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地表水和地下水转化关系

地表水和地下水转化关系
地表水和地下水转化关系

地下水库与地表水库的区别

地下水库与地表水库的区别 一、地表水库拦截地表径流,将水储存在地表的峡谷、洼地中;地下水库拦截地下径流,将水储存在天然含水层(储水构造)的介质中,形成“水-岩”两相体系。它的存在和运动更为复杂,定量描述这种运动的科学是地下水动力学。 二、地表水库必须要有拦水工程———水坝,有的地下水库要有截水工程———地下水坝。例如在滨海河谷地区开发地下水经常导致海水入侵等问题。通过地下截水工程,不仅拦截了地下径流形成地下水库,而且还阻挡了海水沿含水层的渗流侵入,有效地防止海水入侵。有些情况不需要修建地下截水坝,例如边界完整的地下水盆地。 滨海河谷型地下水库示意图 (①—原始地下水位;②—建库后坝内地下水位;③—海水位;④—地下水 坝;⑤—地下水库咸水残留体;⑥—建库后坝外地下水位) 三、地下水库要有含水层补给工程,即通过各种工程手段(天然渗入、井、渠、沟引渗等)将地表水引入地下含水层中,这是实现调蓄的基本条件之一,地表水库不需要这种工程。

四、地下水库所不具备的地表水库的很多功能如航运、发电、养殖、旅游等,那么地下水库具备什么功能呢? 蓄水功能 地下水库的蓄水功能以一般构建在赋水介质空隙内的库容空间为基础。遵循“以丰补欠”的原则,利用巨大的贮水空间,地下水库可以在丰水期蓄积大量的水,以备枯水期之用。从而优化水资源在时间上的配置。 调水功能 选择合适的地点和途径,通过相应的工程手段,人为干预库区地下水的补入与采出。一方面,最大限度地将经济合理地用于地下水库的水资源调入库中。另一方面,在恰当的时间最有效地将库中水调出到需水单位。由此完成优化水资源配置的功效。 其他功能 地下水库还可以防止地面沉降、滋润生态环境、增加对降水资源的截留、调节小气候、储冷储热等。这些都属外延功能,以蓄水和调水功能为基础。

地下水与地表水

地下水是如何分类的? 地下水有广义和狭义的两种概念。广义的地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水,包气带及饱水带所有含于空隙中的水均属此列。狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩石空隙中的水。 长期以来,水文地质学着重于研究饱水带岩石空隙中的重力水。但是,愈来愈多的水文地质学家认识到,饱水带水与包气带水具有不可分割的联系,不研究包气带水,许多重大的水文地质问题是无法解决的。可以说,现代水文地质学正处于由研究狭义地下水转向以广义地下水为研究对象。 地下水的赋存特征对其水量、水质时空分布等有决定意义,其中最重要的是埋藏条件与含水介质类型。 所谓地下水的埋藏条件,是指含水岩层在地质剖面中所处的部位及受隔水层限制的情况。据此可将地下水分为包气带水、潜水及承压水。按合水介质类型,可将地下水区分为孔除水、裂隙水及岩溶水。将两者组合可分为9类地下水. 地下水分类表

饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水称作潜水。潜水没有隔水顶板,或只有局部的隔水顶板。潜水自由水面称作潜水面。从潜水面到隔水底板的距离为潜水层含水厚度。潜水面到地面的距离为潜水埋藏深度。 潜水含水层直接与包气带相接,所以潜水可以通过包气带接受大气降水、地表水或凝结水的补给。潜水面不承压,通常在重力作用下由高水位向低水位径流。潜水的排泄,一种是径流排泄;另一种是通过包气带或植物蒸发排泄。 由于潜水埋深浅,上面无连续隔水层,因此与大气圈及地表水圈联系密切,积极参与水循环。其水位、水量和水质等受气象、水文因素影响大,人类活动容易造成潜水的污染,潜水资源一般都缺乏多年调节性。 充满于两个隔水层之间的含水层中的水,叫做承压水(见图2)。承压水含水层上部的隔水层称作隔水顶板,或叫限制层。下部的隔水层叫做隔水底板。顶底板之间的距离为含水层厚度。 承压性是承压水的一个重要特征。图2表示一个基岩向斜盆地,含水层中心部分埋没于隔水层之下,两端出露于地表。含水层从出露位置较高的补给区获得补给,向另一侧排泄区排泄,中间是承压区。补给区位置较高,水由补给区进入承压区,受到隔水顶、底板的限制,含水层充满水,水自身承受压力,并以一定压力作用于隔水顶板。用钻孔揭露含水层,水位将上升到含水层顶板以上一定高度才静止下来,静止水位高出含水层顶板的距离便是承压水头。井中静止水位的高程就是含水层在该点的测压水位。测压水位高于地表时,钻孔能够自喷出水。 承压水受到隔水层的限制,与大气圈、他表水圈的联系较弱。因此,气候、水文因素的变化对承压水的影响较小,承压水动态比较稳定。承压水资源不像潜水资源那样容易补充、恢复,但由于其含水层厚度一般较大,往往具有良好的多年调节性能。 承压水一般不易受到污染,但一经污染,很难使其净化,因此在开发利用承压水时应注意水源的保护。 当包气带存在局部隔水层时,在局部隔水层上积聚具有自由水面的重力水,便是上层滞水。上层滞水最接近地表,接受大气降水的补给,以蒸发形式或向隔水底板边缘排泄。雨季获得补充,积存一定水量,旱季水量逐渐耗失。由于其水量不大,动态变化显著,只有在缺水地区才能作为小型暂时性供水水源。利用上层滞水作为饮用水源时,应特别注意防止其污染。

