規(guī)律。817.1 地下水的補(bǔ)給地下水的補(bǔ)給大氣降水補(bǔ)給、地表水補(bǔ)給、凝結(jié)水補(bǔ)給、含水層補(bǔ)給大氣降水補(bǔ)給、地表水補(bǔ)給、凝結(jié)水補(bǔ)給、含水層補(bǔ)給大氣降水補(bǔ)給機(jī)制：活塞式、捷徑式82降水入滲過程圖解83地表入滲速率隨時(shí)間變化（降水強(qiáng)度與地表徑流）84降水入滲系數(shù)：a = qx / X qx = X- D

21、-s影響a的因素：年降水量、降水特征、包氣帶巖性與厚度、地形、植被8586地表水補(bǔ)給：出山河流與地下水關(guān)系87間歇性河流與地下水關(guān)系888990含水層之間補(bǔ)給919293949596其它形式補(bǔ)給97泉水分類泉水分類9899100101基流分割基流分割102潛水蒸發(fā)強(qiáng)度與埋深關(guān)系潛水蒸發(fā)強(qiáng)度與埋深關(guān)系植被蒸發(fā)對(duì)潛水位的影響植被蒸發(fā)對(duì)潛水位的影響103地下水循環(huán)對(duì)水質(zhì)的影響104 第八章第八章 地下水系統(tǒng)地下水系統(tǒng) 地下水系統(tǒng)：地下水含水系統(tǒng)、地下水流動(dòng)系統(tǒng)地下水系統(tǒng)：地下水含水系統(tǒng)、地下水流動(dòng)系統(tǒng)。 地下水系統(tǒng)的水動(dòng)力特征。地下水系統(tǒng)的水動(dòng)力特征。 地下水流動(dòng)系統(tǒng)的水化學(xué)特征地下水流動(dòng)系統(tǒng)的水化

22、學(xué)特征。 地下水流動(dòng)系統(tǒng)的水溫度特征。地下水流動(dòng)系統(tǒng)的水溫度特征。 教學(xué)提示教學(xué)提示：本章重點(diǎn)講述地下水系統(tǒng)的概念及其特征。本章重點(diǎn)講述地下水系統(tǒng)的概念及其特征。在授課過程中，強(qiáng)調(diào)地下水的形成、分布、運(yùn)動(dòng)的系在授課過程中，強(qiáng)調(diào)地下水的形成、分布、運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)性和地下水系統(tǒng)的級(jí)次性；強(qiáng)調(diào)一個(gè)地下水系統(tǒng)中統(tǒng)性和地下水系統(tǒng)的級(jí)次性；強(qiáng)調(diào)一個(gè)地下水系統(tǒng)中各部具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系。以流網(wǎng)分析為主線，闡明各部具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系。以流網(wǎng)分析為主線，闡明地下水流動(dòng)系統(tǒng)的水動(dòng)力特征、水化學(xué)特征、溫度特地下水流動(dòng)系統(tǒng)的水動(dòng)力特征、水化學(xué)特征、溫度特征。通過教學(xué)，使學(xué)生掌握以流網(wǎng)為工具分析一般水征。通過教學(xué)，使學(xué)生掌握

23、以流網(wǎng)為工具分析一般水文地質(zhì)問題的能力。文地質(zhì)問題的能力。105106107108109110111112113114115116117118119120第九章第九章 地下水的動(dòng)態(tài)與均衡地下水的動(dòng)態(tài)與均衡 地下水動(dòng)態(tài)地下水動(dòng)態(tài)：地下水動(dòng)態(tài)的概念地下水動(dòng)態(tài)的概念；影響地影響地 下水動(dòng)態(tài)的因素下水動(dòng)態(tài)的因素；地下水天地下水天 然動(dòng)態(tài)及人為影響動(dòng)態(tài)然動(dòng)態(tài)及人為影響動(dòng)態(tài)；地地 下水動(dòng)態(tài)的類型。下水動(dòng)態(tài)的類型。地下水均衡：地下水均衡：地下水均衡的概念地下水均衡的概念；均衡地均衡地 段與均衡期段與均衡期；地下水均衡方程式。地下水均衡方程式。 教學(xué)提示教學(xué)提示：本章應(yīng)在講授地下水補(bǔ)給、排泄及本章應(yīng)在講授地下

