水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)緒論

1、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)Fundamentals of Hydrogeology1教材與參考資料教 材：水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)-王大純等編著，地質(zhì)出版社，95版 實驗講義：水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實驗實習(xí)講義- 曹繼星等編寫，石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院教材，2006參考資料： 1.水文地質(zhì)學(xué)-于開寧等編寫，石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院規(guī)劃教材，1998 2.各種版本的水文地質(zhì)手冊、教材等2總學(xué)時數(shù)及成績總學(xué)時數(shù)： 48理論課學(xué)時數(shù)：42（含機動與總結(jié)學(xué)時數(shù)） 實驗課學(xué)時數(shù)：6 （共3次）成績： 根據(jù)平時考勤、作業(yè)、實驗和期末考試結(jié)果綜合評定。3緒言0.1 地球上的水與水資源 0.2 地下水的功能（作用）0.3 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展0.4 水文學(xué)與水文

2、地質(zhì)學(xué) 0.5水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程內(nèi)容4Company Logo0.1 地球上的水與水資源：量的概念地球上的水及所占比例水體種類億 km3%淡水億 km3 %海洋水13.3896.5400地表水0.24251.750.241769.0地下水0.23701.710.108330.92土壤水0.000160.0010.0001650.05大氣水0.0001290.00090.0001290.04生物水0.0000110.000010.0000110.003總儲量13.85981000.3503100淡水占全球水量的2.528%50.1 地球上的水與水資源：淡水 冰凍積雪地下水河湖水淡水 2.5%咸水

3、 60.1 地球上的水與水資源：存在形式水存在于：江、河、湖、海、渠、庫、塘等洼地地表水 水圈 大氣層 大氣水 大氣圈 生物體內(nèi) 生物水 生物圈地殼淺部（十幾km，主要12km） 地下水 巖石圈 礦物結(jié)晶格架 地下水 巖石圈 巖漿源 地下水 巖石圈 地幔帶 地下水 巖石圈地下水圈從地表到地幔帶各個層圈所構(gòu)成的具有一定水力聯(lián)系的統(tǒng)一的含水整體，即地下水圈。70.1 地球上的水與水資源：重要性 水自然界存在，自然屬性 不斷循環(huán)運動 良好的溶劑，重要的載體 水具有能量 水人類生存、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺，社會屬性 生命之源，是地球系統(tǒng)的“血液”旱災(zāi)、水災(zāi)、水污染，對人類發(fā)展不協(xié)調(diào) 水資源可再生，但，水

4、資源有價值（價值規(guī)律） 水資源管理不當(dāng)，成為社會不穩(wěn)定因素之一80.1 地球上的水與水資源：我國水資源概況 中國的大氣降水與水資源分帶 中國的人口密度與分省人均淡水資源 我國是世界上最缺水的13個國家之一 人均水資源占有量僅為世界平均值的1/49Company Logo8004002005012003000 2000 1600 1200 800 600 400 200 50 中國的大氣降水10Company Logo2278 1139 570 全國平均值 全國平均值的一半 全國平均值的四分之一人均淡水資源M3 339 460 386 445 2198 2091 1501 889 414 111

5、3 2048 3603 3452 981 1250 187 5139 12668 3029 181237 5451 5306 2878 2544 2480 1107 4090 2981 2010 我國各省人均淡水資源110.2 地下水的功能（作用）概念：水文地質(zhì)學(xué)簡言之研究地下水的科學(xué)。它研究與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質(zhì)的時空變化規(guī)律，并研究如何運用這些規(guī)律去興利除害，為人類服務(wù)。地下水賦存于地面以下巖石空隙中的水。地下水是水資源組成部分 其主要功能為： 1、地下水是一種寶貴的資源 2、地下水是極其重要的生態(tài)環(huán)境因子 3、地下水是一種很活躍的地質(zhì)營力 4

6、、地下水是地球內(nèi)部地質(zhì)演變的信息載體120.2.1 地下水是一種寶貴的資源 供水水源 優(yōu)點： 分布廣泛，水質(zhì)良好、不易污染，變化穩(wěn)定，便于利用。 水是人們賴以生存的不可缺少的寶貴資源，作為水資源重要組成的地下水，由于其水質(zhì)良好、分布廣泛、變化穩(wěn)定、便于利用而成為理想的供水水源，有時為唯一的供水水源。地球含有地下熱能資源，熱水、熱蒸汽為載熱流體。 13我國西北缺水剪影14我國耕地與農(nóng)村用水 Company Logo60%全國60%的耕地 全部或部分使用地下水灌溉95%全國95以上的農(nóng)村飲用地下水150.2.1 地下水是一種寶貴的資源 b) 液體礦產(chǎn)地下水含鹽類或稀有元素高，開發(fā)提煉具有工業(yè)開采價

7、值 如四川自貢，三疊紀(jì)巖層中的鹵水，每升達(dá)300g之多 醫(yī)療或健身功能的礦泉水 療養(yǎng)院、天然礦泉水廠等尋找特殊功能的水資源 開發(fā)提取一定的能量（熱能，冷能） 地下水的露頭泉，往往具有冬暖夏涼的特點，地球淺層是常溫帶保溫作用，起到“冬灌夏用，夏灌冬用” 地球是個天然熱庫可以供熱，供取暖等用處160.2.2 地下水是極其重要的生態(tài)環(huán)境因子 地下水是影響生態(tài)與環(huán)境的重要因素之一 地下水的變化往往會打破原有的生態(tài)平衡 ，使環(huán)境發(fā)生變化即可以有益，也可以是有害的 有害的例子：農(nóng)業(yè)用水不當(dāng)?shù)拇紊}漬化，河西走廓的民勤縣綠洲變沙漠，過量開采地下水地面沉降（上海、天津、西安）、海水入侵、地面塌陷、地下水污染等

