地下水利用
地下水资源的开发利用与保护
地下水资源的开发利用与保护地下水是地球上最重要的淡水资源之一，其在人类生活和经济活动中起着重要作用。
然而，随着经济的快速发展和人口的增加，地下水资源正面临着严峻的挑战。
本文将探讨地下水资源的开发利用与保护的重要性以及如何实施有效的管理措施。
地下水的开发利用具有诸多优势。
首先，地下水的储量较大，能够满足人类生活、农业和工业生产等多方面的需求。
其次，地下水的分布广泛且稳定，不受气候变化和季节因素的影响，相对稳定的供水量为人们提供了便利。
再次，地下水对环境的影响较小，可以减少对水生态系统的破坏，保护生物多样性。
最后，地下水有助于防止水灾和干旱等自然灾害的发生，提高了社会的安全性。
然而，地下水资源的过度开发利用也带来了一系列的问题。
首先，频繁的地下水开采可能导致地下水位下降，使得地下水补给困难，甚至枯竭。
其次，当地下水被过度抽取后，地表水体的充填将进一步下降，引发地壳的沉降和地震的产生。
此外，地下水的过度开发还会导致水质恶化，使得地下水中的各种污染物质超标，不利于人类健康。
因此，为了保障地下水资源的可持续利用，必须制定合理的管理措施。
为了保护地下水资源，首先应当加强监测和调查工作。
通过建立地下水水位和水质监测网络，及时了解地下水资源的变化情况和储量状况，为科学合理地利用地下水提供依据。
此外，开展地下水脆弱区和污染源的调查工作，有针对性地进行监测和治理，以保护地下水资源的安全。
其次，需要建立健全的地下水资源管理制度和法规。
加强地下水的法律保护，明确地下水的属性、使用权和管理责任，加强对地下水开发利用的监督和执法，严惩非法开采和污染行为。
另外，通过制定水资源价格和收费机制，引导用户合理使用地下水，避免浪费和滥用。
同时，加强公众的环境保护意识，提高人们对地下水资源的重视和保护意识。
通过开展宣传教育活动，普及地下水资源的重要性和脆弱性，引导人们从日常生活中开始节约用水，逐步形成合理利用地下水资源的良好习惯。
除了上述管理措施外，还需要加强科学研究和技术创新。
第五章 地下水利用规划
5. 生态环境需水量预测
生态环境需水量是指为维持生态与环境功能 和进行生态环境建设所要的最小水量。 将以上各项需水量预测结果汇总，可地表水可供水量
根据规划区可引河流水文站径流资料，通过频
率计算分析，确定不同保证率的年径流量及年内 分配。
再按流域管理机构与地方政府协议制定的分水
mm
147 195 248
湿润年(灌溉用水保证率为20%) 中等干早年(灌溉用水保证率为50%) 干旱年(灌溉用水保证率为75%)
特大干旱年(灌溉用水保证率95%)
190
285
2. 确定地下水可开采量 根据水均衡法计算的各年度潜水可开采量列 入下表。
表5-2
年度 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970
比例，计算确定不同水平年、不同保证率的地表 水可供水量。
2. 地下水可供水量
以地下水资源评价成果为依据，以各分区地下
水可开采量为地下水可供水量控制的上限值，结合 不同区域地下水开采潜力，确定不同水平年地下水 可供水量。 地下水可开采量：在可预见的时期内，通过经济 合理、技术可行的措施，在不引起生态环境恶化的 条件下，允许从含水层中获取的最大水量。
二、机井建设中存在的主要问题
缺乏科学合理的地下水开发利用规划、地下
水超采严重
机井老化报废严重、机井技术落后 管理体制不配套、地下水无序开发 机井建设资金短缺、良性发展困难
三、地下水开发利用规划的必要性
为了合理开发利用地下水，提高地下水资源利 用的效率和效益，促进社会经济和生态环境的协调 发展，必须对地下水开发利用作出规划。
3.规划分区图编绘（附规划分区表）
•规划面积小于30km2 ,在1:10000的地形图上编
地下水作用
