水文地質學基礎 1.緒論

水文地質學基礎

FundamentalsofHydrogeology授課班級：42111-2授課教師：汪丙國助課：易春瑤2013年4月教學安排授課學時：40學時實驗學時：10學時實習學時（包括上機）：14學時教材張人權，梁杏等，水文地質學基礎，地質出版社，2011梁杏，郭會榮編

，水文地質學基礎實驗實習教程，2009參考書R.A.Freeze,J.A.Cherry,GroundWater，1979；弗里澤，徹里著，地下水，地震出版社，1987；

Generalhydrogeology，E.VPINNEKER，1980；Groundwaterscience.CharlesR.Fitts.UK2002ElsevierScienceLtd；EngineeringHydrology.Secondedition.K.Subramanya.(IndiainstituteofTechology,Kanpur)，2004；任天培主編，水文地質學，地質出版社，1986。WaterResourcesResearchWaterEnvironmentResearchJournalofHydrologyAdvancesinWaterResourcesGroundWaterJournalofHydraulicResearchJournalofAppliedGeochemistryHydrological

ProcessesWaterResearchJournalofContaminantHydrologyWaterScienceandTechnologyAgriculturalWaterManagement水文地質工程地質水科學進展水利學報地下水期刊雜志相關網(wǎng)站中國地質調查局網(wǎng)/kewei/default_wr2.htm中國水利部網(wǎng)/中國水文信息網(wǎng)/中國水利國際合作與科技網(wǎng)/水信息網(wǎng)/中國水資源網(wǎng)/水文水資源科學數(shù)據(jù)共享網(wǎng)/考核方式平時成績（30%）+考試成績（70%）考試方式：閉卷筆試聯(lián)系方式電話水工樓320室）E-mail：bgwang@課程要求聽課并進行摘要式記錄實習實驗必須參加1.1研究對象1.2研究內容1.3發(fā)展歷史1.4學科體系1.5地位與作用第1章

緒言(Preface)1.1研究對象水文地質學（hydrogeology)是研究地下水（Groundwater）的科學。狹義：是指賦存于飽水帶巖石空隙中的重力水。廣義：是指賦存于地面以下巖土空隙中的水，包氣帶及飽水帶中所有含于巖石空隙中的水?！暗叵滤钡暮x：飽和帶水非飽和帶水地下水圈地下水的功能地下水是一種寶貴的資源供水水源優(yōu)點：分布廣，動態(tài)變化小，潔凈，不易污染；我國現(xiàn)狀年供水量5600億立方米，其中地下水供水1100億立方米，占總供水量的20%。我國城市地下水供水情況60%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)村飲用地下水我國耕地與農(nóng)村用水液體礦產(chǎn)（liquidmining）地下水高含鹽類或稀有元素，開發(fā)提煉具有工業(yè)開采價值；醫(yī)療和保健功能的礦水（Naturalmineralwater）。地熱資源供暖、發(fā)電儲能冬儲夏用，夏儲冬用地源熱泵旅游資源泉水、濕地地下溶洞、古井遺址占全球7.9%地殼內能量、熱量、化學組分的傳輸者強的溶劑——成礦、找礦；傳遞應力——水庫誘發(fā)地震、滑坡等災害；地殼內部的能（熱）量的傳輸者（如溫泉）；地下水是一種很活躍的地質營力地面沉降地裂縫地面塌陷海水入侵潛蝕管涌礦坑涌水石窟文物損壞地方病地下水是不可忽視的致災因子地下水利用產(chǎn)生的環(huán)境問題——上海地面沉降：城市防洪設施標準降低，

