亚洲地下水系统划分与地下水系列图编制
地下水系统介绍
谢谢
流动：地 下水在地 下岩石和 土壤中流 动
储存：地 下水在地 下储存， 形成地下 水系统
01
02
03
04
地下水系统的演化
地下水系统 的形成：岩 石、土壤、 地下水等相 互作用的结 果
地下水系统 的演化：受 地质、气候、 人类活动等 因素的影响
地下水系统 的演化过程： 包括地下水 的形成、流 动、储存、 补给等过程
加强监管执法
地下水系统的保护措施
01
监测地下水位和水质：定期 监测地下水位和水质，了解 地下水系统的变化情况。
03
节约用水：提高用水效率， 减少地下水的消耗。
05
开展宣传教育：提高公众对 地下水保护的认识，增强保 护意识。
02
保护水源地：保护地下水加强法律法规建设：完善地 下水保护法律法规，加强执 法力度。
地下水系统是一个复杂的自然系统，包括 地下水储存、流动和补给等过程。
地下水系统的组成
含水层：储存地下水的岩石或土层 隔水层：阻止地下水流动的岩石或土层 地下水流：在地下水系统中流动的水 地下水补给区：地下水补给的来源区域 地下水排泄区：地下水排放的区域 地下水水质：地下水的化学成分和物理性质
地下水系统的分类
地下水评价结果分析
地下水水质评价：分析地 下水水质的优劣，包括物 理、化学、生物指标
地下水水量评价：分析地 下水水量的丰枯程度，包 括补给、径流、排泄等指 标
地下水水位评价：分析地 下水水位的动态变化，包 括水位、水位变化趋势等 指标
地下水环境影响评价：分 析地下水环境对生态环境、 人类活动等的影响，包括 污染、生态破坏等指标
地下水评价指标
水质指标：包括 pH值、硬度、 溶解氧、重金属 等
9 八章地下水系统
第八章地下水系统一、系统的概念1.系统，按著名科学家钱学森的说法是：相互作用和相互依赖的若干部分结合而成的具有特定功能的整体。
如，一个完整健康的人就是一个极其复杂的系统，它由管呼吸的部分（呼吸分系统）、管血液循环的部分（循环分系统），管消化、运动、思维的等各部分组成，各个部分相互作用相互依赖，少哪一部分都不行，都不是一个完整的人。
人是一个完整的大系统，某一部分则是一个子系统，如消化系统。
各个部分相互配合，才能学习、工作、生活、生存，才具有特定的功能，才是一个完整的人。
地下水主要是由含水介质和流动的水组合而成，各种各样的含水介质和大、小规模不同的水流，通过一定的结构组合在一起，具备着补给—径流——排泄功能。
所以地下水以及含水介质、隔水地层等也构成一个系统，称为地下水系统。
不同的系统具有不同的特征，具有相对的独立性。
不然就分不出这个系统那个系统了。
但这种相对独立并非绝缘，它必然与外界发生联系，要接受环境物质、能量、信息，我们把这个过程叫做“输入”。
输入的物质、能量、信息，通过系统内部的转换处理，再向环境物质、能量、信息。
环境对系统的作用，是通过输入来完成的，这种环境对系统的输入作用也称为“激励”。
系统受到激励以后，由于它本身特有的结构、功能，会通过系统内部的变换以输出的形式作用于环境，这种系统对环境的作用称为“响应”。
环境对系统的输入（激励），经过系统的变换而产生对环境的输出（响应）。
变换是系统特定功能的体现，是对输入（激励）的应对，输出（响应）是系统变换的结果。
系统对环境激励的应对变换情况，取决于系统的结构。
所谓系统的结构，是指系统内部各要素之间相互联系的方式和相互作用的方式。
系统的结构不同，对相同的输入（激励）会产生不同的输出（响应）效果。
例如，两个在相同环境里生活、工作的人，其衣、食、住、行等情况相同，但也会由于构成这两人的结构不同，而对环境所产生的输出（响应）也会不一样。
再如，相同的气候条件，相同的降雨条件，在不同的地下水系统，由于其岩性、结构、构造、地貌、分布范围以及包气带特征等要素的不同，所产生的泉水流量、地下水水位变化各不一样。
亚洲地下水资源与环境地质系列图及GIS系统结构
地 区 ，图 面 整 体 协 调 一 致 ； （４）科学 性 与 实 用 性 相 结 合 的 原 则：以 充 分 表
达亚洲地下水资源与 环 境 科 学 问 题 为 基 础，结 合 目 前地下水与 环 境 工 作 需 求，如 地 下 水 类 型 四 分 法， 含 水 层 多 层 结 构 标 识 等 ，引 导 科 学 解 决 实 际 问 题 。