24、水補(bǔ)給、排泄及 其動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡明地下水其動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡明地下水 均衡原理，使學(xué)生建立起地下水均均衡原理，使學(xué)生建立起地下水均 衡的時(shí)空概念。應(yīng)創(chuàng)造條件配合實(shí)衡的時(shí)空概念。應(yīng)創(chuàng)造條件配合實(shí) 驗(yàn)演示等深學(xué)生的理解驗(yàn)演示等深學(xué)生的理解。121122123124125126127128129130131各分區(qū)水資源總補(bǔ)（排泄）給量大于全區(qū)總補(bǔ)給（排泄）量！各分區(qū)水資源總補(bǔ)（排泄）給量大于全區(qū)總補(bǔ)給（排泄）量！多年平均均衡式132 第十章第十章 孔隙水孔隙水 孔隙水的一般特征?？紫端囊话闾卣鳌?山間河谷及山間盆地地下水山間河谷及山間盆地地下水。 山前傾斜平原地下水。山前傾斜平原地下水。

25、河流下游堆積平原地下水。河流下游堆積平原地下水。 黃土高原地下水黃土高原地下水*。沙漠區(qū)大地下水。沙漠區(qū)大地下水*。濱海。濱海沙丘地下水沙丘地下水*。 教學(xué)提示教學(xué)提示：本章可將山前平原地下水及河本章可將山前平原地下水及河流下游堆積平原地下水作為重點(diǎn)，著重闡流下游堆積平原地下水作為重點(diǎn)，著重闡明它們的形成、埋藏、分布及水交替循環(huán)明它們的形成、埋藏、分布及水交替循環(huán)的特點(diǎn)。的特點(diǎn)。 133洪積扇中的地下水洪積扇中的地下水地貌分帶：山區(qū)-洪積扇（扇間洼地）-沖積平原-湖積平原（洼地）扇頂扇緣泉集河坡度大、埋藏深、顆粒粗、水位變幅大、礦化度低134135沖積平原中的地下水沖積平原中的地下水現(xiàn)代河道近

26、期古河道微地貌微地貌-巖性巖性-地下水分帶地下水分帶 現(xiàn)代河道與近期古河道：地勢(shì)高、顆粒粗、透水性好、埋深較大、易入滲、蒸發(fā)弱、水質(zhì)較好河間洼地：地勢(shì)低、顆粒細(xì)、透水性差、埋深較小、不易入滲、蒸發(fā)強(qiáng)、水質(zhì)較差136沖積平原沖積平原淺層淺層地下水水質(zhì)特征地下水水質(zhì)特征：與微地形有關(guān)，埋深大者礦化度低，小者高。宏觀規(guī)律差宏觀規(guī)律差沖積平原沖積平原深部深部地下水水質(zhì)特征：地下水水質(zhì)特征：大的宏觀大的宏觀規(guī)律如上圖。（有時(shí)沒準(zhǔn)！）。（有時(shí)沒準(zhǔn)?。?37138黃土塬黃土梁、峁Q3Q1-2黃土：風(fēng)積物（干旱環(huán)境的產(chǎn)物）黃土：風(fēng)積物（干旱環(huán)境的產(chǎn)物） 垂直節(jié)理發(fā)育，垂直滲透系數(shù)水平滲透系數(shù) 孔隙水孔隙水？裂

27、隙水？139結(jié)合水動(dòng)力及滲透條件解釋黃土塬地區(qū)等水位線圖結(jié)合水動(dòng)力及滲透條件解釋黃土塬地區(qū)等水位線圖水質(zhì)：相對(duì)與沖積物來說，土的風(fēng)化不徹底，含鹽量高，故水的礦化度較高* 水質(zhì)類型分帶規(guī)律解釋 140祁連山區(qū)，出山河水流量:14.4億扇群帶滲漏:6.5億泉群出流:3.2億實(shí)例分析實(shí)例分析融雪水降水700mm降水300mm降水160mm泉集河紅崖山阻擋141142 第十一章第十一章 裂隙水裂隙水 巖石的裂隙性：巖石的裂隙性：成巖裂隙、構(gòu)造裂隙、風(fēng)化裂隙。成巖裂隙、構(gòu)造裂隙、風(fēng)化裂隙。 裂隙含水介質(zhì)的特點(diǎn)。裂隙含水介質(zhì)的特點(diǎn)。 裂隙水的埋藏類型及特征：裂隙水的埋藏類型及特征：層狀裂隙水、脈狀裂隙水、