8、 地下水與其周圍的環(huán)境，人、水、熱、動是個相互依存的有著內(nèi)在聯(lián)系的生物生存鏈，打破一個環(huán)節(jié)就會引起或正或負(fù)的反饋（報復(fù)）17Company Logo地下水開采利用產(chǎn)生的環(huán)境問題：沙化荒漠化加重18Company Logo地下水開采利用產(chǎn)生的環(huán)境問題：上海地面沉降城市防洪設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)降低，外灘防洪擋水墻越筑越高19Company Logo地下水開采利用產(chǎn)生的環(huán)境問題：地下水污染地下水污染主要分布在城區(qū)附近和地表水污染嚴(yán)重的地區(qū)200.2.3 地下水是一種很活躍的地質(zhì)營力 地下水是一種很活躍的地質(zhì)營力 地下水為應(yīng)力的傳遞者、熱量及化學(xué)組分的傳輸者，超靜孔隙水壓力導(dǎo)致滑脫構(gòu)造，地下水為良好溶劑，參與巖漿

9、、變質(zhì)、礦床、巖溶、成壤、風(fēng)化、油氣遷移，在地球演變中起重要作用。210.2.4 地下水是地球內(nèi)部地質(zhì)演變的信息載體 地下水是（地球內(nèi)部地質(zhì)演變的）信息載體由于是應(yīng)力傳遞者，同時又是在流動 所以地下水水位，水量，水溫，水化學(xué)等的變化或異?？梢蕴峁┞癫卦诘叵碌脑S多信息強的溶劑：在地質(zhì)循環(huán)和水文循環(huán)中化學(xué)組分溶解，傳遞到適宜的部位沉淀（沉積）：成礦 如找礦、找油、地震預(yù)報、地質(zhì)演變 220.3 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展四個時期：1856年以前的萌芽時期，1856年至20世紀(jì)中葉的奠基時期，20世紀(jì)中葉至今的發(fā)展時期， 21世紀(jì)的轉(zhuǎn)變時期 萌芽時期：由逐水而居到鑿井取水-一大轉(zhuǎn)折 奠基時期：1856年，達(dá)西

10、定律-地下水定量計算奠定了水文地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ) 發(fā)展階段：二次世界大戰(zhàn)戰(zhàn)后，科學(xué)技術(shù)推動生產(chǎn)力迅猛發(fā)展以及人口的急劇增長 泰斯非穩(wěn)定流理論提出，對地下水資源量的認(rèn)識革命 計算機技術(shù)的發(fā)展，在地下水模擬、規(guī)劃管理等推進(jìn) 轉(zhuǎn)變時期：核心內(nèi)容的轉(zhuǎn)變，可持續(xù)發(fā)展觀的提出 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展正向“地下水科學(xué)”的轉(zhuǎn)變 發(fā)展趨勢坎兒井23地下水的利用坎兒井，近3000年歷史地下水位主 井-廊 道豎 井灌溉農(nóng)田山區(qū)-山前隔水層含 水 層240.3 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展任務(wù) 目前任務(wù)： 正確地預(yù)測在人類活動干預(yù)下地下水的變化 正確地評價、開發(fā)、管理與保護(hù)地下水資源 保護(hù)與地下水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境，成為當(dāng)務(wù)之急 正確地預(yù)測礦產(chǎn)

11、開發(fā)的地下水問題，避免地下水害 。250.3 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢核心課題轉(zhuǎn)移：找水水文地質(zhì)學(xué)資源生態(tài)環(huán)境 視野擴展：含水層地下水系統(tǒng)水文-生態(tài)環(huán)境技術(shù)-社會系統(tǒng)。 目標(biāo)改變：由當(dāng)前的問題轉(zhuǎn)向長期的可持續(xù)發(fā)展 內(nèi)容擴展：從地下水的水量為主，轉(zhuǎn)向水量與水質(zhì)的研究并重；從狹義地下水，擴大到廣義地下水,乃至地下水圈 思路的改變：從成生角度，加強過程與機理研究 多學(xué)科交叉滲透成為主流：地下水科學(xué)與其它自然科學(xué)以及社會科學(xué)交叉滲透，以多學(xué)科方式研究與處理問題 服務(wù)方式轉(zhuǎn)變：如何使水文地質(zhì)工作成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，成為一個急需解決的重大課題 260.4 水文學(xué)與水文地質(zhì)學(xué) 水文學(xué)（水文地質(zhì)學(xué)）水資源的核心課程 廣義地說：研究地球與水的科學(xué) 具體地講：研究地球上各種水體的形成、循環(huán)和分布，探討水體的化學(xué)和物理性質(zhì)以及它們對環(huán)境的反應(yīng)、與生物的關(guān)系 廣義水文學(xué)分支基礎(chǔ)理論、應(yīng)用 基礎(chǔ)理論水文學(xué)原理 研究對象河流、湖泊、河口海岸、冰川 ，地下水文學(xué)等 應(yīng) 用工程水文學(xué)，農(nóng)業(yè)、森林、城市、環(huán)境水文學(xué)等 270.5 課程內(nèi)容 通過課堂講授、課外作業(yè)、室內(nèi)實驗和討論，主要傳授地下水的功能，水文循環(huán)及其影響因素，巖石的空隙類型及其中