地下水文学
1.水文基本概念讲解

水文基本概念1、水文学可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学。
2、陆地水文学主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程与运动变化规律。
按目前的任务方向,业务水文基本划分为水文测验及资料整编、水文水利计算、水文预报三个领域。
J.1.1自然界水循环的概念地球上的水以液态、固态和气态分布于地面、地下和大气中,形成河流、湖泊、沼泽、海洋、冰川、积雪、地下水和大气水等水体,构成一个浩瀚的水圈。
水圈处于永不停息的运动状态,水圈中各种水体通过蒸发、水汽输送、降水、地面径流和地下径流等水文过程紧密联系,相互转化,不断更新,形成一个庞大的动态系统。
在太阳能的作用下,自然界中的水分不断地从水面、陆面和植物表面蒸发,化为水汽上升到高空,然后被气流带到其他地区,在适当的条件下凝结,又以降水的形式降落到地面上。
到达地面的水,在重力作用下,一部分渗入地下成为地下水,一部分形成地面径流流入江河汇归海洋,还有一部分又重新蒸发回到大气中。
其中渗入到地下的地下水,一部分也逐渐蒸发,一部分渗入到地下,增加土壤的水份,补给地下水,最终也流入海洋。
水的这种不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的转化、迁移和交替的往复循环过程,称为水文循环(也称为水分循环)。
如图J.1.1-1所示,为水文循环过程示意图(图中数字为全球水循环各环节年度数值。
图J.1.1-1水文循环过程示意图(单位:万km3/a)水自海洋以水汽进入空气中,被气流带到大陆以降水的形式到达地表或地下,最后又以径流注入海洋,完成一次循环,称为水文大循环。
水从海洋蒸发,又降落到海洋,或从陆地的水体、土壤蒸发进入大气,最后又以降水的形式回到陆地上,这种“就地”蒸发就地降落的水循环,称为水文小循环。
水文循环无始无终,大致沿着海洋(或陆地)→大气→陆地(或海洋)→海洋(或陆地)的路径,循环不已。
水文循环的内因,是水的三态(液态、气态和固态)在常温下相互转换的物理特性,而外因则是太阳的辐射能和地心引力。
地下水文学复习知识点

地下水文学复习知识点地下水文学是指关于地下水资源开发与利用、地下水环境保护与管理以及地下水科学研究的文学作品。
作为一门交叉学科,地下水文学涉及地质学、水文学、环境科学、工程学等多个领域。
下面是地下水文学复习的一些知识点。
一、地下水资源开发与利用2.地下水的勘探与开采:地下水勘探主要通过地质勘探、地下水位观测和水文地球化学分析等方法进行。
地下水开采需要考虑水源位点的选取、井管和水泵的设计、水文地质条件等因素。
3.地下水资源的管理与规划:地下水资源管理包括地下水环境监测、地下水资源评价和地下水管理规划等工作。
规划的目标是保障地下水资源的持续利用和环境保护。
二、地下水环境保护与管理1.地下水污染与防治:地下水污染主要来自于农业、工业和生活排放等活动。
地下水防治主要包括污染源控制、地下水污染修复和地下水保护区划等措施。
2.地下水位与地下水动态:地下水位是指地下水与地面的接触面高度。
地下水位动态变化受降水和地表水的影响,其变化规律对地下水资源管理具有重要意义。
3.地下水流和地下水汇:地下水流是指地下水在岩石裂隙或孔隙中的流动过程。
地下水汇是指地下水大规模聚集形成的地下水体系。
三、地下水科学研究1.地下水数值模拟:地下水数值模拟是通过建立地下水流动模型,模拟和预测地下水流动和污染传输等过程。
它是地下水科学研究和资源管理的重要工具。
2.地下水与地表水关系研究:地下水与地表水之间存在着复杂的相互作用关系。
地下水补给和排泄对地表水的供给和形成起着关键作用。
3.地下水化学与同位素研究:地下水化学特征和同位素组成是研究地下水形成和流动过程的重要指标。
地下水化学分析和同位素测定可用于判断地下水污染和追踪地下水流动路径。
四、地下水文学的发展与前景1.地下水文学的历史与发展:地下水文学起源于20世纪初的地下水资源开发与利用实践。
随着地下水科学的不断进步,地下水文学的研究内容和方法得到了拓展和深化。
2.地下水文学的研究意义和价值:地下水作为重要的水资源之一,对于经济社会发展和生态环境保护具有至关重要的作用。
地下水利用题库及复习资料大全.