地下水作用地下水是地下岩层中存在的水体，是地下水循环的一个重要组成部分。
它在地下岩石中以不同的方式起作用，对地球环境和人类社会产生着重要的影响。
地下水的作用主要体现在以下几个方面：首先，地下水起到了维持生态平衡的重要作用。
地下水是地球上淡水的重要储存库，以及河流、湖泊和湿地的重要补给源。
它在地下岩层中形成了水层，与土壤中的根系形成连通，滋养着植物的生长。
地下水的流动还可以保持湿地的湿润状态，维护了湿地生态系统的完整性，提供了独特的生物多样性。
其次，地下水对地下岩层的溶解作用可以形成洞穴和溶洞。
地下岩层中存在有溶解性的矿物质，如石灰石和石盐。
当地下水经过这些岩石时，会进行溶解反应，慢慢地将岩石溶解掉。
随着时间的推移，洞穴和溶洞就形成了。
这些洞穴和溶洞具有很高的科学价值和旅游价值，吸引了大量的研究人员和游客。
此外，地下水还对地下岩层发挥了重要的调节作用。
地下水可以调节地下岩石的温度和湿度，从而稳定地下岩层的物理和化学特性。
地下水的流动还可以分解和吸附有害物质，净化地下污染物。
地下水的存在还可以调节地下岩层的压力分布，对地表地貌起到了保护作用，防止地震等自然灾害的发生。
最后，地下水还对人类生活和经济发展产生着重要的影响。
地下水是地下水利用的重要资源，在干旱地区尤为重要。
它可以作为农业用水、工业用水和城市供水的重要补给源。
地下水的开发和利用可以解决人类生活的水资源问题，推动社会经济的可持续发展。
综上所述，地下水作为地下岩层中存在的水体，在地球环境和人类社会中发挥着重要的作用。
它维持着生态平衡，形成了洞穴和溶洞，调节了地下岩层的特性，对人类生活和经济发展产生着重要的影响。
因此，我们应该加强对地下水的研究和保护，合理开发和利用地下水资源，以促进可持续发展。
地下水使用功能分类
地下水使用功能分类一、饮用水地下水是人类生活中重要的饮用水来源之一。
地下水通过深层地下水层的过滤和净化作用，具有较高的水质。
许多地方的自来水就是通过地下水提供的。
饮用地下水可以避免传统水源中存在的细菌、病毒和化学物质的污染问题，对人体健康具有重要意义。
二、农业灌溉地下水在农业灌溉中发挥着重要作用。
农业灌溉是指利用地下水或其他水源，通过灌溉设施将水输送到农田中，以满足农作物的生长需求。
地下水可以通过灌溉系统的喷灌或滴灌方式，准确地将水分送达到农作物的根系，提供水分和营养，促进作物生长。
地下水的利用可以提高农作物的产量和质量，提高农田的经济效益。
三、工业用水地下水在工业生产中被广泛使用。
许多工业过程需要大量的水来冷却设备、清洗原料和产品，以及用于化学反应等。
地下水具有相对稳定的温度，可以提供较好的冷却效果，而且地下水通常具有较高的水质，可以减少对水质的处理成本。
因此，地下水成为工业生产中重要的水资源。
四、生态环境保护地下水对维持生态平衡和环境保护起着重要作用。
地下水是湖泊、河流、湿地和森林等生态系统的重要补给源，通过地下水的补给，这些生态系统可以持续发展和维持生态平衡。
此外，地下水还可以作为一种稳定的水源，保障水生物的生存和繁衍。
因此，保护地下水资源，维护生态环境是至关重要的。
五、地热能开发地下水还可以作为地热能的重要载体进行开发利用。
通过地下水的循环和利用，可以实现地热能的开发和利用。
地下水的温度相对稳定，可以用于供暖、温室种植和热水供应等领域。
地下水的利用可以提高能源利用效率，减少对传统能源的依赖，具有重要的经济和环境效益。
在地下水的使用过程中，我们也需要注意一些问题。
首先，要合理利用地下水资源，避免过度开采导致地下水位下降和水质恶化。
其次，要加强水资源管理，建立健全的地下水保护制度，加强监测和管控。
此外，还应加大科研力度，提升地下水利用的技术水平和效率，实现可持续发展。
地下水具有多种不同的使用功能，包括饮用水、农业灌溉、工业用水、生态环境保护和地热能开发等。