地下水资源现状

地下水资源现状

濮阳市地下水资源状况 水资源与能源、人口、生态环境等是世界各国普遍关注的重大问题。在我国,水资源已成为城市建设规划、工农业生产布局及国土整治规划的制约条件之一。 地下水资源通常是指作为工农业和生活水水源使用的地下水。生产和生活需要利用而又可能利用的地下水,统称地下水资源,在一定期限内,能提供给人类使用的,且能得到恢复的地下淡水量,是水资源的组成部分。由于地下水资源具有分布广泛、便于就地开采使用、水质较优、不易被污染、动态稳定、调蓄能力强等特点,正被越来越广泛地开发利用。但是,地下水资源的开采量不应超过补给量,否则会给环境带来较大危害,比如区域形成大规模地下水降落漏斗、地面沉降和地裂缝、地下水污染等严重地质灾害。为了合理地、长期地使用地下水资源,在开发之前,一般均应对其量和质作出评价,以便据此制定其开发利用和保护管理规划。 一、我市地下水资源现状(埋深、动态变化) 濮阳市地处豫北黄河冲积平原,属暖温带半湿润季风气候。据濮阳气象站1954—2005年资料,多年平均降水量608.3毫米,蒸发量1678.0毫米。降水量年际变化较大,最大年降水量1067.6毫米(1963年),最小年降水量仅204.5毫米(1966年),年内降水量分配不均,多集中在7—9月份,而蒸发以5—6月份最为强烈。

气象条件决定了濮阳市是一个水资源贫乏的地区,濮阳市是我省水资源严重匮乏的地区之一,水资源总量仅为7.53亿立方米,居全省的第14位,人均占有水资源量为221立方米,仅相当于全省的1/2,不足全国人均占有量的1/10,一般干旱年缺水1.89亿立方米,中等干旱年缺水2.96亿立方米。由于受到地理环境及降水时空变化的影响,并且无蓄水工程,濮阳市的地表水资源实际可利用量很小,除引黄供水之外,地下水(特别是浅层地下水)是濮阳市重要的供水水源。特别随着我市近几年经济的快速发展和人民生活的不断提高,我市水资源短缺的形势更加严峻,加上水环境和水质的恶化,已经成为制约全市经济发展的主要因素。 我市地下水资源来源主要是浅层地下土层贮藏的地表渗水,以北金堤为界,黄河流域因受黄河侧渗的影响,地下水补给及时,水位偏高,一般在2--8米。海河流域因超采严重,加上外来水源少,补给欠缺,造成全市地下水量严重下降,已形成我省豫北最大的地下水漏斗区,主要分布在北金堤以北的海河流域,漏斗区面积1814平方公里,占全市总面积的43%,最深地下水埋深南乐寺庄乡达30米,平均埋深23米(上世纪70年代平均埋深7米,90年代平均埋深20米,水文局提供)。 地下水水位动态变化是地下水采补均衡状态的直观表征,也是检验地下水开发利用保护管理方案执行情况(效果)的客观依据。为了给濮阳市区城市地下水的合理开发利用、保护管理提供科学依据,自1989年起,市节水办在濮阳市区(城市规划区)建立了地下水动态

基础施工过程中地下水的处理

基础施工过程中地下水的处理 前言 当基础深度在天然地下水位以下时,在基础施工中常常会遇到地下水的处理问题。一般认为,基坑开挖要具备以下的必要条件:首先保持基坑干燥状态,创造有利于施工的环境;其次是确保边坡稳定,做到安全施工,如果忽视这些必要条件,其后果是严重的。有的基坑积水或土质稀软,工人难以立足,无法施工;有的出现“流砂现象”导致边坡塌方,地质破坏;有的内部基坑土体发生较大的位移,影响邻近建筑物的安全。之所以会出现这些异常情况,都是由地下水引起的。所以,在基坑施工中应对地下水的处理给予应有的重视。 一、地下水的人工处理 地下水的处理有多种可行的方法,从降水方式来说可总分为止水法和排水法两大类。止水法,即通过有效手段,在基坑周围形成止水帷幕,将地下水止于基坑之外,如沉井法、灌浆法、地下连续墙等;排水法是将基坑范围内地表水与地下水排除,如明沟排水、井点降水等。 止水法相对来说成本较高,施工难度较大;井点降水施工简便、操作技术易于掌握,是—种行之有效的现代化施工方法,已广泛应用。本文结合工程实例对井点降水法作一简要介绍。 井点降水法,它是在拟建工程的基坑周围设能渗水的井点管,配置一定的抽水设备,不间断地将地下水抽走,使基坑范围内的地下水降低至设计深度。井点法防水适用于具有不同几何形状的基坑,它有克服流砂、稳定边坡的作用。由于基坑内土方干燥,有利机械化施工,缩短工期,保证工程质量与安全。 目前国内常用的井点降水法有轻型井点、喷射井点、电渗井点。在我国,井点降水法是新中国成立后才逐步发展起来的。在工程的基坑<槽>附近埋设大量的渗水井点管,与此同时地面组装抽水管路系

统,通过井群连续抽吸地下水,使基坑范围内的地下水位降低到基坑以下一定深度,以保持基坑干燥状态。通常把这一方法叫做井点降水法。 井点降水法具有下列优点:施工简便,操作技术易于掌握;适应性强,可用于不同几何图形的基坑;降水后土壤干燥,便于机械化施工和后续工作工序的操作;井点作用下土层固结,土层强度增加,边坡稳定性提高;地下水通过滤水管抽走,防止了流砂的危害;节省支撑材料,减少土方工程量等。井点降水法已成为目前在含水透水位土层实施的一种行之有效的方法。 1.轻型井点降水法 (1)轻型井点抽水系真空作用抽水,除管路系统外,很大程度取决于抽水设备。目前常用的真空泵型、隔膜泵型配套抽水装置。 轻型井点井点管、过滤管、集水总管、主管、阀门等组成管路系统,并由抽水设备启动,在井点系统中形成真空,并在井点周围一定范围形成一个真空区,真空区通过矽井扩展到一定范围。在真空力的作用下,井点附近的地下水通过砂井,经过滤器被强制性吸入井点系统内而使井点附近的地下水位得到降低。在作业过程中,井点附近的地下水位与真空区外的地下水位之间,存在一个水头差,在该水头差作用下,真空区外的地下水是以重力方式流动的。所以常把轻型井点降水称真空强制抽水法,更确切地说应是真空—重力抽水法。只有在这两个力作用下,基坑地下水才会降低,并形成一定范围的降水的漏斗抛物线。 井点管与总管的联接可用钢管和透明塑料管,因受真空力的作用,塑料管内装有弹簧,以加强抗外部张力,保证地下水流畅通。 总管与总管的联接有法兰法和套箍法两种形式。 (2)施工时应注意的问题 经过降低地下水位后,土壤会产生固结,也就会在抽水影响半径