28、層狀裂隙水、脈狀裂隙水、 風(fēng)化裂隙水。風(fēng)化裂隙水。裂隙水特征：裂隙水特征：成巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水、風(fēng)化裂隙水。成巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水、風(fēng)化裂隙水。 教學(xué)提示教學(xué)提示：本章應(yīng)在闡明巖石裂隙特征的基礎(chǔ)上，重本章應(yīng)在闡明巖石裂隙特征的基礎(chǔ)上，重 點(diǎn)介紹裂隙含水介質(zhì)（含水系統(tǒng)）的特點(diǎn)點(diǎn)介紹裂隙含水介質(zhì)（含水系統(tǒng)）的特點(diǎn) 及裂隙水賦存特征。及裂隙水賦存特征。教學(xué)中應(yīng)配合基巖區(qū)教學(xué)中應(yīng)配合基巖區(qū) 水文地質(zhì)圖的讀圖分析，啟發(fā)學(xué)生思考，水文地質(zhì)圖的讀圖分析，啟發(fā)學(xué)生思考， 達(dá)到加深理解的目的。達(dá)到加深理解的目的。14311.1 裂隙水概述裂隙水概述基巖裂隙分類基巖裂隙分類：成巖裂隙、構(gòu)造裂隙、風(fēng)化裂隙特征特征

29、（與松散巖層孔隙水對(duì)比）： 不均勻性、各向異性 裂隙率較孔隙水的有效孔隙度低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，動(dòng)態(tài)變化大 含水層產(chǎn)狀復(fù)雜（孔隙水含水層近乎水平） 含水層被隔水構(gòu)造分割成“小片2 裂隙水類型裂隙水類型（含水意義）（含水意義） 成巖裂隙水成巖裂隙水：沉積巖與深成巖漿巖的成巖裂隙多是閉合的，含水意義不大。 陸地噴溢出的玄武巖成巖裂隙（冷凝收縮引起）較發(fā)育，可形成含水層； 巖脈接觸帶，冷凝收縮裂隙形成近乎垂直的帶狀裂隙含水帶。 風(fēng)化裂隙水風(fēng)化裂隙水： 物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化 風(fēng)化層，厚度數(shù)米-數(shù)十米，連通性孔隙水類似，未風(fēng)化的母巖構(gòu)成相對(duì)隔水底板 多種礦物組成的粗粒結(jié)晶巖石 (花崗

30、巖、片麻巖等)，熱膨脹系數(shù)差異大，風(fēng)化裂隙發(fā)育，可形成含水層；裂隙不發(fā)育或泥質(zhì)巖石風(fēng)化后的孔隙小并被充填，不會(huì)形成含水層 構(gòu)造裂隙水構(gòu)造裂隙水(最主要的裂隙水類型最主要的裂隙水類型) 影響構(gòu)造裂隙發(fā)育的主要因素： 巖性（脆性與柔性） 構(gòu)造特征與部位 背斜軸部、張性斷層、斷層兩側(cè)裂隙增強(qiáng)帶等是裂隙較發(fā)育部位。 膠結(jié)情況 鈣質(zhì)膠結(jié) 脆性 硅質(zhì)膠結(jié)、泥質(zhì)膠結(jié) 柔性（塑性）3-4 裂隙介質(zhì)含水層研究方法（等效孔隙介質(zhì)研究法）沒法真實(shí)研究15011.3-4 裂隙介質(zhì)含水層研究方法（等效孔隙介質(zhì)研究法）15115211.5 斷裂帶水文地質(zhì)意義柔性巖石柔性巖石（如頁巖、泥巖等），裂