地下水利用题库及复习资料大全一、填空题1、将岩土中的空隙作为地下水储存场所与运动通道来研究时,可将空隙分为三大类;包括松散岩土中_孔隙_、坚硬岩石中的_裂隙_及可溶性岩石中的_溶隙__。
2、岩石中空隙中的液态水根据水分子受力状况可分为结合水、毛细水、重力水。
3、自然界水分的转化是通过水循环实现的,而在水循环过程中降水、蒸发、径流是三个主要环节,称为水分循环的三要素。
4、承压水是充满于两个隔水层间的含水层中,具有静水压力的重力水。
如未充满水则称为无压层间水。
5、地表水与地下水相互转化,互为补排关系,可以通过地下水等水位线来判明。
6、渗透系数K值的大小取决于组成含水层颗粒大小及胶结密实程度。
7、达西定律是揭示水在多孔介质中渗流规律的实验规律,也称现行渗透定律。
9、由于岩土空隙的形状、尺度和连通性不一,地下水在不同空隙中或同一空隙的不同部位,其运动状态是各不相同的,地下水的运动状态可以区分为层流和稳流两种流态。
10、在有垂直入渗补给的河渠间潜水含水层中,通过任一断面的流量不相等。
11、有入渗补给的河渠间含水层中,只要存在分水岭,且两河水位不相等时,则分水岭总是偏向高水位一侧。
如果入渗补给强度W>0时则浸润曲线的形状为椭圆曲线,当W<0时则为双曲线,当W=0时则为抛物线。
二、判断题1、空隙度与颗粒大小无关。
(√)2、分选性愈差,大小愈悬殊,孔隙度愈小(√)3、表征岩土容水状况的水分指标,除容水度外,还有饱和度和饱和差。
(√)4、决定地下水流向的是位置的高低。
(×)5、某含水层的渗透系数很大,故可以说该含水层的出水能力很大。
(√)6、弹性贮水系数既适用于承压含水层,也适用于潜水含水层。
(√)7、达西定律是层流定律。
(×)8、弹性贮水系数既适用于承压含水层,也适用于潜水含水层。
(√)9、达西定律公式中不含有时间变量,所以达西公式只适用于稳定流。
(×)10、在均质各向异性含水层中,各点的渗透系数都相等。
(完整版)《水文地质学基础》要点-吉林大学

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度
中所含水汽的质量.absolute humidity
大气中实际水汽含量14
对湿度与饱和水汽含量之比,数值上也等于实际水气压
度
与同温度下饱和水气压的比值.relative humidity
地 下 水 研究地下水在孔隙岩石,裂隙岩石和岩溶(喀斯特)岩 1 15
2 35
隙
(沉积岩)而产生的裂隙.如玄武岩中的柱状节理.
构 造 裂 指岩石在构造变动中受力而产生的裂隙.其特点是具有
2 36
隙
方向性,大小悬殊,分布不均匀. structural fissure
风 化 裂 是指岩石在风化营力作用下发生破坏而产生的裂隙,主
2 37
隙
要分布于地表附近.weathering fissure
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数
值.runoff coefficient
2 30 空隙
是指岩石中没有被固体颗粒占据的空间.是岩石中孔 隙,裂隙和溶隙(溶洞)的总称.void space
2 31 孔隙
是指组成松散岩石的物质颗粒或其集合体之间的空隙. 其多少可以用孔隙度表示.pore/pore space
孔隙度
2 32
是指某一体积岩石中孔隙体积所占的比例.porosity
度,以毫米数表示.precipitation
是指水由常温下由液态变为气态进入大气的过程,亦即
1 18 蒸发
温度低于沸点时,水分子从液态或固态水的自由面逸出 而 变 成 气 态 的 过 程 或 现 象 .通 常 用 蒸 发 皿 观
测.evaporation
水面蒸
1 19
发生于河流,湖泊,水库等自由水面的蒸发.