第五章地下水资源

第五章地下水资源计算 地下水是水资源的重要组成部分,在区域水资源分析计算中,查清地下水资源的数量、质量及时空分布特点,掌握地下水资源的循环补给规律,了解地下水与地表水之间的转化关系,不仅能为农业生产、水利规划提供科学根据,而且也能为城市规划、工业布局及国防建设等提供可靠的依据。 区域地下水资源分析计算的对象一般指浅层地下水,评价的重点是水量。多数地区以分析矿化度不大于2g/L的淡水资源为主,有些地区对矿化度2~5g/L的微咸水及大于5g/L的咸水也进行计算与评价。 地下水资源计算的基本方法主要有四大储量法、地下水动力学法、数理统计法及水均衡法等。水均衡法建立在地下水各补给项、各排泄项和地下含水层蓄变量等区域水平衡分析的基础上,是平原区地下水资源常用的计算方法,本章将主要介绍这种方法。 第一节概述 一、地下水的垂直分布 地面以下水分在垂直剖面上的分布可以按照岩石空隙中含水的相对比例,以地下水面为界,划分为两个带:饱和带和包气带。在包气带,岩石的空隙空间一部分被水所占据,还有一部分为空气所占据。在大多数情况下,饱和带的上部界限,或者是饱和水面,或者覆盖着不透水层,其下部界限则为下伏透水层,如粘土层。 包气带(充气带)从地下水面向上延伸至地面。它通常可进一步划分为3个带:土壤水带、中间带和毛细管带。土壤水带的水分形式主要有结合水、毛细水和一些过路性质的重力水。中间带的水为气态水、结合水和毛细水。毛细管带内的水分含量随着距潜水面高度的增加而逐渐减少,在毛细管带中,压力小于大气压力,水可以发生水平流动及垂直流动。 饱和带岩石的所有空隙空间均为水所充满,有重力水,也有结合水。重力水是开发利用的主要对象。 图5.1 地面以下水的分布

地表水和地下水转化关系

3地表水和地下水转化关系分析 由于近年来挠力河流域水田面积不断增加,人工开采地下水资源量大于地下水可开采量,导致地下水位下降明显,湿地面积不断萎缩、结构破坏及功能退化,生态环境状况发生不可逆转的破坏,水循环模式发生着相应的改变,径流的产汇过程和时空分布规律发生着相应的变化、地表水和地下水资源之间转化关系同样会有所改变,因此研究本流域地表水和地下水之间的转化关系及转化量,对于研究本区域水资源循环机理以及对水资源合理配置和可持续利用具有很重要的实 际意义。 挠力河为左岸的较大支流之一,发源于脉北坡,境内七里嘎山。干流由西南流向东北,经、,于从左岸注入乌苏里江,主要支流有七星河、、等。挠力河上游为山丘区,坡度较陡,中下游为平原区和平洼区,流经的是三江平原腹地。 从1956 年开始,10万转业官兵开发北大荒。先后在宝清县境内外建起国营农场群。在县境内有 4 个国营农场,其中八五二农场场部设在南横林子,在境内开荒约10万hm2,八五三农场场部设在小清河,在境内开荒7万hm2,五九 七农场场部设在双柳河,境内开荒6万hm2,龙头农场场部设在龙头乡,在县境内开荒1万hm2。合计县内国营农场开荒共约24万hm2。另外,县外的国营农 场也进入县境抢开了大量荒地。 到1980年代初期,挠力河流域中宝清站和保安站以上的沼泽率分别降到20% 和17%,宝清站至莱咀子站间的沼泽率为43%。到1990 年代末,挠力河上游 的沼泽率已不足10%,中下游已降至17.1%。四个年代挠力河流域湿地面积的状况:1965年为97.46万hm2,1981 年68.2万hm2,1989 年59.60万hm2,1996 年52.26万hm2,可以看出,1960到1980年代,湿地面积变化非常明显,1980年代以后,变化比较缓慢。 天然状态下区内地下水主要通过蒸发、排向沼泽和江河等方式排泄。在人类活动影响下,主要城市和以地下水为主要灌溉水源的灌区,地下水位下降明显,改变了河水与地下水的天然补排关系,增大了江河水向地下水的转化量。 3.1主要江河代表性测站地表径流变化特征分析 根据挠力河流域菜咀子水文站1956-2014年系列资料,1956-1964年期间以丰水年为主,年平均径流量28.97亿m3;1965-2000年径流量减少,多年平均仅