（１．中国地质科学院水文地质环境地质研究所，石家庄 ０５００６１；２．中国地质环境监测院，北京 １０００８１）
摘要：“亚洲地下水资源及环境地质系列图件”（１∶８００万）属于洲际尺度图件，包括亚洲水文地质图、亚洲地 下 水 资 源图、亚洲地热图和亚洲地下水环境 背 景 图 等。 针 对 全 球 变 化，能 源 危 机、资 源 短 缺、环 境 恶 化 地 质 灾 害 频 发 的 状 况，特别是水资源安全保障与地质环境优劣更是直接影 响 亚 洲 地 区 可 持 续 发 展 ，编 制 上 述 图 件，意 义 十 分 重 大。 亚 洲地下水资源及环境地质系列图件，是在亚洲地下水资源及环境地质综合研究基础上，全面分析了国际国 内 近 年 来 地下水资源与环境地质方面的编图模 式，用 编 制 系 列 图 的 系 统 理 念，研 究 制 订 适 合 亚 洲 特 点 的 编 图 内 容 及 编 图 方 法。应用 ＧＩＳ信息平台，构建亚洲地下水资源与环境 ＧＩＳ系统结构下的数据库，以反映亚洲地下水资源及环境地质 时 空 特 征 分 布 规 律 ，为 亚 洲 各 国 和 跨 国 的 自 然 资 源 开 发 利 用 ，水 资 源 规 划 和 地 质 环 境 保 护 防 灾 减 灾 ，提 供 科 学 依 据 。 关 键 词 ：亚 洲 ；地 下 水 资 源 与 环 境 ；ＧＩＳ；系 统 结 构 ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０４７．２０１１．００７７０
09地下水流系统
七、在地下水流系统的不同部位，发生不同的水化学作用
在地下水流系统的不同部位，发生的主要化学作用也不同（如97
页图9.11）。
除了溶滤作用存在于整个流程以外，局部水流系统及中间与区域 水流系统的浅部属氧化环境，中间系统及区域系统的深部属还原环境
（这里容易发生脱硫酸作用）。上升水流处因减压将产生脱碳酸作用。
地下水系统：可分为地下水含水系统和地下水流系统。
地下水含水系统：由隔水或相对隔水边界圈围的，具有统一水力联系的含水岩 系。 在一个地下水含水系统内部的水，都具有统一的水力联系。在含水系统的 任一部位加入水量（接受补给）或排出（排泄）水量，其影响都会波及整个含 水系统。因此，含水系统是一个独立而统一的水均衡单元，可用于研究水量、
3. 整体性
系统是由若干个要素按其内在的结构组成具有一定功能的有机整 体。系统的整体功能并不是其组成部分的功能的简单叠加，而是其任
何组成部分所不曾有的。系统的这种性质被称为整体性。
输入
系统
输出
激励
系统的组成和结构
响应
二、地下水系统
人类开采地下水所产生的影响：由局部——整个含水层——多个含水层— —周围环境。
的结构。因此，地下水流系统是研究水质（水温、水量）时空演变的理
想框架。 地下水流系统以流面为边界，为水力零通量面边界，边界的是可变 的。从这个意义上说，与三维的含水系统不同，水流系统是时空四维系 统。
含水系统与水流系统都具有级次性，任一含水系统或水流系统都可 能包含不同级次的子系统。 见87页图9.1。
在静止的水体中，各处的水头相等。 在流动的水体中，水头沿流程变化。在势源处（补给区） 流线方向向下，在垂直断面上，自上而下水头愈来愈低。在 势汇处（排泄区）流线方向向上，在垂直断面上，自下而上 水头愈来愈低。位于补给区与排泄区之间的过渡地带（径流
《地下水系统》课件
人类活动如开采利用、污染排放等也会对地下水的数量和质量产生影响，导致地下水动态变化。
03
CHAPTER
地下水污染与防治
工业废水
农业污水
生活污水
固体废弃物
01
02
03
04
工业生产过程中产生的废水，如石油、化工、制药等行业的废水。
详细描述
VS
未来地下水系统研究的重点方向和技术创新
详细描述
未来地下水系统研究将更加注重跨学科的合作，利用地球物理学、水文学、环境科学等多学科的理论和方法，深入探究地下水系统的形成、演化、循环和演化机制。同时，随着遥感技术、数值模拟等技术的发展，将为地下水系统的监测、模拟和保护提供更加高效和准确的技术手段。
《地下水系统》ppt课件
目录