flow rate/ flux
水文学的分类

水文学的分类水文学是关于水的运动、分布和质量特征的科学。
它研究水在地表和地下运动的规律,以及如何有效地管理和利用水资源。
依据研究的范围和方法,水文学可以分为许多不同的分类。
本文将逐一介绍几种主要的分类方式。
1.根据研究对象的不同,水文学可以分为地表水文学和地下水文学。
地表水文学研究地表水的循环、地表径流、土壤水分、蒸发和降水等方面的问题。
地表水文学也关注大型水体的流量和水质,如河流和湖泊。
它既包括自然河流和湖泊的研究,也包括城市和工业区域内的人工河流和水库的研究。
地下水文学研究地下水的循环和储存,以及地下水和地表水之间的相互作用。
地下水文学的研究对象包括地下水层、地下水文化景观、地下水的井和喷泉等。
2.根据研究对象所处的大区域,水文学可以分为流域水文学和全球水文学。
流域水文学研究一个河流或湖泊的整个流域,包括它的水资源、水污染和洪涝等,以便更好地管理和利用水资源。
流域水文学还研究人类活动和自然环境对流域水资源的影响。
全球水文学研究地球上所有水体的循环和分布,包括大气水、地表水和地下水。
它考虑到地球水循环对全球气候和生态系统的影响,以及人类活动对地球水循环的影响。
全球水文学在国家和国际层面上发挥着重要作用,以解决全球水资源使用的挑战。
3.根据研究方法的不同,水文学可以分为实验水文学、观测水文学和数学水文学。
实验水文学是通过实验室模型研究水循环和水流动的规律。
在实验室中,水文学家可以创建和调整各种环境条件来模拟不同的天气和地形条件。
实验水文学通常用于理解复杂的水文学过程,例如泥石流和河流侵蚀。
观测水文学是通过对现实世界的水文过程进行观测,来理解水文学的规律。
水文学家使用仪器和技术来记录水流量、水位、沉积物和水质等数据。
其中一些数据可用于验证模型结果,并为水文学家提供决策支持。
观测水文学通常用于管理水资源或研究水循环的实际应用。
数学水文学使用数学模型,以描述水文过程,并预测未来的水文事件。
这种方法可以由观测数据提供数据支撑,同时也可以预测未来水文学需求。
地下水文学复习知识点

一、自然界水的循环:1.水文循环2.地质循环1、水文循环:地球浅部层圈中的水,即大气水、地表水及地壳浅部地下水相互间的交替转换。
水文循环的速度较快,途径较短。
水文循环的动力主要为太阳辐射和地球引力。
大循环(外循环):水分从海洋蒸发,以固态或液态的形式降落到陆面,最后又以地表和地下径流的形式再回到海洋。
小循环(内循环):水从海洋表面蒸发,又降落到海洋表面或者水从陆地上的湖泊、河流。
植被叶面和地下水蒸发,重新降落回到陆地,这种局部性的水循环)加强小循环是改变当地自然条件和增加地下水资源的有效途径。
2、地质循环:地球浅部层圈水域深部层圈水之间的相互转化过程。
一般属于间接循环。
二、地下水开发利用带来的环境问题1、地面沉降;2、地面塌陷;3、海(咸)水入侵;4、土壤次生荒漠化三、根据泉水的出漏原因可将泉水分为:1、侵蚀泉;2、接触泉;3、溢流泉;4、断层泉;5、接触带泉。
三、水文循环的动力主要来源是太阳辐射和地球引力。
四、岩土的水理性质:1、溶水性;2、给水性;3、持水性;4、透水性六、地下水的补给来源包括:1、大气降水的补给;2、地表水对地下水的补给;3、凝结水的补给;4、含水层之间的补给;5、其他补给来源:侧向补给,人类活动造成的地下水补给,融雪水、融冻水补给。
七、反应地下水环境状态的指标:1、化学需氧量;2、生化需氧量;3、总有机碳;4、氧化还原电位。
八、承压水特征:1、承压性;2、承压水的补给区和分布区不一致;3、承压水的动态比较稳定,其资源具有多年调节能力;4、承压水的化学成分一般比较复杂;5、承压含水层的厚度,一般不随补给量的增减而发生变化;6、承压水一般不易受污染。