全国地下水资源及其环境问题调查评价2006

全国地下水资源及其环境问题调查评价 一、总体成果与进展概述 全国地下水资源及其环境问题调查评价项目2006年取得了明显的进展与成果。 北方各主要平原(盆地)地下水资源及其环境问题调查评价在经过第一阶段四年工作的基础上,系统地开展了综合研究,完成了各平原(盆地)成果报告的编写和图件的编制及数据库建设,取得重大阶段进展: 基本完成了我国北方八个平原(盆地)大约77万平方公里1/25万区域水文地质修测;完成了八个平原(盆地)地下水系统结构、补径排条件及其变化特征调查,取得了一大批新的地下水动态调查资料和阶段成果; 开展了上述重点区域地下水功能评价试验研究,拓展了地下水评价范畴,更好地体现了地下水调查评价的社会服务功能; 以国际先进的信息化设计理念,建立了统一构架的地下水与环境数据库、流域(含重点区)数值模拟模型,初步形成了八个平原(盆地)地下水与环境动态评价能力; 建立了规范的地下水与环境调查评价技术体系;开展了若干重大专题问题研究,地下水调查评价的科技支撑能力有明显提高; 稳定了一支产学研相结全的骨干水工环队伍。 正在实施的六个地调项目按计划完成了设计的各项实施工作量,年度进展明显。 二、各工作项目进展与成果 1.完成了五个平原(盆地)地下水资源及其环境问题调查评价成果报告,建立了调查评价空间数据库和初步构建了调查评价的技术支撑体系。 本计划项目所属的准噶尔盆地、柴达木盆地、河西走廊(疏勒河)、银川平原、山西六大盆地地下水资源及其环境问题调查评价项目完成了成果报告的编写,通过了承担单位的初审;建立了野外调查和成果数据库,通过了实施单位组织的预审。 (1)采用钻孔资料收集、补充钻探、物探等手段,查明了平原(盆地)

地下水资源评价

地下水资源评价 地下水水量评价:是对地下水源地或某一地区、某个含水层的补给量、储存量,允许开采量进行计算的基础上,对所用计算方法的适宜性、水文地质参数的可靠性、资源计算结果精度、开采资源保证程度所做出的全面评价。水资源调查评价工作,就是要回答一个地区或流域有多少水量(包括地表水、地下水的地区分布、时间变化、质量标准、可靠程度)。同时还要研究社会经济发展需要多少水量(各种用水的现状,近期和远景预测),以及供需平衡存在的问题。 地下水资源评价方法: 用于确定地下水资源数量的方法很多,这里主要介绍一下4种评价方法:开采—试验法、补给疏干法、水文分析法、开采强度法。 1、开采—试验法 在地下水的非补给期(或枯水期)按接近取水工程设计的开采条件进行较长时间的抽水试验,然后根据抽水量、水位降深动态或开采条件下的水量均衡方程求解出水源地枯季补给量,并以此量作为水源地的允许开采量。 1、1适用条件 在水文地质条件复杂地区,如果一时很难查清补给条件而又急需做出评价是,则可打勘探开采孔,并按开采条件(开采降深和开采量)进行抽水试验,根据试验结果可以直接评价开采量,这种评价方法,对潜水或承压水,对新水源地或旧水源地扩建都能适用。对于含水性不均匀的岩溶地区最为常用。主要适用于中小型水源地。该方法的缺点是不能做区域性的水资源评价。 1、2计算方法 完全按开采条件抽水,最好从旱季开始,延续一至数月,从抽水到恢复水位进行全面贯彻,结果可能出现两种情形: (1)稳定状态:在长期抽水过程中,如果水位达到设计降深并趋于稳定状态,抽水量大于或等于需水量;抽停后,水位又能较快恢复到原始水位。则说明抽水量小于开采条件下的补给量,按需水量开采是有补给保证的,这时,实际的抽水量就是要求的开采量。 (2)非稳定状态:如果水位达到设计降深并不稳定,继续下降;停抽后,虽然水位有所恢复,但始终达不到原始水位,测说明抽水量已经超过开采条件下的补给量,按需水量开采是没有保证的,这时,可按下列方法评价开采量:

高三地理重要知识点地下水

高三地理重要知识点:地下水 1.类型:地下水按照埋藏条件划分为潜水和承压水 2.地下水的来源: ①主要是大气降水。降雨历时长,强度不大,地形平缓,植被良好的情况,对地下水补给最有利。 ②河湖水补给。河湖水位高于潜水面时,河湖水补给两岸潜水。反之,潜水补给河湖水。黄河下游只有河水补给地下水。 ③凝结水:在干旱地区,大气降水很少,主要是大气中水汽直接凝结渗入地下。 ④原生水:主要与岩浆活动有关,数量很少。 3.地下水的问题与保护: ①不合理灌溉——土壤盐渍化——科学管理。 ②过量开采——地下漏斗区,地面下沉;沿海海水入侵,地下水水质变坏。——及时人工回灌。 ③保护自流水补给区的自然环境。 4.潜水面的形状及其表示方法 潜水面通常是一个起伏的曲面,一般倾向于邻近的低洼地区,即潜水的排泄区,如冲沟、河谷等。它的起伏与地貌大体一致,但比地貌的起伏要小些。山区潜水面的坡度较大,可达百分之几。潜水面的形状可以用潜水剖面图和潜水等水位线图来表示。前者是在地质剖面图上,将已知各点的潜水位联接起来而成,它可以反映出潜水面形状与地貌、隔水底板及含水层岩性的关系等。所谓潜水等水位线图就是潜水面的等高线图。它是根据潜水面上各点的水类型 位置 流向 补给 分布 深度和水质 潜水 (重力水) 地表以下第一个隔水层以上 从高处流向低处 雨水和地表水 分布区与补给区一致 埋藏浅,易开采,易污染 承压水 (自流水) 上下两个隔水层之间 从压力大处流向压力小处 潜水 分布区与补给区不一致 埋藏深,水质好,流量稳定

