地下水概论第8部分 地下水动态与均衡.pptVIP

* 中国地质大学（武汉）水文地质学基础教学组 Fundamentals of Hydrogeoloy 水文地质学基础 第九部分 地下水动态与均衡 本章内容 9.1 地下水的动态 9.2 地下水的均衡 Company Logo 本章内容 Company Logo 9.1 地下水的动态 含水层（含水系统）经常与环境发生物质、能量与信息的交换，时刻处于变化之中—与时间有关 地下水动态的概念 在与环境相互作用下，含水层（含水系统）各要素（如水位、水量、水化学成分、水温等）随时间的变化，称之。 Company Logo 9.1 Company Logo 9.1.1地下水动态的形成机制 与环境的相互作用 降水——补给地下水系统——水位上升 (出现变化） 激励—脉冲式的降水 响应—波状信号的信息 地下水水位对外界输入（降水）响应的特点： （1）滞后和延迟现象 （2）有叠加现象 因外界激励（或输入）而引起的系统响应（或输出）的变化幅度是含水系统内部结构作用的结果 某要素（水位）随时间的变化程度用稳定性来恒量 动态稳定——变化幅度小 动态不稳定——变化幅度大 Company Logo 降水补给引起地下水位响应——滞后-延迟-叠加 河北饶阳地区地下水位动态曲线 Company Logo 9.1.2 地下水动态的影响因素 1、气象（气候）因素—决定动态总轮廓 特点：大面积，普遍产生影响 (主要有降水与蒸发因素) 气象因素表现： 降水的年内季节性变化 降水的 多年变化（如11年周期） 降水的 昼夜变化 与此相对应，地下水动态也有这三种周期性变化 昼夜变化 --在许多地区不明显 多年变化 --研究周期长 年内变化 --最突出 Company Logo 气象（气候）因素 图9—3 潜水动态曲线 （1954—1955，北京） 虚线为气温；兰色柱状为降水量；红色为潜水位；黄色柱状为蒸发量 Company Logo 气象（气候）因素 图9—3 潜水动态曲线 （1954—1955，北京） 虚线为气温；兰色柱状为降水量；红色为潜水位；黄色柱状为蒸发量 Company Logo 9.1.2 地下水动态的影响因素 2、水文因素 指地表水体的变化对地下水动态的影响 从右图中可以看出什么规律？ 与地表水体的距离有关 思考？与潜水比较, 受河水位影响承压水动态有何特点？ Company Logo 9.1.2 地下水动态的影响因素 3、地质因素 地质因素是间接因素（相当于滤波器） 气候与水文因素决定了一个地区地下水动态的总轮廓 地质因素起修饰作用，滤波或削峰填谷的作用 潜水位的埋深：埋深的大小，对滞后-延迟时和变幅的影响 包气带岩性：K起作用； 饱水带岩性：K和μ均起作用 地下水所处的空间部位：补给区，排泄区。一般而言，补给区较排泄区更不稳定 4、人为因素 包括开采、人工回灌、灌溉、库渠渗漏、污水排放等 岩溶水动态特征 Company Logo 云南喷水洞地下暗河流量动态曲线 岩溶水动态 山西广胜寺岩溶泉流量动态曲线 Company Logo 9.1.3 地下水天然动态类型 潜水、承压水由于排泄方式、交替程度不同，两者的动态特征也不同 1、潜水的动态类型——三种类型 蒸发型—— 主要出现在干旱半干旱地区地形切割微弱的平原或盆地。 径流型—— 广泛分布于山区及山前 弱径流型—— 气候湿润的平原与盆地，蒸发排泄有限，径流排泄为主，但径流微弱。 Company Logo 9.1.3 地下水天然动态类型 2、承压水 径流型—— 动态变化的程度取决于构造封闭条件。构造开启程度愈好，水交替愈强烈，动态变化愈强烈，水质的淡化趋势愈明显。 3、人类活动影响下的地下水动态 采排地下水：取水或矿坑排除地下水后，人工采排成为地下水新的排泄去路；含水层或含水系统原来的均衡遭到破坏，天然排泄量的一部或全部转为人工排泄量，天然排泄消失或减少（泉流量、泄流量减少，蒸发减弱），并可能增加新的补给量，影响动态 补给地下水：修建水库，利用地表水灌溉等，增加了新的补给来源而使地下水位抬升，形成新的动态特征 Company Logo 9.2 地下水均衡 均衡：某一时间段、某一地段内，地下水水量（热量、盐量、能量）的收支状况，称为地下水均衡 动态是均衡的外部表现 9.2.1 地下水均衡方程式—质量守恒定律 均衡区：均衡计算所选定的区域（三维的） 均衡期：均衡计算的时间段（一个水文年） 均衡方程式一般表达形式：A - B = ΔW A——收入项； B—