九、岩土中的空隙:1、孔隙;2、裂隙;3、溶隙十、导水系数:,在数值上,等于渗透系数与含水层厚度之积;物理含义:在水力坡度等于1时,通过整个含水层厚度上单宽流量,量纲时L²T﹣¹,单位常用m²。
导水系数的概念仅适用于一维、二维的地下水流,对三维水流没有意义。
地下水科学与工程 一级学科

地下水科学与工程一级学科1. 地下水科学及其意义地下水是自然界中重要的水源之一,它在地下水循环及生态系统中发挥着重要的作用,为农业、工业、居民用水提供了重要的水源。
地下水科学是研究地下水的形成、运动、质量及其与土壤、岩石和生态环境的相互作用的科学。
地下水科学涉及水文学、水力学、岩土力学、地质学、化学等学科知识,其研究内容主要包括地下水的地下水文特征、地下水资源评价、地下水污染及其防治、地下水开发与利用等方面的内容。
地下水科学对于有效管理和利用地下水资源、保护地下水生态环境、防治地下水污染、提高水资源的可持续利用具有重要意义。
在当前加速城市化建设、绿色发展的背景下,如何实现地下水科学有效地服务于社会经济发展,成为了亟需解决的问题。
2. 地下水科学的研究内容2.1 地下水文特征地下水文学研究的是地下水的动态特征及其变化规律,包括了地下水的形成与补给、地下水位以及水分分类,并对地下水动态变化进行分析。
地下水文科学对于进行科学的地下水资源评价及有效管理具有重要的作用。
2.2 地下水资源评价地下水资源评价是对地下水资源的质量、数量、分布及可利用性等方面的评价。
研究内容包括:地下水资源潜力、地下水透水性等地质与水文信息,以及水文化学、水资源计算方法等多方面内容的评价。
这种综合评价为科学、有效的地下水资源开发提供了基础。
2.3 地下水污染及其防治随着各种人类活动的加剧,地下水污染已成为全球性的环境问题之一。
地下水科学家通过对地下水体质量的研究,发现地下水污染的主要类型、分布范围以及来源,进而提出有效的污染防治措施。
2.4 地下水开发与利用地下水是我国北方大部分地区的水源之一。
地下水科学家可以研究地下水开发与利用方式,使得地下水资源能得到有效地开发利用。
同时还需要利用地下水科学知识,保护地下水生态环境,严格控制过度开采的现象。
3. 地下水科学与工程地下水科学与工程,强调对技术、经济、环境及社会等因素的综合考虑,是一个交叉学科。
水文地质调查与评价

水文地质调查与评价水文地质是研究地下水文学及与地质相互关系的学科,是地下水科学的重要组成部分。
水文地质的调查与评价是保障水资源安全、推动水利事业发展的重要保障。
本文将就水文地质调查与评价进行探讨。
一、水文地质调查水文地质调查是指对地下水的水源、水质、水量以及地下水和地表水的关系进行综合考察的过程,是开发利用地下水、保护地下水环境和调整地下水资源结构的基础。
水文地质调查研究的内容和方法主要包括:1.地质矿产调查:通过简单的地质勘探和现场地质调查,进行地质矿产资料的收集,包括矿产资源的成因及分布情况、矿床的地质构造及控矿因素等。
2.水文地质地球化学调查:对地下水、地表水进行水文调查,采集样品进行水质分析,来确定地下水的化学组成和氢氧同位素含量。
这些数据能够帮助地下水污染和微量元素富集的监测及水资源开发方向的确定。
3.水文地质地球物理调查:水文地质地球物理调查主要方法包括电测深、电阻率、自然场测量、重力测量、磁性悬浮法、光电探测等,以此勘查水文地质地层结构与各种水资源成因。
4.水文地质建模:通过对水文地质调查所得资料的收集整理,采用数值模拟的方法,建立数学模型。
该模型用于预测地下水埋深、含水层厚度及水文地质条件影响等。
二、水文地质评价水文地质评价是根据水文地质调查的数据和水文地质特征,利用现代测绘技术、遥感技术等进行分析、评价、预测、规划和管理地下水资源的活动。
水文地质评价研究的内容和方法主要包括:1.水文地质环境评价:通过调查分析、场内检测和实验测试,评价地下水环境状态及其污染状况。
包括地下水水质状况、地下水水力状况、地下水动态监测与预警等。