给排水工程中的地下水利用规范要求
给排水工程中的地下水利用规范要求地下水利用在给排水工程中起到了重要的作用，它能够有效地解决水资源短缺问题，并且对环境保护也有积极的促进作用。
然而，地下水利用必须符合一定的规范要求，以确保其安全性和可持续性。
下面将详细介绍给排水工程中的地下水利用规范要求。
一、地下水利用的基本要求1.合理开发和利用：地下水利用应根据地下水资源的分布和利用需求，制定合理的开发和利用计划。
同时，必须遵循节约优先、合理利用、科学管理和可持续发展的原则。
2.保护地下水质量：地下水利用过程中，必须采取措施保护地下水质量，避免任何对地下水污染的可能性。
在地下水开发和利用过程中，要进行水质监测，确保地下水的安全可用。
3.防止地下水位下降：地下水的开发和利用不能导致地下水位显著下降，以免造成地下水资源的枯竭或地面地质沉降等问题。
因此，在地下水利用过程中必须进行严格的水源保护，合理控制抽取量。
4.合理配置和利用：地下水利用应从整体上优化水资源配置，最大限度地满足社会经济发展和人民生活需求。
在地下水利用规划过程中，应综合考虑地下水的利用效益、环境效益以及社会效益。
二、地下水利用的技术要求1.地下水取水井的设计：地下水取水井应按照工程规范和设计标准进行设计，确保取水井的结构稳定和水质可靠。
同时，应选择适宜的地下水取水井类型，如浅井、深井或水井。
2.地下水的净化处理：地下水在利用前，通常需要进行净化处理以确保水质达到国家和当地的水质标准。
净化处理的方式可以包括过滤、沉淀、氧化、吸附等工艺，其目的是去除水中的悬浮物、杂质和污染物。
3.地下水的合理利用方式：地下水可以通过不同的利用方式供给给排水系统，如供水、供热、供冷和灌溉等。
在选择利用方式时，应综合考虑地下水资源量、水质和利用需求等因素，以达到经济、环保和可持续利用的目标。
4.地下水的补给与补给量：地下水的补给是地下水利用的基础，因此必须根据水文地质条件和水文循环规律合理确定补给量。
合理的补给量可以保持地下水位稳定，防止地下水过度开发和水资源过度消耗。
地下水利用第四版教学设计
地下水利用第四版教学设计介绍地下水利用是水资源领域中的重要组成部分。
它涉及到利用地下水源作为灌溉、饮用水或工业用水等方面的一种方式。
地下水经过净化和处理后可以提供给人类使用，并可以充当水资源供应的主要来源。
随着社会的发展和人口的增长，地下水的利用和管理变得越来越重要，因此，地下水利用的教学设计也应该不断更新和完善。
目的地下水利用第四版教学设计的目的是为学生提供有关地下水利用方面的最新信息，包括地下水资源、地下水开采、地下水的水质和矿化度等方面的内容。
并且，通过实验、演示和案例分析等多种形式，让学生能够更好地了解地下水利用的现状、技术和管理措施，从而为未来的工作做好准备。
内容第一章：地下水•地下水的基本概念和分类•地下水的形成和分布•地下水资源的计算和评估•地下水的运移和演化第二章：地下水开采•地下水开采的基本原理和方法•地下水开采的技术和设备•地下水的使用和管理第三章：地下水的水质和矿化度•地下水的水质变化原因及其影响因素•地下水的矿化度和其对利用的影响•地下水的污染和预防第四章：地下水利用模式•灌溉用地下水的利用模式•饮用水用地下水的利用模式•工业用地下水的利用模式教学方法•通过研究和分析地下水利用案例，让学生全面了解地下水利用的实践和应用情况；•通过实验和演示，让学生掌握地下水开采和处理的基本技术和方法；•通过课堂讲解、PPT演示等多种教学形式，引导学生深入了解地下水利用的理论知识和技术。
实践教学•现场考察和实地考察探讨，让学生了解地下水利用的现状和管理措施；•实验室教学以及计算机模拟分析实验等方式，让学生亲自体验地下水开采、净化和处理的流程；•参加地下水利用相关的专业论坛、研讨会等活动并撰写相应的论文并发表。