位标高绘制成的,一般绘制在地形图上。绘制的方法与绘制地形等高线的方法类似。 根据潜水等水位线图,可以解决下列问题:(1)潜水的流向:垂直于潜水等水位线从高水位向低水位的方向,就是潜水的流向。(2)潜水埋藏深度:将地形等高线和潜水等水位线绘于同一张图上时,则等高线与等水位线相交之点的潜水埋藏深度即为二者高程之差。(3)潜水于地表水的补给关系:根据潜水等水位线和地表水的水位高程便可以确定。 5.泉是地下水的天然露头,无论哪一种地下水都可以在适当的条件下涌出地表形成泉。泉的形成还与地质构造有关,分布最广泛的泉总是与石灰岩地区的单面山构造相联系;在断层发育的岩区,泉可以沿断层一带的透水层上升涌出地表。 6.澳大利亚盆地位于澳大利亚东部,又称自流盆地。该盆地的地质构造是一个巨大的向斜盆地。水层埋藏在上下两个隔水层之间,为承压水。含水层在湿润的东部山地出露,向西倾斜,一部分渗入地下的降水顺着倾斜的含水层流向盆地中部。盆地中部为承压水的承压区,地下水承受一定的压力,在盆地地势较低处打井,有的可以自然喷出,形成自流井。 澳大利亚自流盆地是世界上最大的自流盆地。自流井的盐度高,不宜用来灌溉农田,一般可作牲畜饮用水,因此对畜牧业发展非常有利。 7.深层地下水与浅层地下水、承压水与潜水不是一回事。深层地下水与浅层地下水是依据地下水的埋藏深度来区分的,而潜水与承压水是依据埋藏条件来区分的。

地下水动力学知识点总结 (1)

基本问题

(2)同一断面(即r固定),s随t的增大而增大,当t=0时,s=0,符合实际情况。当t→∞时,实际上s不能趋向无穷大。因此,降落漏斗随时间的延长,逐渐扩展。这种永不稳定的规律是符和实际的,恰好反映了抽水时在没有外界补给而完全消耗贮存量时的典型动态。 (3)同一时刻、径向距离r相同的地点,降深相同。 184Theis公式反映的水 头下降速度的变化规 律 (1)抽水初期,近处水头下降速度大,远处下降速度小。当r一定时, s-t曲线存在着拐点。拐点出现的时间(此时u=1)为:。 (2)每个断面的水头下降速度初期由小逐渐增大,当=1时达到最 大;而后下降速度由大变小,最后趋近于等速下降。 (3)抽水时间t足够大时,在抽水井一定范围内,下降基本上是相同 的,与r无关。换言之,经过一定时间抽水后,下降速度变慢,在一 定范围内产生大致等幅的下降。 194Theis公式反映出的 流量和渗流速度变化 规律 (1)通过不同过水断面的流量是不等的,r值越小,即离抽水井越近 的过水断面,流量越大。反映了地下水在流向抽水井的过程中,不断 得到贮存量的补给。 (2)由于沿途含水层的释放作用,使得渗流速度小于稳定状态的渗 流速度。但随着时间的增加,又接近稳定渗流速度。 204 Theis公式反应的影 响半径在无越流补给且侧向无限延伸的承压含水层中抽水时,虽然理论上不可能出现稳定状态,但随着抽水时间的增加,降落漏斗范围不断向外扩展,自含水层四周向水井汇流的面积不断增大,水井附近地下水测压水头的变化渐渐趋于缓慢,在一定的范围内,接近稳定状态(似稳定流),和稳定流的降落曲线形状相同。 但是,这不能说明地下水头降落以达稳定。 214Theis配线法的原理由Theis公式两端取对数,得到 二式右端的第二项在同一次抽水试验中都是常数。因此,在双对数坐标系内,对于定流量抽水和标准曲线在形状上是 相同的,只是纵横坐标平移了距离而已。只要将二曲线重合,任选一匹配点,记下对应的坐标值,代入(4-10)式(4-11)式

02第二章 地下水资源调查

第二章地下水资源调查 第一节地下水资源调查的目的、任务及工作步骤 一、地下水资源调查的目的与任务 地下水资源调查又称水文地质调查,其目的是查明天然及人为条件下地下水的形成、赋存和运移特征,地下水水量、水质的变化规律,为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供所需的资料。 虽然地下水资源调查的任务,视不同的用途和不同的精度要求而定,但都应查明地下水系统的结构、边界、水动力系统及水化学系统的特征,具体需查明下面3个基本问题: 1)地下水的赋存条件。查明含水介质的特征及埋藏分布情况。 2)地下水的补给、径流、排泄条件。查明地下水的运动特征及水质、水量变化规律。 3)地下水的水文地球化学特征。不仅要查明地下水的化学成分,还要查明地下水化学成分的形成条件。 地下水资源调查是一项复杂而重要的工作,其复杂性是由地下水自身特征所确定的。地下水赋存、运动在地下岩石的空隙中,既受地质环境制约又受水循环系统控制,影响因素复杂多变,因此地下水资源调查需要采用种类繁多的调查方法,除采用地质调查方法之外,还

要应用各种调查水资源的方法,调查工作十分复杂。地下水资源调查又是一项基础性工作,其成果为国民经济发展规划及工程项目设计提供科学依据,为社会经济可持续发展及生态和环境保护服务,是一项极为重要的工作。这就要求地下水资源调查人员既要掌握地下水的基本理论并具有较高水平的专业知识,又要熟练掌握地下水资源调查的基本方法,还要熟悉一些非专业的技术在地下水资源调查中的应用方法。 二、地下水资源调查工作的步骤 地下水资源调查工作一般分三步进行,即准备工作、野外工作和室内资料整理工作。 (一)准备工作 准备工作包括组织准备、技术准备及物资后勤管理工作准备,而其核心是技术准备工作中调查设计书的编写。 1.地下水资源调查设计书的定义 设计书是调查工作的依据和总体调度方案,是完成地下水资源调查工作的关键环节,在编写设计书之前应充分收集、整理、研究前人资料,如水文、气象、地理、地貌、地质及水文地质等资料,根据现有资料,确定调查区的研究程度,对调查区水文地质条件和存在问题有初步认识。 当缺乏资料或资料不足时,应组织有关人员进行现场踏勘,获得编制设计书所需的资料。