2.水文地质资源评价:评价地下水资源的供需情况、利用现状、水资源保护状况和发展趋势等。
包括地下水资源定量评价、水资源开发潜力评价、水资源可持续发展评价等。
3.水文地质灾害评价:评价地下水突发性事件和对生态、安全的影响。
包括地下水涝评价和评价地下水灾害等。
总之,水文地质调查与评价是保障水资源安全、推动水利事业发展的重要保障。
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地下水水文学1 自然界水的分布、循环与均衡自然界水均衡 (water equilibrium)水分循环三要素:蒸发(Z)、降水(X)和径流(Y)水均衡:在一定时间、一定区域内,水分循环的三要素之间的数量关系水均衡原理:对于任一地区(系统),在任一时间内,收入的水量与支出的水量之间的差额必等于其蓄水量的变化。
在海洋:Z 0=X 0 + Y在陆地:Z c =X c - Y全球: Z 0 + Z c = X 0 + X c水在岩土中的赋存形式液态水结合水:受到固相表面的吸引力大于其自身重力的那部分水重力水:距离固相表面更远的、能在重力下运移的那部分水毛细水:松散岩土中细小孔隙通道构成毛细管,在毛细力的 作用下,地下水沿着细小孔隙上升到一定高度,这种既受重力又受毛细力作用的水。
支持毛细水悬挂毛细水孔角毛细水气态水固态水其它:矿物结合水(沸石水、结晶水、结构水)与水分贮存、运移有关的岩土性质容水性:岩土能容纳一定水量的性能,常用含水率表示。
含水率θ:单位体积岩土中所含水的体积(water content; mositure content)容水度(water capacity) C w :岩土完全饱和时所容纳的最大水体积与岩土总体积之比。
在数值上,一般与孔隙度(裂隙率、溶隙率)相等,但对于有膨胀性的岩土,由于充水后体积扩大,其容水度可大于孔隙度饱和度(saturation) S :含水率与容水度的比值。
S =1表示饱和,0<S <1表示非饱和%100⨯=V V w θ 或 n C S w θθ== 式中—体积含水率--含水体积 —包括孔隙在内的岩土总体积 --重量含水率 --含水的重量 --干燥岩土的重量持水性(moisture retention):含水岩土在重力作用下释水时,由于固体颗粒表面的吸附力和毛细力的作用,使在其空隙中能保持一定水量的性能持水度R e :指饱水岩土在重力作用下,经过2—3天释水后,岩土空隙中尚能保持的水体积与岩土总体积之比,这时的岩土含水率也称为田间持水率。
给水性(specific yield):含水岩土在重力作用下能自由释出一定水量的性能给水度μ:指饱水岩土在重力作用下所释出的水体积与岩土总体积之比,在数值上它等于容水度减去持水度,也即岩土的饱和含水率与田间持水率之差。
e w R C -=μ透水性(permeability ):岩土允许水体透过的性能决定岩土透水性好坏的主要因素是空隙的大小,其次才是空隙的数量。
度量岩土透水性的指标是渗透系数K 。
渗透系数愈大,表明岩土的透水性愈强,反之,则愈弱。
1.3不同埋藏条件下的地下水潜水(phreatic water):潜水是地表以下埋藏在饱水带中第一个具有自由水面的重力水,潜水没有隔水顶板,或只具有局部的隔水顶板,潜水的自由水面称为潜水面(water table)。
潜水面上任一点的高程为该点的潜水位(phreatic water level),潜水面到地表的铅垂距离为潜水的埋藏深度(简称埋深)。
潜水在重力作用下由高处流向低处称潜流。
在渗透途径上,任意两点的水位差与该两点的水平距离之比,称为水力梯度(hydraulic gradient)或水力坡度,通常用I 表示。
潜水的特征:①与降水和地表水了解密切,积极参与水循环。