31、隙閉合，仍不導(dǎo)水脆性巖石脆性巖石（如灰?guī)r、粗砂巖等），裂隙張開性好，導(dǎo)水增強(qiáng)張性斷裂（多為正斷層） 斷層自身成為強(qiáng)導(dǎo)水帶（角礫巖），兩側(cè)裂隙增強(qiáng)帶導(dǎo)水（上盤優(yōu)于下盤）壓性斷層（多為逆斷層） 斷層自身可能成為隔水構(gòu)造（糜棱巖化，斷層泥），兩側(cè)裂隙增強(qiáng)帶導(dǎo)水（上盤優(yōu)于下盤）。后期充填與膠結(jié)，使裂隙帶的導(dǎo)水特征發(fā)生變化。153 第十二章第十二章 巖溶水巖溶水巖溶空隙：巖溶空隙：溶孔、溶隙、溶管、溶洞、溶穴等。溶孔、溶隙、溶管、溶洞、溶穴等。 巖溶發(fā)育的條件、影響因素及特征巖溶發(fā)育的條件、影響因素及特征。差異巖溶與地下河系化趨勢(shì)及巖溶水的徑流系統(tǒng)。差異巖溶與地下河系化趨勢(shì)及巖溶水的徑流系統(tǒng)。巖溶水的埋

32、藏分布特征：巖溶水的埋藏分布特征：巖溶水分布的不均一性；巖巖溶水分布的不均一性；巖 溶含水帶的分布規(guī)律。溶含水帶的分布規(guī)律。巖溶水的交替循環(huán)及動(dòng)態(tài)特點(diǎn)。巖溶水的交替循環(huán)及動(dòng)態(tài)特點(diǎn)。教學(xué)提示教學(xué)提示：本章應(yīng)在闡明巖溶發(fā)育條件、巖溶介質(zhì)特點(diǎn)及本章應(yīng)在闡明巖溶發(fā)育條件、巖溶介質(zhì)特點(diǎn)及 巖溶發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上，著重講述巖溶水的埋巖溶發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上，著重講述巖溶水的埋 藏分布及交替循環(huán)特征。教學(xué)中應(yīng)配合巖溶區(qū)藏分布及交替循環(huán)特征。教學(xué)中應(yīng)配合巖溶區(qū) 水文地質(zhì)圖的讀圖分析來加深理解水文地質(zhì)圖的讀圖分析來加深理解。154流動(dòng)系統(tǒng)對(duì)巖溶發(fā)育影響-概念模型 1155實(shí)例分析156流動(dòng)系統(tǒng)對(duì)巖溶發(fā)育影響-概念模型

33、 2157158巖溶發(fā)育三階段過程概念模型15912. 3 巖溶水的特征巖溶水的特征12.3.1 含水介質(zhì)特征含水介質(zhì)特征 空間分布極極不均勻 尺寸不等的多級(jí)次空隙系統(tǒng) 16012.3.2 巖溶水的運(yùn)動(dòng)特征巖溶水的運(yùn)動(dòng)特征1 層流紊流共存2 大巖溶通道象河流（瀑漲瀑落），小溶隙滯后（類似于孔隙水）16112.3.3 巖溶水補(bǔ)給、排泄動(dòng)態(tài)與特征巖溶水補(bǔ)給、排泄動(dòng)態(tài)與特征1 降水入滲系數(shù) 80%（南方），比其他巖石大（北方）2 水位（瀑漲瀑落）3 水位動(dòng)態(tài)的陡緩與大小溶（洞）隙的比例有關(guān)。4 地下水流域可越過地表分水嶺16212.3.3 我國(guó)南北方巖溶及巖溶水差異我國(guó)南北方巖溶及巖溶水差異1 南方發(fā)育較充分（峰叢、峰林、溶蝕洼地、溶斗、落水洞、豎井等）2 北方特殊條件下形成溶溝、落水洞，但不會(huì)形成峰林等3 地下河、與泉水之區(qū)別163 第十三章第十三章 地下水資源地下水資源 地下水資源的概念。地下水資源的概念。 地下水資源的特征：地下水資源的特征：系統(tǒng)性、可調(diào)節(jié)性、可恢系統(tǒng)性、可調(diào)節(jié)性、可恢 復(fù)性、有限性、優(yōu)越性、復(fù)性、有限性、優(yōu)越性、 復(fù)雜性。復(fù)雜性。 地下水資源的分類及其供水意義：地下水資源的分類及其供水意義：補(bǔ)給量、儲(chǔ)補(bǔ)給量、