外灘防洪擋水墻越筑越高華北平原由于超采地下水引起的地裂縫浙江臺州

涉及地區(qū)主要有:遼寧河北山東湖南貴州廣西廣東江蘇浙江安徽江西福建云南等地，尤以廣西巖溶區(qū)塌陷最為突出

沿海岸線自北向南發(fā)生海水入侵的地區(qū)依次有遼寧的莊河—丹東大連營口下遼河三角洲、遼西沿岸海水入侵區(qū)河北秦皇島沿岸的赤土河地區(qū)、耀華玻璃廠和棗園水源地山東的萊州—招遠—龍口一線的沿海平原地帶及煙臺威海青島日照等地河口地段廣西的北海市海城區(qū)海南的新英灣地區(qū)和臺灣的臺北盆地、嘉南平原北港地區(qū)。地下水與其周圍的生態(tài)環(huán)境是個相互依存的有機整體，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。農(nóng)業(yè)用水不當，地下水位上升土壤鹽漬化沼澤化過量開采，地下水位下降，導致生態(tài)環(huán)境退化土壤沙化石漠化（南方巖溶地區(qū)）地下水污染地下水是活躍敏感的生態(tài)環(huán)境因子地下水是一種重要的信息載體(活化石)利用地下水水位、水溫、水化學、氣體等的變化或異常，可以預測地震；地下水及其沉淀物的化學組分（常量組分、微量組分、痕量組分、同位素組分、氣體組分、現(xiàn)代元素等），能夠提供不同時空尺度的環(huán)境信息，重塑一個地區(qū)的水文地質歷史；水文地球化學找礦；利用同位素和現(xiàn)代元素對地下水及其沉淀物測年并提取氣候信息，可以重塑歷史時期及地質歷史時期的氣候變化，是全球變化的新方向。1.2研究內容研究地下水的形成、演化、分布及運移規(guī)律，掌握地下水水量和水質的時空變化特征；研究地下水在自然狀態(tài)及人工干擾下對周圍環(huán)境的影響及其變化趨勢，并運用所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律合理調控地下水，達到興利除害，為人類服務的目的。2005年11月吉林中石化爆炸；2009年初的大旱；南水北調應急與保護措施2005年11月吉林中石化爆炸，100余噸硝基笨進入松花江，導致哈爾濱城市供水系統(tǒng)癱瘓4天，11月27日恢復供水,市700余萬人經(jīng)歷了用水危機。全城380余井，成為城市供水主源，應急水源地——緊急打井（地下水）。調用純凈水應急2005.11.26日污染高峰過哈爾濱城市1.3發(fā)展歷史

四個時期：1856年前的萌芽時期，1856年至20世紀中葉的奠基時期，20世紀中葉至末的發(fā)展時期，21世紀的轉變時期。

萌芽時期：由逐水而居到鑿井取水——重大轉折；

奠基時期：1856年，達西定律，標志可進行地下水滲流的定量計算——奠定了水文地質學的基礎；

發(fā)展時期：二戰(zhàn)后，正確地評價、開發(fā)、管理與保護地下水資源以及保護與地下水有關的生態(tài)環(huán)境，成為水文地質學的主要工作；轉變時期：可持續(xù)發(fā)展觀的提出，核心內容的轉變——找水水文地質學→資源…→生態(tài)環(huán)境。1.4學科體系水文學地質學傳統(tǒng)水文地質學技術方法水文地質學理論水文地質學應用水文地質學普通水文地質學普查勘探水文地質學專門水文地質學水文地球化學區(qū)域水文地質學地下水動力學物探水文地質學鉆探水文地質學制圖水文地質學遙感水文地質學同位素水文地質學農(nóng)業(yè)水文地質學城市水文地質學礦區(qū)水文地質學現(xiàn)代水文地質學水資源水文地質學環(huán)境水文地質學水文地質學基礎水文地質問題水源地（應急水源地）選擇水資源評價、論證與規(guī)劃工程地質問題基建工程（基坑降水）礦山開發(fā)工程（礦坑疏干排水問題）水利水電工程（滲漏問題、斜坡穩(wěn)定性、水庫誘發(fā)地震問題）堤防工程（滲透變形與破壞問題）環(huán)境問題地面沉降、地面塌陷海水入侵地下水污染可持續(xù)發(fā)展問題固體廢棄物處置生態(tài)保護與恢復問題劣質水（微咸水、污水）的開發(fā)利用跨流域調水問題1.5地位與作用2005年8月7日，廣東梅州興寧市黃槐鎮(zhèn)大興煤礦特大透水事故，123人遇難；2005年12月