②分布区与补给区基本一致③排泄方式:径流排泄:泉、渗流形式蒸发(腾)排泄:失水分,留盐分 盐碱土④动态的季节性变化显著(丰水,水位高,含水层厚)⑤易受污染等水位线图(phreatic water contour):在潜水面上,将高程相同的点(即潜水位相同的点)相连,即为潜水面的等水位线图(参见教材P15图1-9)承压水(confined water):承压水是充满于两个隔水层之间的含水层中具有静水压力的重力水。
(参见教材P16图1—12)如未充满水则称为无压层间水。
1.4不同水介质中的地下水孔隙水 :冲积物中的孔隙水、洪积物中的孔隙水岩溶水:特点:空间分布极不均匀,动态变化强烈,流动迅速,排泄集中。
2.地下水运动2.1 地下水运动的基本方程地下水的流态可用无量纲的雷诺数来判别νVdR e =V —地下水渗流速度d —含水层颗粒的平均粒径;ν—地下水运动粘滞系数渗流的基本定律达西定律:渗流量Q 与过水断面面积A 及上、下两测压管的水头差∆h 成正比,而与渗透途径长度L 成反比。
即:A lh K Q ∆= 适用范围:存在一个临界雷诺数R e 临,该值约在1~10之间,当R e < R e 临,即低雷诺数时,属低速流,这时有一个粘滞力(忽略惯性力)占优势的层流区域,该区域内达西定律是适用的。
上述R e 临就是达西定律成立的上限。
当R e 临< R e <20~60时,偏离了达西定律,此时计算不够准确。
高雷诺数时为紊流,此时达西定律就失效了2.2 包气带水运动的基本方程水分特征曲线:包气带水的基质势或吸力是其含水率的函数,基质势ψm 或吸力S 与含水率θ关系的曲线即称为水分特征曲线(图2-5)。
包气带土壤水分特征曲线须由实验室测出,不同土壤质地的水分特征曲线不同(图2-5a),即使是同一土壤由于结构不同、干容重不等,其水分特征曲线也不相同(图2-5b) 。
2.3 地下水的稳定流运动基本方程:裘布依公式 --水力梯度,其中H 为水位或压力水头 式中:Q —稳定流流量 K —渗透系数 A--地下水流的过水断面2.3.1均质岩层中地下水的稳定流运动2.3.1.1底板水平的潜水运动已知渗透系数K 及h 1、h 2、l ,求单宽流量q :l h h h h K q 21212-⋅+= 式中:h h h =+221---含水层平均厚度 I lh h =-21---含水层平均水力梯度 2.4地下水向井的运动以井的结构和含水层的关系,可将其分成为完整井和非完整井。
凡是水井打穿整个含水层,而且在整个含水层的厚度上都安置了滤水管的,就叫完整井;反之,水井只打穿部分含水层,或者只在部分含水层中下了滤水管的,叫非完整井。
2.4.1地下水向潜水完整井的运动H 、r 0、S 0以及Q 均可测,K 通过下式计算求得:)/ln()2(000r R S S H KQ -=π 0S 为水位降深 2.4.2地下室向承压完整井的运动承压完整井流量与任一点地下水位h 的关系式 泰斯标准曲线(教材P54)2.4.3 越流定义:当在含水层1中抽水时,其上下两相邻含水层(即补给层)通过弱透水层向含水层进行补给,这种补给称为越流补给,含水层1称为越流补给层。
3地下水的转化、动态和均衡3.1 地下水的转化系统六种耦合转换关系a) 大气水子系统—地表水子系统b) 大气水子系统—土壤水子系统c) 地表水子系统—土壤水子系统d) 地表水子系统—地下水子系统e) 土壤水子系统—地下水子系统f) 大气水子系统—地下水子系统3.2大气水与地下水的相互转化3.2.1 大气水转化补给地下水机理:大气水抵达地表后便向土壤孔隙渗入,如土壤初始含水量,则渗水首先形成薄膜水,待达到最大薄膜水后,又继续充填毛细孔隙形成毛细水,只有当土壤含水率超过最大持水量时,才形成重力水下渗补给地下水降雨入渗模型(教材P80)3.2.2 地下水排泄转化为大气水机理:地下潜水在土水势的作用下转化为土壤水,移升至包气带,并由土面蒸发和叶面腾发转化为水汽排泄于大气中,由于蒸发和腾发在天然条件下难以区分,故通常合并称为潜水蒸发。
潜水蒸发为地下水的垂直排泄,是浅层地下水转化为土壤水和大气水的主要途径。