地下水系统概述地下水循环系统地下水污染与防治地下水资源管理与保护地下水系统研究展望
01
CHAPTER
地下水系统概述
总结词
地下水的定义、特性与分类
详细描述
地下水是指存在于地下岩层中的水，具有不透明、不易流动、分布广泛等特点。根据地下水的埋藏条件和特点，可以将其分为潜水和承压水两类。
总结词
地下水系统的组成、功能与特点
详细描述
地下水系统是由地下水及其赋存环境组成的复杂系统，包括含水层、隔水层、地下水流场等。地下水系统具有调节气候、保持生态平衡、提供人类饮用水源等功能，同时其流动和循环也影响着地表水的水质和水量。
地下水资源的分布、利用现状与问题
总结词
全球范围内，地下水资源分布不均，主要集中在北半球的中纬度地区。在许多国家和地区，地下水是重要的饮用水源和农业灌溉水源。然而，由于过度开采、污染等问题，许多地方的地下水资源面临枯竭和污染的风险。因此，合理利用和保护地下水资源已成为当前的重要任务。
第九章地下水流系统
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5
本章内容 地下水系统的概念 地下水含水系统 地下水流动系统 流动系统的物理模拟结果 Toth流动系统的新图解
9.1 地下水系统的概念
源于：系统论——上世纪四十年代由贝塔朗菲提 出，系统工程在解决复杂问题中取得了重大成功 （航天计划中的载人飞船，飞月计划等）。 地下水系统理论发展于20世纪80年代。 在荷兰召开了首届关于地下水系统的国际学术 讨论会（50个国家的200多名代表参加） 83年底荷兰水文地质学家Engelen来华进行 了讲座，“地下水系统”（河北水文所、北京水 文公司和地质大学联合举行）概念提出。 90年代起：在中国水文地质学界得以迅速广泛的 应用、研究与完善（地矿部陈梦熊院士、长春地 院的林学钰院士和地质大学地下水小组等）。
9.3.2 GFS的水动力特征
GFS的水动力特征 高势区（势源）—地形高处：地下水由上至下运动； 低势区（势汇）—地形低处：地下水由低向上运动。 垂向运动中： 由上至下，势能除克服摩擦消耗部分能量外，势能→亚能 转化； 由下至上，部分储存的压能释放转化为势能； 垂向运动的存在：传统的“承压”现象在潜水中也可以出 现； 流动方向的多样性：由上至下，由下至上，水平运动。 流动特征的伴生现象——生态、环境的关系。
9.6 不同介质中的地下水流系统
3、裂隙水流系统 我国裂隙基岩很广，但是研究成果较少。这 是因为裂隙介质的不均匀性和非连续性导致的。 裂隙水流系统的特点： （1）浅部风化-卸荷裂隙带的局部水流系统； （2）中部构造裂隙带中间水流系统； （3）深部构造裂隙带的区域水流系统。 同时。氯离子含量也是局部系统低，中间系统略高， 区域系统高，还有TDS很高。
水文地质学课件 08地下水系统
8.1 系统概述一、系统概念的提出贝塔朗菲（1901～1972），美籍奥地利生物学家，一般系统论和理论生物学创始人，50年代提出抗体系统论以及生物学和物理学中的系统论，并倡导系统、整体和计算机数学建模方法和把生物看作开放系统研究的概念，奠基了生态系统、器官系统等层次的系统生物学研究。
系统论系统概念系统思想与方法系统思想与方法的核心是：把研究的对象看成一个有机整体（系统），并从整体的角度去考察、分析与处理事物。
二、系统相关概念（钱学森，1978年）系统结构：系统内部各要素相互联系和作用的方式便是系统的结构。
系统方法认为：不应当将系统理解为各组成部分（要素）的简单集合，而应将其理解为诸要素以一定规则组织起来并共同行动的整体。
系统：由相互作用和相互依赖（联系）的若干组成部分结合而成的具有特定功能的（有机）整体。
系统的概念所涉及的范围广泛1+1=21+1＞21+1＜2三、系统与环境一个系统不仅内部各个要素间存在相互作用，而且整个系统与外部环境之间还存在相互作用，即系统接受环境的物质、能量、信息的输入，然后经过系统变换，再向环境输出物质、能量和信息。
即系统与环境间存在物质、能量、信息的交换。