教学评价教学评价作为教育教学的重要组成部分，地下水利用第四版教学设计的评价应该做到以下几点：•制定科学、全面的教学评价体系，以能力为核心，注重学生综合素质的评价；•建立教学反馈机制，及时掌握学生的学习效果和教学质量，从而及时纠正和完善教学设计；•开展师生互评活动，让学生参与到教学设计和评价中来，更加积极地参与到课堂教学中。
地下水在施工过程中的有效利用
地下水在施工过程中的有效利用I. 引言- 研究背景- 研究目的- 研究意义II. 地下水概述- 地下水的形成- 地下水的分类- 地下水的分布III. 地下水在施工过程中的应用- 一般情况下地下水的控制- 地下水在隧道施工中的应用- 地下水在基础工程中的应用- 地下水在矿井施工中的应用IV. 地下水有效利用的方法- 地下水污染治理- 地下水开采利用- 地下水资源优化配置V. 案例分析- 地下水在某公路隧道施工中的应用- 地下水在某高层建筑基础工程中的应用- 地下水资源优化配置案例VI. 结论- 总结研究成果- 突出研究创新点- 展望未来地下水利用研究方向（注：以上章节均可根据需要进行扩充和细化）第一章引言地下水作为一种重要的水资源之一，其在施工过程中的有效利用，对于提升工程建设水平、实现经济社会可持续发展具有重要意义。
然而，随着工业化和城市化进程的加快，人类对水资源的需求日益增大，一些工程建设和人类活动对地下水环境产生了一定影响。
加强对于地下水在工程建设中的利用和管理，已经成为一个亟待解决的问题。
本文以地下水在施工过程中的有效利用为研究主题，以地下水的形成、基础知识和分类为基础，探讨并总结地下水在工程中的应用方法和资源的有效利用，旨在为相关研究和实践提供借鉴和参考。
第二章地下水概述1. 地下水的形成地下水的来源主要分为降水入渗、岩石裂隙及孔隙水、水土交换及地下水循环几种。
其中，降水入渗是地下水形成的主要途径。
降水入渗后，依据地质条件不同，一部分水可蒸发、渗透入地下深层，另一部分由差异分布的地下孔隙或裂隙储存，并且随着地下水运动其水质、温度等特性也发生了变化。
2. 地下水的分类地下水根据储存在地下的地层类型和岩石导水能力可以划分为不同类型，如基岩型、孔隙型和岩溶型等。
根据水面的不同，可以分为地下水层和地下水流域等。
此外，地下水还可能被污染，变成工业废水、生活污水等。
3. 地下水的分布地下水在地球物理环境中广泛分布，其分布情况往往与地质能及气候环境密切相关。
地下水利用知识点总结
地下水利用知识点总结地下水的利用是一种经济、高效的水资源利用方式，但是也存在一些问题和挑战。
为了更好地利用地下水资源，需要对地下水利用的知识进行深入了解。
本文将从地下水的形成和分布、地下水的开采和利用、地下水的管理和保护等方面进行知识点总结。
一、地下水的形成和分布地下水是在地表下方地层中形成的水源。
它主要是由自然降水、河湖水或湿地水、渗透入地下层而形成的。
地下水主要分布在各种地质构造中，包括河流、湖泊、矿井、弯曲地层、断裂带等地质构造中。
地下水的形成受到多种因素的影响。
地下水的形成主要与地表降水及地下岩层的渗透性有关。
当降水通过渗透性较强的地层渗透下去后，形成的地下水便被保留和存储在地下。
可以说，地下水是由大气层、地表土壤和地下岩层相互作用产生的。
地下水一般呈现出“干涝不均匀”的特点，即在干燥地区地下水储量较少，在湿润地区地下水储量丰富。
在地下水循环过程中，地下水受到地表降水的直接或间接补给，同时也受到土壤水分的补给。
因此，地下水分布不仅受到地质条件的影响，也受到地表水的影响。
二、地下水的开采和利用地下水的开采和利用是指人类通过地下水井、地下水泵站等设施将地下水提取至地表，用于农业灌溉、供应饮水、工业用水等方面。
地下水的开采和利用有以下几个特点：1. 高效性。
地下水的提取成本相对较低，通过地下水开采，可以有效地提供农田灌溉和城市居民供水等需求。
2. 稳定性。
