水文地质
水利水电工程水文地质
04
水文地质灾害
水土流失与土地荒漠化
总结词
严重环境问题
详细描述
水土流失是土地退化的重要表现之一，会导致土地生产能力下降，影响农业生产和生态环境。土地荒漠化则是 水土流失的极端表现，会导致植被消失、土地沙化，甚至造成流沙堆积。
地面沉降与地裂缝
总结词
地质灾害风险
详细描述
地面沉降是指由于地下水位下降或土体固结等因素引起的地表下沉现象，会破坏建筑物的稳定性。地 裂缝则是由于地下水位变化、地壳运动等因素引起的地表裂缝现象，会造成土地利用的不稳定性和安 全隐患。
01 05
02
地球物理勘探
利用电阻率法、声波法等地球物理方 法，探测地下岩层的分布、性质和变 化情况。
03
钻探
通过钻探工程，获取地下岩芯样品， 分析其物理性质、含水性等水文地质 特征。
04
实验室测试
对获取的岩芯样品进行室内测试，分 析其水文地质参数，如渗透系数、给 水度等。
水文地质勘探的实践与案例
3. 积极开展水利水电工 程的规划和建设，提高 水资源的利用效率，满 足能源需求的同时保护 生态环境。
06
水文地质研究展望
水文地质信息化与数字化技术应用
总结词
随着科技的不断发展，信息化与数字化技 术在水文地质领域的应用越来越广泛，极 大提高了水文地质工作的效率和精度。
详细描述
通过遥感、GIS、GPS等技术的运用，可以 实现对地下水动态的实时监测、数据采集 和数据处理，为水资源的合理配置和保护 提供科学依据。同时，数字化技术还可以 模拟地下水流动、污染物扩散等过程，预 测未来环境变化趋势。
水利水电工程水文地质
2023-11-05
contents
水文地质学
水文地质学水文地质学是研究地下水在地质环境中的分布、流动和质量变化的学科。
它主要关注的是地下水的非饱和带、饱和带和地下水系统。
本文将从水文地质学的定义、研究对象、主要内容和应用领域等方面进行详细介绍。
水文地质学是地质学的一个分支学科，它研究的是地下水在地球内部岩石和土壤中的运动和变化规律。
地下水是指存在于地下的水资源，它是一种重要的自然资源，广泛应用于工农业生产和人类生活。
在水文地质学中，研究的对象主要包括地下水的形成与补给、地下水的动态过程、地下水和地面水的关系、地下水的化学性质和污染等。
通过研究这些对象，可以掌握地下水的分布、运动和质量变化的规律，为地下水资源的合理开发和管理提供科学依据。
水文地质学的主要内容包括地下水的水力学和地质学两个方面。
水力学是研究地下水流动规律的学科，它主要关注地下水在地下岩石和土壤中的流动速度、流动方向和流量等问题。
地下水的流动受到岩石裂隙、土壤孔隙度、压力梯度和水头差等因素的影响，因此需要利用水力学理论对其进行描述和分析。
地质学是研究地球内部岩石和土壤的形成、演化和变质的学科，它在水文地质学中主要用于解释地下水的成因和分布规律。
地下水的形成与补给主要与降水、地表径流、地下水补给和地下水补给之间的关系密切相关。
通过研究地质学，可以了解地下水的补给途径、补给量和补给速度等重要参数。
水文地质学在实际应用中有着广泛的领域，如地下水资源的勘探与评价、地下水污染与防治、地下水的灌溉利用和地下水的环境效应等。
它为地下水资源的保护、利用和管理提供科学依据。
为了更好地应用水文地质学知识，需要结合社会发展需求和其他学科成果，制定适合当地实际情况的水文地质调查方案和管理措施。
总之，水文地质学是研究地下水在地质环境中的分布、流动和质量变化规律的学科。
它的研究对象包括地下水的形成与补给、地下水的动态过程、地下水的化学性质和污染等。
水文地质学的内容主要包括地下水的水力学和地质学两个方面。
它在地下水资源的勘探与评价、地下水污染与防治、地下水的灌溉利用和地下水的环境效应等领域具有广泛的应用价值。
水文地质学基础
水文地质学基础水文地质学是一门研究地下水的科学，它涉及到地下水的形成、运动、变化以及其与环境的关系等科学研究。
水文地质学的研究对象是地下水，它是由地下水的形成、分布、运动、变化等构成的复杂体系。
水文地质学不仅涉及地下水的物理特性，而且还涉及到地下水的化学特性、生物特性、地质特性以及地下水与环境的关系等方面的研究。
水文地质学的基本理论是构成地下水体系的物理、化学、生物和地质因素。
物理因素涉及到地下水的形成、分布、运动、变化等，包括水文地质系统的结构、地下水的形成、分布、运动、变化等；化学因素涉及到地下水的化学成分、水质变化等；生物因素涉及到地下水的生物特性；地质因素涉及到地下水的地质特性，如地下水的岩性、渗透性、温度、比重等。
地下水的形成是由地表水、地下水和地表气体的相互作用所形成的。
地表水的形成是由降水、潮汐、蒸发、植物蒸腾等作用所形成的，它是地下水形成的主要来源。
地下水的形成是由地表水向地下渗透而形成的，它受到地下岩石的渗透性影响，地下水的运动受到地下岩石的渗透性、温度、比重等特性影响。