环境对系统的作用称之为激励；系统在接受激励后对环境的反作用称之为响应；环境的输入（激励）经过系统的变换而产生对环境的输出（响应），这种变换取决于系统的结构：S=f（I，O）（INPUT，OUTPUT）在此提供了一种研究系统内部结构的方法，即通过输入、输出研究系统内部结构例如，在同等降水条件下，不同的地下水系统，由于其岩层、构造、地貌乃至分布范围大小不同，泉流量的变化各不相同。
系统分析的意义：一方面，分析系统输入与输出（激励与响应）的对应关系有助于了解系统结构；另一方面，对系统结构的了解有助于我们预测“激励——响应”关系。
再如，在不同的地下水系统中，以同种方式开采同样数量的地下水，地下水位的降低也有很大差别。
HS W ∆⋅⋅=μ四、系统分类1）按照自然属性：自然系统和人工系统2）按照物质属性：实体系统和概念系统3）按照运动属性：静态系统和动态系统4）按照系统与环境的关系：开放系统和封闭系统5）按照反馈的属性系统的输出反过来影响系统的输入时，称该系统具有“反馈”。
1：5万水文地质图编制要求
1：5万水文地质图编制要求讲课大纲一、水文地质图编图原则1、以区域地下水系统理论为指导，以水文地质调查规范为依据，科学直观表达。
2、遵守相关国家与行业标准，符合国际惯例和传统习惯；3、力求科学性、实用性和美观性的统一。
二、水文地质图的编图内容1、区域水文地质条件及规律，包括含水岩组类型、结构及富水性、地下水埋深及水流系统特征、地下水化学特征；2、区域地质与构造背景。
三、1：5万综合水文地质图的编制方法（一）主图表达的主要内容1、地下水及含水岩组类型三级划分（表示）：第一级：按照地下水赋存空隙特征，将地下水划分为四类：松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水（或称岩溶水）、碎屑岩类裂隙孔隙水、岩浆岩变质岩类裂隙水。
黄土裂隙孔洞水，红层裂隙孔隙水、玄武岩裂隙孔洞水、冻结层水等具有特殊意义的地下水也可分别表示。
第二级：在每类地下水中，按照地层时代和宏观岩性组合特征划分含水岩组。
第三级：在每个含水岩组中，宜按照地层组、段岩性及含水特征划分含水岩亚组（层）。
（1）松散岩类孔隙水含水岩组的划分松散岩类孔隙水含水岩组的划分表（2）碳酸盐岩类裂隙溶洞水含水岩组划分碳酸盐岩类裂隙溶洞水含水岩组的划分表（3）碎屑岩类裂隙孔隙水含水岩组划分碎屑岩类裂隙孔隙水含水岩组的划分表（4）岩浆岩变质岩类裂隙水含水岩组变质岩类裂隙水含水岩组的划分表2、富水性按地下水类型及富水性划分富水等级，用普染色进行表示。
含水岩组亚类色调接近，色调深浅反映富水等级。
3、埋藏条件重点反映潜水位或承压水位的埋藏深度、多层结构的含水岩组（主要承压含水层）的埋藏深度、承压水分布范围及承压自流水分布范围。
4、地下水流系统反映地下水补给、径流、排泄条件，包括水流系统边界及性质，等水位线、地下水流向、地下水强径流带、地下水与地表水转化关系。
5、地下水化学特征反映地下水溶解性总固体（TDS）、水化学类型、特殊化学组分等（1）地下水水质按TDS划分为：➢淡水（＜1克/升）；➢微咸水（1-3克/升）；➢半咸水（3-10克/升）；➢咸水（10-50克/升）。
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亚洲地下水系统划分的原则包括：系统性 原则、洲际尺度原则、相对独立固定性原 则和便于宏观规划管理原则。
按亚洲尺度的大地构造、气候分带、地形 地貌、洋系水循环格局下的水文地质条件 ，概括而言就是气候地貌作为地下水系统 的主要划分依据。
A
24
Asian topography
Terrace area Mountainous area
A
19
Discussing with Mongolian experts about the mapping of the Kerulen River Basin
A
20
克鲁伦河流域（跨界含水层）编图
A
21
湄公河流域（跨界含水层）编图
A
22
2.亚洲地下水系统划分
亚洲地下水系统是属于洲际尺度，
划分依据是建立在大地构造格局下，
A
30
Groundwater system map of Asia
Groundwater system can
be divided into 11 first
stage subsystems and 36
secondary subsystems.
