第七章地下水的动态优秀PPT.ppt

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1、第七章 地下水的动态现在学习的是第1页，共19页第第1节节 地下水动态与均衡的概念地下水动态与均衡的概念 一、动态一、动态 地下水的各要素（水位、水量、水质、水温、流速、流向等）地下水的各要素（水位、水量、水质、水温、流速、流向等）在自然和人为因素的综合影响下随时间作有规律的变化在自然和人为因素的综合影响下随时间作有规律的变化 二、均衡二、均衡 利用质量守恒定律，分析地下水在某地区某时段内水量、热量利用质量守恒定律，分析地下水在某地区某时段内水量、热量和盐量的收入与支出之间的平衡关系。和盐量的收入与支出之间的平衡关系。水量的收支关系水量的收支关系水量平衡水量平衡 盐量的收支关系盐量的收支关系盐

2、量平衡盐量平衡 热量的收支关系热量的收支关系热量平衡热量平衡 现在学习的是第2页，共19页l 收入支出收入支出 正均衡正均衡 l 收入支出收入支出 负均衡负均衡 l 均衡区：进行均衡计算所选定的地区。均衡区：进行均衡计算所选定的地区。l 均衡期：进行均衡计算的时间段。均衡期：进行均衡计算的时间段。三、动态与均衡的关系三、动态与均衡的关系:动态是均衡的外部表现，均衡是动态变化的内部原因。动态是均衡的外部表现，均衡是动态变化的内部原因。四、研究动态与均衡的意义四、研究动态与均衡的意义 供排水工程的设计供排水工程的设计 查明地下水的补排条件查明地下水的补排条件 土壤改良土壤改良排水与灌溉排水与灌溉

3、现在学习的是第3页，共19页第第2节节 地下水动态地下水动态 一、地下水动态形成机制一、地下水动态形成机制 将地下水动态理解为含水层（含水系统）对环境施加将地下水动态理解为含水层（含水系统）对环境施加的激励所产生的响应。的激励所产生的响应。图7-1 激励与响应关系 现在学习的是第4页，共19页二、地下水动态的影响因素二、地下水动态的影响因素 输入信息因素：气象因素和水文因素输入信息因素：气象因素和水文因素 输出信息因素：地形、地质和人为因素输出信息因素：地形、地质和人为因素 1、气象因素：是主因素（降水、蒸发、气温、气压）气象因素：是主因素（降水、蒸发、气温、气压）降水和蒸发：直接影响地下水的

4、补给与蒸发降水和蒸发：直接影响地下水的补给与蒸发 气温：影响降水形式、蒸发强度、浅层地下水水温。气温：影响降水形式、蒸发强度、浅层地下水水温。气压：对潜水位产生伪变化。气压：对潜水位产生伪变化。潜水位变动伴随的相应潜水储存量的变化为真变化；潜水位变动伴随的相应潜水储存量的变化为真变化；不反映潜水水量增减的潜水位变化为伪变化不反映潜水水量增减的潜水位变化为伪变化 现在学习的是第5页，共19页气候还存在多年的周期性波动。气候还存在多年的周期性波动。例如，周期为例如，周期为11年的太阳黑子变化，影响丰水期与干旱期年的太阳黑子变化，影响丰水期与干旱期的交替，从而使地下水位呈同一周期变化。的交替，从而使

5、地下水位呈同一周期变化。现在学习的是第6页，共19页2、水文因素、水文因素 地表水体补给地下水而引起地下水位抬升时，随着远离河流，地表水体补给地下水而引起地下水位抬升时，随着远离河流，水位变幅减小，发生变化的时间滞后。水位变幅减小，发生变化的时间滞后。河水对地下水动态的影响一般为数百米到数公里，在此范围外，河水对地下水动态的影响一般为数百米到数公里，在此范围外，主要受气候因素的影响。主要受气候因素的影响。滨海地区海水潮汐的影响，滨海地区海水潮汐的影响，使地下水位呈现一天两次升降的周期性变化。使地下水位呈现一天两次升降的周期性变化。3、地形因素、地形因素 地形高的地方，远离排泄区，水位变化更为显