由于地下水受到地表水源和降雨的补给，地下水资源稳定性相对较高，可以满足长期稳定的生产和生活用水需求。
3. 环保性。
地下水开采对环境的影响相对较小，不会造成地表水和土壤的污染，对生态环境的影响也较小。
但是，地下水开采和利用也存在一些问题和挑战。
地下水的滥用和过度开采会导致地下水位下降和水资源的枯竭，同时也会引起地表地下水位的变化和地下水质的下降，甚至导致地质灾害和生态环境的破坏。
因此，在地下水的开采和利用过程中，需要采取一系列的措施，包括科学合理地进行地下水资源评估、建立合理的地下水资源开发利用规划、控制地下水的开采量、加强地下水资源的保护等，以确保地下水资源得到有效的利用和保护。
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地下水利用课程设计任务书
一、基本资料
（一）自然地理概况
1．地理位置、地形地貌
项目区地处宁夏银川平原西部, 属贺兰山东麓洪积平原与黄河冲积平原过渡地带。
位于黄羊滩农场二级阶地扬水灌区,地势由西南向东北倾斜, 海拔1125-1160m, 坡降约为1/4000, 地势较平坦。
2．气候、水文及自然灾害
项目区属典型的大陆性气候, 其特点是冬春干燥多风, 夏季闷热干旱, 日照充足, 风大沙多，秋季昼夜温差大。
年日照时数为2800-3300h。
多年平均气温8.5 ℃。
多年平均降雨量187mm, 蒸发量1250mm，项目区主要自然灾害有干旱、山洪及大风等。
大旱年份, 项目区有过100d 以上不降雨的历史, 对农业生产危害极其严重。
（二）水资源概况
1．当地水资源
(l) 地表水: 项目区内降水稀少, 多年平均降水量187mm 。
当地地表水资源十分贫乏, 多年平均径流深不足5m, 基本上没有可利用的地表水资源。
(2) 地下水: 项目区地下水资源相对丰富,补给模数23.4万
m3/km2·y 。
地下水矿化度 900mg/L, 各种可溶盐总含量少, 而且对作物有害的钠盐含量也较少, 属矿化度小于lg/L 的淡水资源, 适宜
灌溉, 长期灌溉对作物生长无不良影响。
（3）黄河过境水
项目区东缘有西干渠扬水灌区, 现状年扬水量3860 万m3 , 扬水灌区面积 4.54 万亩。
（三）水文地质条件
地质构造无隔水层, 潜水含水层岩性由卵石、砾石中砂组成，厚度10～＜100m，单井出水量50～150m3/h，地下水埋深1～3m，地下水水力坡降1/4000，地下水的补给源主要来自渠道渗漏和田间入渗，其次为大气降水补给，地下水侧向补给条件较好，主要来自于贺兰山山前侧向径流。
地下水的排泄量主要为潜水蒸发量、侧向排出量和地下水实际开采量。
（四）社会经济状况
黄羊滩农场是自治区农垦事业管理局所属的国有农场, 现有人口4662人 ,1385户。
其中农业人口3540人 ,劳动力2830 人。
农业生产结构，黄羊滩农场以农业为主, 企业很少,年工业产值仅35万元；农场收入主要源于农作物销售,农场农业产值2625万元。
其中种植业产值2094万元, 占79.8%；畜牧业产值24万元,占0.9%；其它507万元，占19.3%；现有大牲畜0.4万只。
（五）土地利用现状
1．土地类型及面积
黄羊滩农场总土地面积9.89万亩，其中耕地面积5.4万亩。
表1 土地类型及面积
2．种植结构比例
黄羊滩农场耕地面积5.4万亩，主要种植小麦、玉米、经济作物为瓜果等。
表2 种植结构比例
（六）水利工程
黄羊滩农场现有扬水站4座，从西干渠扬水，扬水干渠4条，总长6.63km，支渠7条，总长36.0m。
项目区位于黄羊滩农场扬水灌区二、三支渠段，此处共4级扬水，总扬程58m，配套功率2195kw，大田灌溉，在灌溉高峰期供水不足，不能保证灌溉。
项目区现有机井24眼，井灌面积0.86万亩，年取水量372万m3，其中灌溉0.86万亩农田需水361万m3，其余11万m3供人畜生活用水、工厂企业生产用水。