地下水的变化是由地表水、地下水和地表气体的相互作用所形成的，它受到地下岩石的渗透性、温度、比重等特性影响，地下水的变化可能会对水文系统产生重要影响。
地下水与环境的关系是水文地质学研究的重要内容。
地下水是地表水的主要来源，它与地表水的循环有着密切的关系，地下水的变化会影响地表水的分布；地下水的变化也会影响地表植被的生长；地下水的变化也会影响地表土壤的特性，如水分、温度、有机质等；地下水的变化也会影响地表气体的分布，如二氧化碳、氧气等。
水文地质学的研究方法包括实验、理论、实地观测、数据分析、地质调查、水文地质模型等。
水文地质实验是指在实验室中进行的地下水实验，它可以获得地下水的物理、化学和生物特性；理论研究是指通过对水文地质学的理论进行研究，以探索地下水的形成、分布、运动、变化等规律；实地观测是指在实地进行的地下水观测，它可以获得地下水的物理、化学和生物特性；数据分析是指对地下水的实验数据和实地观测数据进行分析，以探索地下水的形成、分布、运动、变化等规律；地质调查是指对地下水的地质特性进行调查，以探索地下水的形成、分布、运动、变化等规律；水文地质模型是指利用计算机技术建立的地下水模型，以探索地下水的形成、分布、运动、变化等规律。
水文地质的一些基础知识
孔隙体积/岩石总体积；
有效孔隙度 岩石可给出自由水的空间体积，近等于给水度
渗透率
渗透系数K
表征岩石的渗透性能，刚性参数。没有考虑流体的有关特征。单位达西
cm2。
水力坡度等于1时，假定地下水通过整个断面（不考虑岩石颗粒所占据的
空间）的渗流速度 =
单位：m/d ,cm/s
弥散度α
弥散系数D
水断层 发生水
力联系
含水层通过钻
Hale Waihona Puke 孔发生水力联系按埋藏条件或水力性质可以分为：
上层滞水 (a)
潜水
(b)
层间水 (c)——承压水
a
b
c
地下水埋藏条件: 埋深、地质构造、封闭条件
潜水与承压水
•
潜水特征
潜水面为一自由水面：季节性的升降变化导致包气带厚
度变化
靠重力作用由高水位向低水位流动：天然条件下基本与
管道
• ——北方岩溶主要以溶孔、溶隙及细的岩溶管
道为主，水文地质特征表现为强径流带。水
资源属性以地下水为主，但局部有地表水特
征；
• ——南方岩溶主要以溶隙及大的岩溶管道和地
下河为主，水文地质特征表现为地下河。水
资源属性以面上地表水，局部为地下水特征
；地表水特征起宏观控制作用，地下水特征
起关键调控作用；三水转化频繁
指位于陆地表层能够生长
植物的疏松多孔物质层及
其相关自然地理要素的综
土壤质地命名法
土壤质地
0～5米
密度计法、吸管法、激光粒度仪法、筛分法、手测法
5～10米
砂土
砂粒成分＞50%；
细黏土成分＜25-30%
土壤质地
水文地质学基础
毛细水在岩土体中上升的最大高度，与岩 土体的颗粒大小、形状和排列有关。
毛细管水
存在于岩土体毛细孔隙中的水，对岩土体 的工程性质有重要影响。
04
地下水动态与均衡
地下水动态变化规律
季节性变化
01
受气候、降水等因素影响，地下水位和水量呈现季节性波动。
年际变化
02
受长期气候变化、地质构造运动等因素影响，地下水位和水量
地下水的运动与排泄
运动
地下水的运动遵循达西定律，受水力梯度控制，由高水位向低水位流动。
排泄
地下水的排泄方式主要有泉排泄、向河流泄流、蒸发排泄和人工排泄等。
03
岩土体水理性质
岩土体渗透性
渗透系数
表示岩土体渗透性能的重要指标，反映流 体通过岩土体的难易程度。
影响因素
岩土体的颗粒大小、形状、排列、孔隙度 等因素都会影响其渗水，包括地下水的赋存 条件、分布规律、物理性质、化学性 质以及地下水的运动、补给、排泄等 。
任务
评价地下水资源，预测地下水动态， 防治地下水害，为水资源的合理开发 利用和保护提供科学依据。
与其他学科的关联
水文学
水文学与水文地质学在研究对象上有重叠 ，但水文学更注重地表水的研究，而水文
加强跨流域调水和海水淡化等非常规水源 的开发利用研究，拓展水资源来源。
谢谢您的聆听
THANKS
02
地下水基本知识
地下水的定义及分类
定义
地下水是指存在于地下岩土层中的水分，包括土壤水和岩石 水。
分类
根据埋藏条件，地下水可分为包气带水、潜水和承压水；根 据含水介质类型，可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。
地下水的来源与补给
来源
《水文地质学基础》完整版
第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。
2．地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3．矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4．自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5．水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6．地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7．大循环：海洋与大陆之间的水分交换。