控制地下水超采存在的困难问题及建议

控制地下水超采存在的困难问题及建议 目前仍面临几方面困难问题,亟待关注。 (一)农业生产取用水限额标准尚未明确,农业生产用地下水难控制。自2017年12月1日起,在总结河北省水资源税改革试点经验的基础上,财政部、国家税务总局和水利部联合在北京等9个省市实施扩大水资源税改革试点。《扩大水资源税改革试点实施办法》(财税〔2017〕80号)第十三条规定,“对超过规定限额的农业生产取用水,以及主要供农村人口生活用水的集中式饮水工程取用水,从低确定税额。”但是,目前从国家层面还未明确规定农业生产取用水限额标准,省级也未出台相关标准,导致基层还无法开始对农业生产取用水进行征收水资源税,不能起到税收的杠杆作用,尤其对农业取用地下水来说。规模养殖户数量庞大,养殖户很多建有自备深层承压水井,养殖用水量较大,增加了地下水压采工作难度。 二是地表水资源短缺。由于黄河流域水资源普遍匮乏,引黄灌区受黄河水位及引水指标限制,无法大流量放水。目前,除汛期外,全县支流河道基本呈现季节性干枯现象,水资源普遍匮乏。在地表水资源不足的情况,部分用水量大的工业企业只能取用地下水。 三是地下水法律法规体系不完善。目前,我国有关防治地下水污染的法律法规体系还很不健全,还有许多空缺之处。《水法》和《水污染防治法》是水环境保护的基本法律

依据,虽然都将地下水保护纳入了水污染防治的范畴,但只是提出了地下水保护的一般原则,既没有具体明确地下水环境保护的责任划分,也缺乏地下水环境保护的具体内容,加之缺少相关配套的法律法规,缺乏可操作性。根据《水法》,水利部门负责包括地下水在内的水资源的综合利用规划的制定。根据《水污染防治法》,环保部门负责流域的水污染防治规划的制定,但在流域水污染防治规划中却没有具体的地下水污染防治的措施与内容,使得地下水的开发利用与保护相脱节。 一是建议国家层面尽快出台农业生产取用水限额标准,同时指导省级层面制定符合省级实际的限额标准,规范农业生产取用水,控制地下水超采。二是建立健全地下水资源与保护的法律法规及标准,尽快制定有关地下水资源开发利用、水权交易、水位调控、水质保护、节水及明确所有权和使用权划分的专门性法律法规及标准。

地下水开发中主要环境地质问题分析及对策

地下水开发中主要环境地质问题分析及对策 [摘要]我国城镇化水平随着经济发展的深入迅速加快,城市人口的增多对水资源的需求也越来越高。地下水是城市供水的重要部分,近几年地下水开采量呈逐年上升趋势,许多城市对地下水的开采迅速增加。但是过分地开采地下水造成了一系列环境地质问题,比如地面沉降、地下水污染、海水入侵等。地下水的动态平衡是有限度的,地下水也不是无限制开采的资源,过分地开采地下水必将导致地下水资源的枯竭。本文介绍了我国地下水开发的现状,分析了目前地下水开发中主要环境地质问题,并提出合理的解决对策。 [关键词]地下水开发环境地质问题解决对策 [中图分类号] P641.8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X (2015)-4-340-1 水是生命之源,是人类赖以生存的物质基础。水也是一个城市发展的关键因素。对水资源的合理利用将使城市快速和谐健康发展,不合理利用水资源会制约一个城市的发展,并引发严重的环境地质问题。由于我国城镇化速度加快,城市人口过快增长,对水资源的需求也水涨船高。众多城市由于地表水资源的缺乏都开始开采地下水资源,并且作为主要的供水源。但是地下水不是无限的,无节制地开采地下水引

发了一系列的环境地质问题。 1我国地下水开发利用现状 根据《中国地下水资源和环境调查》的结果,我国地下水资源的自然补给量为每年8840亿立方米,占水资源总量1/3。地下水可开采资源量为每年3530亿立方米。南方地下水资源占全国的70%,北方占30%。全国181个大中城市中有61个主要采用地下水供水,有40个城市地下水和地表水兼用。北方城市用水以地下水为主,南方城市由于水污染等原因也逐渐开始以地下水为主。在城市人口密集的地区,地下水供给量完全不能满足城市用水的需求。最近20年来,我国地下水开采量以每年25亿立方米的速度增加。有些城市因为规划不足,超采地下水,造成了一系列环境地质问题,并且这些问题又影响了地下水,对地下水造成污染,水质恶化,对人们的生命安全造成危害,如何合理利用地下水,保护地下水资源成为一个急需解决的重大问题。 2地下水开发造成的环境地质问题 2.1地面沉降 地面沉降是由于人为大量开采地下水,使表层土体压缩,最终造成大面积的地面标高降低。地面沉降是一个长时间积累的现象。生成缓慢、持续时间长、影响范围巨大,由于其成因复杂,往往控制困难。地面沉降会造成地表开裂、城市水平面降低、建筑物破裂、水电管线断裂、道路破坏等

中国地下水资源--新一轮全国地下水资源评价成果

中国地下水资源--新一轮全国地下水资源评价成果[上篇] 2010-03-26 | 作者:| 来源:中国地质环境信息网| 【大中小】【打印】 【关闭】 水既是重要的自然资源,又是重要的自然环境要素,是可持续发展的基础与条件,是环境问题与发展问题的核心。21世纪可持续发展的水资源战略问题是一个关系人类前途和命运的重大问题。水资源的极端重要性已成为国际社会的共识。 党中央、国务院对我国水资源问题非常重视,要求全党要从战略高度认识水资源问题。江泽民同志指出:“当今水资源为世界各国所关注,我国的水资源大为短缺,我们过去的认识很不够,必须引起全党十分重视。人无远虑,必有近忧”。“水是人类生存的生命线,是经济发展和社会进步的生命线,是实现可持续发展的重要物质基础”。 地下水是水资源的重要组成部分,在保障我国城乡居民生活用水、支持社会经济发展、维持生态平衡等方面具有十分重要的作用。尤其是在地表水资源相对缺乏的我国北方干旱、半干旱地区,地下水具有不可替代的作用。科学地认识和掌握我国地下水资源的时空分布及其变化规律,是实施我国水资源可持续利用战略的基础。 20世纪80年代初,原地质矿产部组织开展了第一轮全国地下水资源评价工作,于1984年底提出了评价成果:即全国地下水天然资源量每年为8717亿立方米,可开采资源量每年为2940亿立方米。自第一次评价工作距今近20年来,由于受气候变化、人类工程经济活动及地下水开采量急剧增长等因素的影响,区域水循环条件已发生了改变,导致地下水资源无论在数量、质量和区域分布上都发生了较大的变化,第一次评价成果已不能反映当前地下水资源的实际状况。为此,国土资源部在2000年至2002年期间,组织开展了新一轮全国地下水资源评价工作,对全国地下水资源进行了重新计算和评价,提出了评价成果。 新一轮全国地下水资源评价工作是由国土资源部地质环境司统一组织,中国