3.2.3潜水蒸发过程三阶段:按大气蒸发能力和土壤输水能力所起作用的大小不同,大致可分为三个阶段(1)取决于大气蒸发能力的稳定蒸发阶段(2)潜水蒸发强度随表土含水率降低而变化阶段(3)取决于土壤输水能力的潜水蒸发相对稳定阶段(p83)3.2.4潜水蒸发量的相关分析影响潜水蒸发强度除气象因素(包括辐射、气温、地温、水汽压力差与风速等)外,主要还有潜水埋深、含水介质岩性与地表植被等因素。
(1)气象因素的影响(2)潜水埋深的影响(3)土壤岩性的影响(4)植被影响(p85-87)3.3.1地表水转化补给地下水量的计算除采用第二章的地下水动力学方法外,常用方法有:1.河段水量平衡法 2.水文分析法 3.渠系系数法(p89)3.3.2地下水排泄转化为地表水的形式主要分别为两类:1.泉 2.泄流泉:泉是地下水的天然露头,为地下水排泄转化为地表水的主要形式之一。
在含水层或含水通道与地表接触面相交处地下水即出露成泉,转化为地表水,泉常见于山丘的沟谷和坡脚处,在平原地区因地貌平缓则很少见。
根据泉的补给源含水层的性质可分为上升泉和下降泉两大类。
(1)上升泉由承压含水层补给,按其出露原因可分为1)侵蚀泉当河谷、冲沟等切穿承压含水层的隔水顶板时形成2)断层泉地下水沿导水断层上升,在地面高程低于测压水位处涌溢地表形成3)接触带泉岩脉或侵入体与围岩的接触带常因冷凝收缩产生裂缝,地下水沿此类接触带上升成泉(2)下降泉由潜水或上层滞水补给,按其出露原因可分为1)侵蚀泉由于沟谷切割揭露潜水含水层而形成2)接触泉当地形切割达到含水层隔水底板时,地下水从两岩层接触处出露形成3)溢流泉溢流泉的种类很多,在潜水流动前方如因含水层透水性急剧变弱,或因隔水底板隆起,或因潜水流动受阻等缘故,都可使地下水浸漫形成溢流泉(p90)泄流:泄流是地下水排泄转化为地表水的另一主要方式。
在地下水与地表水存在水力了解时,如地下水水位高于地表水,则地下水可以直接不断的渗泄转化为地表水,并入江河、湖洼岸侧或底部渗出3.3.3地下水排泄转化为地表水的常用分析计算方法1.地下水动力法WKIHLTW——河渠地表水转化为地下水或地下水转化为地表水的水量K——含水层渗漏系数I——地下水流水力梯度H——含水层厚度L——计算河段长度T——地表水与地下水相互转化历时2.基流分割法 (p92)3.5.1地下水交替根据地下水径流方向特征不同,可将地下水水交替分为三种类型:(1)垂向交替 在无出口的内陆盆地,地下水的补给来源以大气降水入渗补给为主,或存在地表水的垂直渗漏补给,而地下水的排泄出路只有潜水蒸发(2)侧向交替 在泉和地表水排泄处如排泄基准面低,排泄条件良好,地下水的水交替循环主要是在水平方向上进行,补给来源可以是各种形式(3)混合交替 介于上述两类型之间,两类地下水水交替兼有之,自然界中的地下水大都属于混合交替,但有以垂向交替为主和侧向交替为主之别3.5.2地下水的径流强度和径流模数地下水的径流强度系指在单位时间内通过单位断面积德地下水径流量,换言之也即以地下水的渗透速度表征地下水径流模数:表示1平方千米含水层分布面积F 上的地下水径流量,其年平均地下水径流模数M 年为年平均地下水径流模数 =M 年FQ 4.86365⨯ Q ——年内地下水径流总量F ——含水层分布面积或地下径流流域面积地下径流系数η是指地下水径流量Q 与同一时间内含水层分布面积F 上的降水总量P 之比()%001.0FP Q ⨯=η P ——年降水总量(mm )3.5.3地下水径流基本类型与地下水径流系数按地下水径流方向、径流强度等地下水水文特征,可将地下水径流分为五种基本类型:(1)畅流型 (2)汇流型 (3)散流型 (4)缓流型 (5)滞流型(p96)3.6.1地下水动态地下水动态是含水系统对外界因素作用的一种响应,由于影响地下水动态的补给过程和排泄过程都具有连续性、随机性和周期性的性质,因此地下水动态也必然具有相应的连续性、随机性和周期性的特点。