8．小循环：海洋或大陆内部的水分交换。
9．绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10．相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。
11．饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12．露点：空气中水汽达到饱和时的气温。
13．蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14．降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。
14．径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
15．水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16．水系的流域：一个水系的全部集水区域。
17．分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18．流量：单位时间内通过河流某一断面的水量。
19．径流总量：某一时间段内，通过河流某一断面的水量。
20．径流模数：单位流域面积上平均产生的流量。
21．径流深度：计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22．径流系数：同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1．水文地质学是研究地下水的科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。
2．地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。
什么是水文地质
什么是水文地质水文地质（hydrogeology）是地球科学中的一门学科，研究地下水的分布、流动、储存和利用等方面的现象和规律。
水文地质是地质学、地下水学、岩石物理学等学科的交叉学科，旨在全面了解地下水资源的形成、演化和分布，以及对地下水的利用和保护。
首先，水文地质研究的对象是地球的地下水资源。
地下水是自然形成的水体，根据其出现的位置不同，可分为浅层地下水和深层地下水。
其存在于地下水层或岩性储层中，与地表水和大气中的水形成了自然水循环的重要组成部分。
水文地质的研究范围主要包括地下水的形成机制、地下水的储存和流动规律、地下水的化学性质等方面。
其次，水文地质研究的意义重大。
地下水是重要的水资源，广泛应用于生活用水、农业灌溉、工业生产等方面。
了解地下水资源的分布规律和变化趋势，对地下水的科学管理和合理利用具有重要意义。
水文地质还可以为水资源评价和开发提供科学依据，预测和防治地下水环境污染，保护地下水资源。
再者，水文地质研究方法多样。
研究地下水需要进行野外考察、取样和实验室分析等一系列工作。
常用的研究方法包括地质剖面观测、水位观测、泉眼观测、试井、水化学分析等。
此外，还可以利用地球物理探测技术、遥感技术、数学模型等手段，对地下水进行定量分析和预测。
最后，水文地质研究与环境保护密切相关。
随着人口的增加和工业化的发展，地下水环境受到越来越多的污染。
水文地质学家不仅需要了解并解决地下水污染问题，还要提出适当的保护措施，以确保地下水资源的可持续利用。
此外，水文地质还可以为自然灾害的预测和防治提供支持，例如地下水灾害和地面塌陷等。
总之，水文地质是一门研究地下水资源的学科，将地质学、地下水学和岩石物理学等学科知识相结合，旨在全面了解地下水的分布、流动、储存和利用等方面的现象和规律。
水文地质对于保护地下水资源、预测灾害和合理利用水资源等方面具有重要意义。
通过野外考察、实验室分析和数学模型等手段，水文地质为地下水资源的研究和利用提供了有效的方法与途径。
地质地形知识：了解地球上的水文地质
地质地形知识：了解地球上的水文地质地球上的水文地质是指地球的地形与水的循环关系，包括地下水、地表水以及水文地质特征等。
水文地质对于地质、气候、环境等方面都有着重要影响，因此，我们有必要深入了解地球的水文地质。
地下水是指地壳中各种岩石缝隙中的水，地下水成因主要有雨水渗入、河流水渗透、地下水流和大气降水渗入。
地下水通常被用于饮用、农业灌溉、工业生产和公共供水等方面，因此，地下水的保护至关重要。
在地貌构造和地质构造方面，地下水有深层壳、中层壳和浅层壳之分。