（七）交通、电力
项目区交通条件较好，道路畅通，田间生产路配套，并与场站简
易公路、永黄公路、110国道相通。
包括项目区在内的扬水灌区，高
压线路已形成网络，10kv线路通各队及场部，另外通讯也十分方便。
二、问题的提出
由于黄河上游干旱少雨，黄河流域引黄灌溉遭受严重的缺水危机，水利部分配给宁夏2003年的引水指标比正常年份减少1/3。
为保证灌
区经济发展，社会稳定，自治区提出抗旱打井灌溉的措施，根据黄羊滩农场的实际情况和农垦局的统筹安排，2003年黄羊滩农场规划井灌区面积1.586万亩，要求作出该农场的井灌规划。
三、设计所需资料
（一）设计计算所需参数
1.水文地质参数及其它计算参数
表3 水文地质参数及其它计算参数
2.侧向补给量计算参数
表4 侧向补给量计算参数
（二）设计典型年确定
设计现状年取1998年，设计水平年2003年。
（三）面积确定
（1）现状年农场总面积9.89万亩（65.9km2），其中扬水灌溉面积4.54万亩（30.27km2），井灌区面积0.86万亩（5.73 km2），非灌区
面积4.49万亩（29.9 km2）。
（2）设计水平年农场总面积9.89万亩（65.9km2），其中扬水灌溉
面积2.95万亩（19.7km2），井灌区面积2.45万亩（16.3 km2），非灌区面积4.49万亩（29.9 km2）。
（四）具体规划资料
黄扬滩农场总面积9.89万亩，其中耕地面积5.4万亩，井灌面积1.586万亩，种植作物有小麦、玉米及其他杂粮和部分经济作物，其中以小麦为主。
机井的单井出水量 40m3/d（无干扰抽水），单井灌溉范围内全部面积灌一次水所需的天数 T=10天, 井灌每日抽水小时数 t=20h, 灌水方法为地面哇灌, 灌溉水的有效利用系数为0.9,
综合平均灌水定额 35m3/ 亩, 井网按等边三角形布置。
历年潜水开采量与灌溉用水量列表5如下。
表5 历年潜水开采量与灌溉用水量
备注：1）该项目区水文地质条件相近，不必进行规划分区；
2）该项目区以农业为主, 企业很少，工业用水可忽略不计；
3）建议可开采系数取0.6-0.7；
4）建议土地利用率取1.
四、水量计算
（一）地下水资源量的计算
V动=KAI
= 18.48*40*1/4000
=0.184m3/d
（二）地下水资源可开采量的计算
Q可采=ρQ总
=（0.6—0.7）*23.4*65.9
=925.2—1079.4万m3/y
五、供需水量平衡分析
a)年内调节水量平衡和灌溉用水保证率计算
将所给的资料按潜水允许开采量从大到小依次排列，计算如下表：年内调节水量平衡和灌溉用水保证率计算表
b)多年调节水量平衡关系
起调埋深取3m，按实际水文年排列，调节如下表：
最大地下水位埋深为 6.64m,可以回补。
由上表可得潜水位变化过程曲线:
起调埋深取10m，按实际水文年排列，调节如下表：
最大地下水位埋深11.36m，可以回补。
由上表可得潜水位变化过程曲线
不同开采深度下的灌溉用水保证率：
不同开采深度下的用水保证率
由上表可得灌溉用水保证率关系曲线:
此时的平衡差为-0.12m,多年调节最大开采深度4.92m，则保持供需平衡的最大开采深度为4.80m,相应的灌水保证率为90%,比66.7%提高了23.3%。
此时的平衡差为5.37m，多年调节的最大埋深9.92m，则保持水量平衡的最大开采深度4.55m。
灌溉保证率为8.9%显然小于年内调节灌溉用水保证率66.7%
六、单井灌溉面积、井距、井数的计算
1.单井灌溉面积
F0=Qt3T2η'（1-η1）/m2
=40*20*10*0.9*(1-0)/35
=206亩
2.井距布置（井网等边三角形布置）
D=27.8√F0=27.8√206=399m
3.井数确定
n=F4η″/F0=1.586*104*1/206=76.9眼。