地表水与地下水相互作用研究进展

地表水与地下水相互作用研究进展 发表时间:2018-11-16T20:31:18.390Z 来源:《基层建设》2018年第26期作者:曾丽[导读] 摘要:指出地表水与地下水密切相关,地表水与地下水的相互作用模式和转化规律是水文学和水文地质学的关键问题之一。 浙江省第十一地质大队浙江温州 325006摘要:指出地表水与地下水密切相关,地表水与地下水的相互作用模式和转化规律是水文学和水文地质学的关键问题之一。本文收集整理了最新数据,总结了地表水与地下水相互作用的研究方法,提出了地表水与地下水耦合模型修正的重点,即获取非模型本身的信息。测定地表水和地下水之间的接口和改善地表水的准确性,通过地下水耦合模型,分别研究未来的两个方面,并提出一种可行的解决方案: 提高效率的实时数据观察和反馈,同步调度实体模型建立,实时可视化界面的优化仿真模型;结合不同研究尺度的实际情况,结合多个模型,提高了耦合模型的耦合程度和精度。 关键词:地表水;地下水;相互作用;耦合模型;交互界面 1前言 地表水和地下水是相互关联的水文连续体,存在于山地岩层、河流系统、沿海地区和岩溶地区。这是计算水文循环和收入的一个重要因素。由于地表水和地下水的交换,热量和物质的数量维持着河流生态系统的基本功能,对流域水资源的管理和保护、流域的水污染防治和生态健康具有重要意义。在水质方面,这一过程影响水化学成分的分布和演化。在水量方面,地下水是部分流域特别是部分干旱地区水文循环和水资源转化的主导因素和主导因素。在降雨少的地区,河床渗流占供水的很大比例,地下水含水层在旱季以底流的形式排入河流,保证了河流的流动,维持了生态系统。随着人类社会和经济活动的发展,许多河流水利工程的建设和运营的地下水开发和改进灌溉运河系统管网系统、空间和时间分布的流域水资源、水资源供给和需求之间的矛盾,合理分配水资源发挥巨大作用,干扰地表水和地下水系统在同一时间,灌溉用水和地下水的开采改变了地下水循环的表面,导致河流径流量的下降和生态退化等问题。 2地表水-地下水循环转化规律及其影响因素 2.1 地表水与地下水循环形式 地表水与地下水相互作用的核心是地表水和地下水循环。准确认识地表水和地下水循环的机理和过程,是支持流域水资源综合利用和保护的基本条件。地表地下水循环与水资源管理及其定量研究密切相关。20世纪90年代,水文地质学家开始更加重视河流附近地表地下水的交换研究。一般来说,高地形区是地下水补给区,低地形区是地下水排泄区。地表水和地下水补给机制过程涉及多个因素,多维空间可变性和水力特性,结合不同情况,有许多复杂的水文过程,本质上是通过地表水和地下水的渗透流量,与降水、表面水河基流、泄漏(如湖泊、河流、渠道等)水循环。其中地表水和地下水的转化包括湖泊、河流和地下水、地下水和湿地/滨海含水层系统的演化、泉水流量等形式,以及人类活动引起的地表水和地下水的转化系统演化。 2.2自然影响因子 在河流含水层系统的研究中,对流域地质、河流特征、水文条件等自然水循环影响因素的综合分析,一直是地表水和地下水循环系统驱动的一个热点,改变了地表水和地下水的变化。 2.2.1流域地质地貌:对于地下水含水层而言 从宏观的角度来看,河流和地下水盆地地质因素控制之间的关系的相互关系和演化的基本模式,如深谷许多天然河流的上游河中间的不完整的切割含水层和低的谷平原,它显示了明显的河流演化的差异,如含水层系统的演化过程。 2.2.2河床特征 在河-含水层系统中,河床特征主要是指与河床岩性有关的物理参数。在河流范围内,地表水和地下水流经下游河床的“底流区”是复杂的,维持着底栖动物、微生物、物理化学、水文等复杂的过程。一些学者对地下水渗流和污染物运移的影响进行了定量研究。地下水的排放强度影响着河床物质、水交换和区域的过渡带,也影响地表水水文径流。 2.2.3水文机制 河流径流和地下水位的变化将直接改变含水层河流与排水的关系。例如,河流与地下水位之间的季节变化关系不仅会影响水力梯度的大小,有时甚至会影响水交换的方向,导致地下水循环与置换的复杂演化。 2.3人类活动的影响 然而在干旱和半干旱盆地,水资源短缺,人类活动对水资源系统的影响更为明显,导致一些盆地地表水和地下水的交换能力下降,改变了水文循环。在社会经济发展中,人类通过开发利用水资源来干扰地表地下水循环的自然状态,从而改变了河流与含水层之间的关系和流域之间的关系。例如,河流改道将减少径流和补充地下水。根据地下水灌溉面积的不同,地下水开采、河道渗流和渗流过程间接地改变了地表水和地下水的运动,一些渠道的渗流场已成为地下水主要的补给形式。特别是在一些干旱地区,人类活动引起的土地利用和渠道渗漏的变化对地下水地表的时空分布有很大的影响。 3主要研究方法为了改善河流径流,保持地下水位,对地表水和地下水循环的水文过程演化进行合理的模拟分析和管理是十分重要的。 3.1直接水测量 利用含水含水层渗流仪和河床界面比例尺可确定地下水的渗漏和排泄情况。然而,平均的河床渗漏需要大量的观测点数据,测量数据也需要一个点尺度。大规模数据的收集比较困难,实际应用研究相对较少。 3.2间接实验方法 地表水和地下水的汇率是用热力学或同位素化学方法计算的。由于地下水的水温相对恒定,河流的水温一般具有季节变化规律,因此可以通过相关的温度观测和热力学方法对水的交换过程进行建模和计算。 3.3水平衡方法 将水平衡法分为多断面水流观测法、河流径流分割法和物质跟踪法,确定地表水与地下水之间的水交换关系。河流的净流入或流出是通过观察不同区域的多条河流而决定的。 4主要模拟技术