浅层地下水是指地表下10-500米之间的地下水，主要受降水、地表径流等因素的影响，是人们日常生活、农业生产和生态环境的重要补给来源。
中层地下水是指地表下500-1000米之间的地下水，深层地下水是指地表下1000米以上的地下水。
由于深层地下水地下流动缓慢，不易受到污染的影响，因此常被用于工业和发电等方面的用水。
地表水是指地表矿泉水、小溪、河流、湖泊、水库、人工水塘等，也是人们日常生活、农业生产和生态环境的重要补给来源。
其中，河流水系统是地表水的重要组成部分，由于其水流不断，缓解了地区的干旱问题，其周边的岸坡和冲积平原等地貌构成了人类居住、农业生产和旅游观光的广阔空间。
地表水来源于大气降水、雪融、冰溶、地下水变形冒出、冰山融化等，因此有着分布不均、枯水期和丰水期等特征。
地表水覆盖面积和分布具有显著的地区差异，如太湖流域、长江流域、黄河流域等是我国重要的地表水区域。
水文地质特征是指地下水和地表水共同影响下形成的地质现象。
其包括热泉、温泉、草甸渗泉、麻黄滩、白砂漠、裂隙和岩溶、盐湖与滩涂、湖泊和水库等。
其中，热泉和温泉是由于地下温度升高、热能越来越高，从而产生的地下水，热泉温度高，水流较大，多用于地热开发；温泉温度适中，水流适中，可以用于人们饮用、洗浴等方面。
草甸渗泉是指地下水由于含盐量大，流向地面形成“盐碱地”等内陆湿地。
麻黄滩、白砂漠是由于浅层地下水渗出地表后很快涨干形成的地貌景观，具有特殊的自然景观和环境价值。
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三、地下水水质保护
1、预防地下水水质污染措施 （1）加强城市发展和水源地建设的全面规划和合理布局
（2）严格控制水源地的开采量和开采降深，防止劣质水入 侵 （3）实行“总量控制”和“有害物质”排放标准，预防 “三废”对地下水的污染
2、水质污染后的治理措施 （1）补排措施 对已被污染的地下水采用人工补给或强烈抽水方法， 使受污染的地下水得到稀释或净化，或改变地下水动力条 件，加速水交替循环，达到水质改善目的 （2）堵截措施 当地下水被污染后，无力治理时，可考虑将污染水 体堵截在一定范围内，防止扩散 （3）水处理 利用物理、化学和生物法，对污染水体进行处理。
• 地下水资源管理任务：权衡各方面的利弊，对地下水的规 划调配、评价、开采利用和保护进行最优论证和选择，在 满足人类生产生活所需的同时，有保证了地下水的可持续 发展
• 地下水资源管理内容
地下水资 源管理内 容
法制管理 措施
行政组织 措施
技术经济 措施
• 制定相关法律，依法对水资源进行管理 例：我国已实施多种有关水资源的立法，例如“水法” • 建立水资源管理的组织机构，集中领导，统一管理水资源 工作 例：我国各级政府成立了水资源管理办公室或委员会，对 本地区的水资源进行统一管理
Thank you!
3、利用地下水和地表水联合调度 常见类型有： （1）水库与泉水联合供水，利用两者的丰、枯水期不 在同一时段，通过联合调度得到均匀供水。 （2）如在城市水源地上有有水库存在，且地表水与地 下水有水力联系，可利用含水层进行调蓄。 4、利用河槽蓄水，增加对地下水的补给。 （1）将达标污水排入河槽，通过河流自净，使水质净化且渗 漏补给地下水。 （2）修建滚水坝，抬高水位，可达到增加补给地下水的效果。
• 水资源管理的技术措施 例：修建地下水库、进行人工补给、回灌含水层、废水处 理回收利用、推广先进节水措施、提倡节约用水等
二、地下水资源量的保护
1、地下水资源保护的任务： 科学开发、合理用水、将强监 督和管理、动态观测预测，对过量开采地区，严格控制开 采，防止水量衰竭和水质恶化。 2、地下水资源的保护措施 (1)一般地区的水源保护措施：合理布局、科学开采、加强 监督，即根据地方水文地质，充分考虑各方需要，合理布 置井群；把开采量严格控制在允许开采量内；建立健全地 下水动态监测网，实时监督预报，指导地下水开发利用。 （2）过量开采地区水源保护措施：人工回灌、调整开采井 布局。
地下水资源管理与保护
一、地下水资源管理
人口增加、经济与城市的发展， 水资源需求量迅速增加 水资源短缺，环境水文地质问题
水资源开发利用及污染日益加 重，水环境不断恶化
因此，对地下水资源科学合理的规划和管理，协调地下水资 源与经济、社会发展之间的关系，做到地下水的可持续利用 刻不容缓。
Байду номын сангаас
干旱导致的我国北方地区缺水严重
城市污水的排放
上海地铁工地沉降事故 地下水过量开采引起的土地荒漠化
海水入侵引起的生态破坏
• 地下水资源管理目的：运用行政、法律、经济、技术和教 育手段，采取科学合理的措施，对地下水资源的开发、利 用和保护进行组织协调和监督调度，制定相关地下水资源 法规和条例，处理和协调各地区、各部门之间的用水矛盾， 尽可能谋求最大社会、经济和环境效益。