A
31
A
32
A
33
3. 地下水资源量的评估
根据亚洲地下水系统和水文地质条 件，分析气候因素对地下水补给的 影响，大气降水、地表水与地下水 的相互转换关系，将地下水天然补 给模数(104m3/ km2.a) 分为：<10、 10~20、20~30、30~50、>50五级。
process is the basis for
establishing the groundwater
A
28
To get clear of relation between
climate and landform and
relation between groundwater
bearing system and
Island area
A
25
Asian Drainage System
A
26
A
27
To get clear of relation between
climate and landform and
relation between groundwater
bearing system and
geomorphological development
亚洲地下水系统划分与 地下水资源图编制
程彦培 中国地质科学院水文地质环境地质研究所
2013.10.12
A
1
汇报提纲Βιβλιοθήκη 1. 亚洲地下水资源图的编制
2. 亚洲地下水系统划分 3. 地下水资源量的评估
A
2
1. 亚洲地下水资源图的编制
项目概况：该项目是中国地质调查局2008-2010 年的一个工作项目 ，由IAH 、UNSECO 支持 和资助，亚洲主要国家包括俄罗斯、蒙古、伊 朗、沙特、日本、韩国、印度、越南、泰国、 印尼、菲律宾等国家共同参与的合作项目。
大陆水汽通量受气候地貌控制，地形
降水对区域水循环产生巨大影响，用
洲际尺度系统地刻划地下水形成、分
布和及其流场的特征规律，既有地理
纬度上水平分带，也存在地势上垂直
分异特征，是正确评价地下水天然补
给资源和可开采资源条件的重要依据
。
A
23
亚洲地下水系统的划分是用系统论的观点 研究地下水诸要素及其环境之间的关系， 评估地下水资源量。
A
4
编图内容是按不同类型的地下水，以 地下水天然补给模数分区为基本评价单 元，反映亚洲地下水天然资源与开采资 源的空间分布状况。其中地下水资源根 据地形地貌、气候、水文、含水层介质 的补给条件不同分为5个等级。
A
5
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A
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Mapping outline
A
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9
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10
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A
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Compilation listed in IAH planning
主要成果：亚洲地下水资源图、亚洲水文地质 图 、 亚洲地热图。
A
3
亚洲地下水资源编图：该图是在各国 或地区地下水资源评价的成果资料基础 上编制的图件。以洋系、大型控水构造 单元和主要河流水系为地下水资源分区 依据，同时参照各大区（国家）的地下 水资源评价结果来划分地下水系统，共 分为11个系统和36各子系统。地下水资 源、地下水类型。
A
13
Summary of the mapping cooperation with IAH
A
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Memorandum of cooperation with UNESCO
A
15
Cooperation
agreements signed
with other
A
countries. 16
Compilation listed in IAH planning
geomorphological development
process is the basis for
establishing the groundwater
system.
A
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Climate Geomorpgological Map of Asia
The hydrogeological conditions such as Asia-scale geotectonics, climate zonation, landform and geomorphology and water circulation of ocean system have been taken as main basis for dividing groundwater system.
A
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Vice director-general Zhang Fawang is communicating with the president Willi Struckmeier in India during the 37th IAH
Congress.
A
18
Vice director-general Zhang Fawang is communicating with the UNESCO officials.
A
34
按地下水渗流条件含水系统的储水特征，不同含 水类型渗流场差异显著。将地下水资源刻画为三 种分布状态：①连续含水层中的水质点为各向同 性连续分布；②基岩裂隙、岩溶裂隙溶洞中的水 质点多为脉状流断续分布；③其他被相对隔水介 质阻隔的含水层处于零星分布。