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水文地质学基础课件

目录

引言

地下水基本概念

地下水运动规律

水文地质勘察技术与方法

地下水资源评价与开发利用

水文地质灾害及其防治对策

课程总结与展望

01

引言

Chapter

水文地质学是研究地下水的形成、分布、运动和变化规律，以及地下水与岩石圈、大气圈、生物圈之间相互关系的一门科学。

地下水是地球上重要的水资源之一，对人类社会和自然环境具有重要意义。水文地质学对于合理开发利用地下水、防治地下水灾害、保护生态环境等方面具有重要作用。

定义

重要性

包括地下水系统、地下水动力学、水文地球化学、水文地质调查与监测等方面。

研究内容

采用野外调查、室内实验、数值模拟等多种手段，对地下水进行定量和定性研究。

研究方法

掌握水文地质学的基本概念、基本原理和基本方法，了解地下水资源的形成、分布和运动规律，培养分析和解决水文地质问题的能力。

课程目标

学习本课程需要具备一定的地质学、水文学和数学基础，要求掌握野外调查和室内实验技能，能够运用所学知识解决实际问题。同时，还需要具备良好的团队协作精神和创新意识。

课程要求

02

地下水基本概念

Chapter

地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。

根据地下水在含水层中的存在形式，可分为结合水、重力水和毛细水；根据埋藏条件，可分为上层滞水、潜水和承压水。

地下水分类

地下水定义

含水层

能够透过并给出相当数量水的岩层，称为含水层。它不仅能储存水，而且在水头差的作用下，还可以发生流动。

隔水层

不能透过并给出水，或透过与给出的水量微不足道的岩层，称为隔水层。隔水层对地下水运动起着阻隔作用。

地下水动态是指地下水的水量、水位、水温、化学成分等要素随时间的变化。这些变化通常受到气象、水文、地质和人类活动等因素的影响。

地下水动态

地下水均衡是指一定时期内，地下水系统输入的水量与输出的水量之差，即地下水储水量的变化。地下水均衡是研究地下水形成、分布和运动规律的基础。

地下水均衡

03

地下水运动规律

Chapter

03

地下水运动的动力学原理

介绍地下水运动遵循的物理定律，如达西定律、非达西流等。

01

地下水的赋存状态

阐述地下水在岩土孔隙、裂隙或溶洞中的赋存形式，如结合水、重力水等。

02

地下水的运动方式

描述地下水在重力、毛细力等作用下的运动形式，如渗流、径流等。

01

02

03

04

数值模拟方法概述

简要介绍地下水运动数值模拟的基本概念、原理和方法分类。

有限元法

介绍有限元法的基本原理、计算步骤和应用实例，并比较其与有限差分法的异同点。

有限差分法

阐述有限差分法的基本原理、计算步骤和应用实例。

边界元法

简要介绍边界元法的基本原理和应用范围，并指出其优缺点及适用条件。

04

水文地质勘察技术与方法

Chapter

目的

查明区域水文地质条件，为地下水资源评价、开发利用和管理提供基础资料；为工程建设提供水文地质依据，防止和减轻地质灾害。

任务

基本查明区域水文地质条件，包括含水层与隔水层的岩性、厚度、分布及埋藏条件；地下水类型、补给、径流、排泄条件及动态变化规律；地下水水质、水量及开发利用条件等。

通过采集的水样进行室内分析，测定地下水的物理性质和化学成分，评价地下水的质量和利用价值。

利用物探仪器测量地下水的物理场（如电场、磁场、重力场等），推断含水层的位置、厚度和分布范围。

通过野外地质填图、观测和取样分析，了解地下水形成的地质环境、分布规律和动态特征。

通过钻探揭露含水层，获取地下水文地质参数，如水位、水温、水质等，同时可进行抽水试验和长期观测。

地球物理勘探法

地质调查法

钻探法

室内试验法

报告内容应全面、准确、客观地反映勘察工作成果，包括勘察目的、任务、方法、工作量及质量评述等。

报告应附图、附表齐全，文字说明清晰、准确，符合相关规范和标准的要求。

对勘察区的水文地质条件进行深入分析，提出合理的地下水资源评价、开发利用和管理建议。

报告应经过严格的审核和审查，确保成果的真实性和可靠性。

05

地下水资源评价与开发利用

Chapter

水文地质调查

水文地质勘探

地下水动态观测

水资源评价

包括地形地貌、气象水文、地质构造、岩性特征、含水层分布等。

长期观测地下水位、水质、水温等动态变化，分析地下水补给、径流、排泄条件。

通过钻探、物探等手段，查明含水层的岩性、厚度、富水性等。

根据调查、勘探和观测资料，评价地下水资源量、可开采量及水质状况。

根据区域水资源条件和经济社会发展需求，合理规划地下水开发利用布局。

推广节水灌溉、工业节水等技术，提高水资源利用效率。

在条件允许的情况下，优先利用地表水、雨水等非传统水源替代地下水。

建立地下水开采总量控制制度，加强地下水取水许可和计量监管。

合理规划布局

节约用水

水源替代

加强监管