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水文地质单元边界
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第一节地表水流域边界与地下水系统边界的关系
3
相邻流域间的山岭或河间高地,为分水岭。分水岭最高点的连线,称为分水线或分水界。
一、地表水系统的边界
分水线(WaterDivideLine)
山峰、山脊和鞍部的连接线
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二、地表水系统与地下水系统与水文地质单元的关系
1.地表水系统(surfacewatersystem)
地表水体和流域(空间)组合而成的统一整体,是地表水资源评价的基本单位。地表水系统是一个开放系统,与外界有着物质和能量的交换关系。大气降水和地下水的输入是其物质输入的主要方式,而河网对系统内部水量起着再分配的作用,它们的共同作用决定了地表水的时空分布特点。
2.地下水系统(groundwatersystem)
由边界围限的、具有统一水力联系的含水地质体,是地下水资源评价的基本单位。具有水量、水质输入、运移和输出的地下水基本单元及其组合。普遍认为地下水系统是水文循环系统的一部分,由输入、输出和水文地质实体三部分组成。分为地下水含水系统与地下水流动系统。地下水含水系统在概念上更侧重于介质的空隙特性及地质结构。地下水流动系统的概念是以地下水渗流场的认识为基础的,除水文地质参数的空间差异外,不刻意区分含水层和隔水层。
3.水文地质单元(hydrogeologicalunit)
根据水文地质条件的差异性(包括地质结构、岩石性质、含水层和隔水层的产状、分布及其在地表的出露情况、地形地貌、气象和水文因素等)而划分的若干个区域,是一个具有一定边界和统一的补给、径流、排泄条件的地下水分布的域。
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地表水系统与地下水系统与水文地质单元的关系
关键问题:水流系统的边界
地面和地下分水线(或分水岭)可能不一致
思考题:什么条件下,地面和地下分水线(或分水岭)可能一致
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地表水系统与地下水系统与水文地质单元的关系
地表水系统(surfacewatersystem)
地表水体和流域(空间)组合而成的统一整体,是地表水资源评价的基本单位。地表水系统是一个开放系统,与外界有着物质和能量的交换关系。大气降水和地下水的输入是其物质输入的主要方式,而河网对系统内部水量起着再分配的作用,它们的共同作用决定了地表水的时空分布特点。
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水文地质单元(hydrogeologicalunit)
只要蓄水构造具备了补给区、径流区、排泄区及其水文地质边界等水文地质要素时,则可称为一个完整的水文地质单元。一个水文地质单元,可以是一个或多个蓄水构造。
汇集于某一排泄区的全部地下水流,构成一个地下水流系统。该系统内地下水的集水范围称作地下水域。它是以地下隔水边界和不同水域间的分水岭为界的立体空间。这一空间范围不是固定的,在人为条件下会发生变化。
水文地质单元的范围是由水文地质边界确定的。
水文地质单元既可以是具有统一补给、径流和排泄的单元(如地下水域),也可以是具有隔水或相对隔水边界的沉积单元和构造单元(如蓄水构造,孔隙含水系统)。
其中的地下水具有不同程度的联系。
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水文地质单元(hydrogeologicalunit)
例如,山西省霍县霍山东侧岩溶含水地块以下古生界石灰岩为含水层,西侧以太古界变质岩为隔水边界,东侧以上古生界砂页岩为隔水边界;按照蓄水构造的概念,本含水地块为一单斜蓄水构造(图2.7)。
在蓄水构造南北两端,各有一个岩溶大泉,南泉名曰广胜寺泉,流量4.5m3/s,汇水面积750km2,北泉名曰洪山泉,流量1.5m3/s,汇水面积250km2。
按照地下水流动系统的概念,两泉集水范围分别为两个地下水域。中间以花坡以南1.5km处的地下水位分水岭(与地表分水岭基本吻合)为界。象这样的蓄水构造就是一个水文地质单元,南北两个水域则为次一级的水文地质单元。
这就是说,一个水文地质单元,可以是一个地下水域,也可以是一个蓄水构造,这里一个蓄水构造含着两个地下水域。
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水文地质边界
水文地质单元的大小、范围、几何形状,以及封闭程度等空间形式,都是由各种水文地质边界来确定。水文地质边界,对地下水赋存和运动起着约束作用。当它的位置和性质不同时,对地下水的约束作用也不相同。
隔水边界
按岩石水文地质性质划分
按水文地质边界的表现形式划分
透水边界
地形边界
地质边界
水文边界
人工边界
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1)按岩石水文地质性质分类
可分为透水边界和隔水边界两类
(1)透水边界是由透水岩石构成,它对地下水起补给或排泄作用。透水边界,依据其分布的位置不同,它又可分为以下两种:
①位于地下水补给区上游边界的补给边界,如地下水的分水岭、地表水体渗漏补给段、基岩
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