中国地下水资源概况

中国地下水资源概况 摘要:地下水作为人们日常生活用水的主要来源,其资源量、质量如何直接影响到人类日常生活,近年来,随着人类社会的发展,各种资源流失及资源污染层出不穷,地下水资源当然也无法避免。因此,了解地下水的资源量和质量情况,保护地下水资源已成为重中之重。故此针对地下水水资源量及质量情况进行调查,分析水资源在开发利用中存在的问题,并提出合理水资源的保护措施。 关键字:地下水资源量地下水水质存在问题保护措施 引言:地下水资源量是指某时段内地下含水层接收降水、地表水体、侧向径流及人工回灌等项渗透补给量的总和。其中,地表水体渗透补给量由湖泊(水库、坑圹)周边渗透补给量、河道及渠系渗透补给量和田间灌溉入渗补给量组成。某时段地下水资源量的大小与该时段的降水量大小和强度、地表水体的特征(如湖泊、水库、坑圹的分布面积及水面高程,河道、渠系的长度、宽度、水位及过水时间长短,灌溉次数及灌水定额大小等)、人工回灌的规模、包气带岩性、厚度及渗透性能、地下水埋深等项因素有关。由于各年的降水量大小及强度、地表水体特征、地下水埋深等因素各不相同,因此,各年的地下水资源量亦不相同,有时差异很大。 依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标,并参照了生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求,将地下水质量划分为五类: Ⅰ类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。 Ⅱ类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。 Ⅲ类以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。 Ⅳ类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作生活饮用水。 Ⅴ类不宜饮用,其他用水可根据使用目的选用。 正文: 一、地下水资源量 (一)全国地下水资源量 我国地下淡水天然资源量占国内水资源总量的1/3,地下淡水资源量多年平均为8837亿立方米,并呈“南多北少”格局。南方地下淡水天然资源量占全国地下淡水天然资源量的69%,地下淡水可开采资源量达1991亿立方米。北方地下淡水天然资源量仅占全国地下淡水天然资源量的31%,可开采资源量也只相当于南方的77%。面积占全国总面积35%的西北地区地下淡水天然资源仅占全国总量的13%。 我们对2006—2010年的地下水资源量进行整理 2006年全国矿化度≤2g/L地区的地下水资源量为7643亿m3,其中平原区地下水资源量为1668亿m3,山丘区地下水资源量为6284亿m3,平原区与山丘区之间的地下水资源重复计算量为309亿m3。2006年全国平原区地下水总补给量为1734亿m3,其中北方六区平原地下水总补给量为1406亿m3,占全国总补给量的81.1%。北方平原地区的降水入渗补给量、地表水体入渗补给量、山前侧渗补给量和井灌回归补给量分别占总补给量的48.2%、38.8%、8.4%和4.6%。 2007年全国矿化度≤2g/L地区的地下水资源量为7617亿m3,其中平原区

高考地理答题要点之地下水专题

1.类型:地下水按照埋藏条件划分为潜水和承压水

上,将已知各点的潜水位联接起来而成,它可以反映出潜水面形状与地貌、隔水底板及含水层岩性的关系等。所谓潜水等水位线图就是潜水面的等高线图。它是根据潜水面上各点的水位标高绘制成的,一般绘制在地形图上。绘制的方法与绘制地形等高线的方法类似。 根据潜水等水位线图,可以解决下列问题:(1)潜水的流向:垂直于潜水等水位线从高水位向低水位的方向,就是潜水的流向。(2)潜水埋藏深度:将地形等高线和潜水等水位线绘于同一张图上时,则等高线与等水位线相交之点的潜水埋藏深度即为二者高程之差。(3)潜水于地表水的补给关系:根据潜水等水位线和地表水的水位高程便可以确定。 5.泉是地下水的天然露头,无论哪一种地下水都可以在适当的条件下涌出地表形成泉。泉的形成还与地质构造有关,分布最广泛的泉总是与石灰岩地区的单面山构造相联系;在断层发育的岩区,泉可以沿断层一带的透水层上升涌出地表。 6.澳大利亚盆地位于澳大利亚东部,又称自流盆地。该盆地的地质构造是一个巨大的向斜盆地。水层埋藏在上下两个隔水层之间,为承压水。含水层在湿润的东部山地出露,向西倾斜,一部分渗入地下的降水顺着倾斜的含水层流向盆地中部。盆地中部为承压水的承压区,地下水承受一定的压力,在盆地地势较低处打井,有的可以自然喷出,形成自流井。 澳大利亚自流盆地是世界上最大的自流盆地。自流井的盐度高,不宜用来灌溉农田,一般可作牲畜饮用水,因此对畜牧业发展非常有利。 7.深层地下水与浅层地下水、承压水与潜水不是一回事。深层地下水与浅层地下水是依据地下水的埋藏深度来区分的,而潜水与承压水是依据埋藏条件来区分的。

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