6、著；地形高的地方，远离排泄区，水位变化更为显著；地形低的地方，靠近排泄区，水位变化不显著。地形低的地方，靠近排泄区，水位变化不显著。现在学习的是第7页，共19页4、地质因素地质因素 岩性：同一地方，同一雨季，细粒中的水位变化显著，岩性：同一地方，同一雨季，细粒中的水位变化显著，粗粒中变化不显著。粗粒中变化不显著。构造：是一个区域性的影响因素。构造：是一个区域性的影响因素。地震、火山活动：短期影响。在震前地下水位急剧上升、地震、火山活动：短期影响。在震前地下水位急剧上升、下降、冒砂等，甚至震前地下水化学成分也会改变。下降、冒砂等，甚至震前地下水化学成分也会改变。5、土壤和生物因素土壤和生物因素

7、土壤的影响主要表现为对潜水化学成分的改变，尤其是在土壤的影响主要表现为对潜水化学成分的改变，尤其是在 土壤盐渍化和沼泽化两地区最为明显。土壤盐渍化和沼泽化两地区最为明显。生物的影响表现在两个方面：生物的影响表现在两个方面：植物蒸腾对潜水动态的影响植物蒸腾对潜水动态的影响 细菌对地下水化学成分的影响细菌对地下水化学成分的影响 现在学习的是第8页，共19页6 人为因素人为因素 疏干类型：集水建筑物采水、矿坑排水等排水工程；疏干类型：集水建筑物采水、矿坑排水等排水工程；充水类型：渠道、水库、堤坝、灌溉系统等充水类型：渠道、水库、堤坝、灌溉系统等 现在学习的是第9页，共19页开采状态下地下水流态剖面示

8、意图开采状态下地下水流态剖面示意图 现在学习的是第10页，共19页三、三、地下水动态类型地下水动态类型 根据排泄方式和水交替强度，潜水及松散沉积物浅部的承压水，根据排泄方式和水交替强度，潜水及松散沉积物浅部的承压水，可分三种主要动态类型。可分三种主要动态类型。1、渗入渗入蒸发型：蒸发型：分布在干旱分布在干旱,半干旱地区半干旱地区,地形切割微弱的平原或山间盆地中心地形切割微弱的平原或山间盆地中心 补给：降水、地表水入渗补给：降水、地表水入渗 （但不丰沛）（但不丰沛）径流：微弱，水交替强度十分缓慢径流：微弱，水交替强度十分缓慢 排泄：蒸发为主排泄：蒸发为主 动态特征：年水位变幅小而均匀；水质季节变

9、化明显，动态特征：年水位变幅小而均匀；水质季节变化明显，向盐化方向发展；土壤易盐渍化。向盐化方向发展；土壤易盐渍化。现在学习的是第11页，共19页2、渗入渗入径流型：径流型：分布在山前或山区，地形高差大，水位埋藏深。分布在山前或山区，地形高差大，水位埋藏深。补给：降水、地表水入渗补给：降水、地表水入渗 （丰沛）（丰沛）径流：强烈，水交替强度大径流：强烈，水交替强度大 排泄：径流排泄为主排泄：径流排泄为主 动态特征：年水位变幅大而不均（由分水岭到排泄区，动态特征：年水位变幅大而不均（由分水岭到排泄区，年水位变幅由大而小）；水质季节变化不明显，长期年水位变幅由大而小）；水质季节变化不明显，长期中地

10、下水不断趋向淡化。中地下水不断趋向淡化。现在学习的是第12页，共19页举例：举例：承压含水层的动态类型：渗入承压含水层的动态类型：渗入-径流型径流型 动态变化程度：取决于构造开启程度，构造开启程度越高，动态变化程度：取决于构造开启程度，构造开启程度越高，水交替越强烈，动态变化也越强烈，水质的淡化趋势越明显。水交替越强烈，动态变化也越强烈，水质的淡化趋势越明显。现在学习的是第13页，共19页3、渗入渗入蒸发、径流型（弱径流型、过渡型）：蒸发、径流型（弱径流型、过渡型）：分布在降水丰沛、气候湿润的平原或盆地中心。分布在降水丰沛、气候湿润的平原或盆地中心。补给：降水、地表水入渗（丰沛）补给：降水、地

11、表水入渗（丰沛）径流：径流微弱，蒸发也微弱径流：径流微弱，蒸发也微弱 排泄：径流排泄为主排泄：径流排泄为主 动态特征：年水位变幅小而均匀；水质季节变化不明显，动态特征：年水位变幅小而均匀；水质季节变化不明显，长期中地下水不断向淡化方向发展，但发展慢长期中地下水不断向淡化方向发展，但发展慢 现在学习的是第14页，共19页第第3节节 地下水均衡地下水均衡 一、一、水均衡方程式水均衡方程式 基本关系式：基本关系式：储量变化储量变化=收入量收入量 支出量支出量 (W)=(A)-(B)二、举例：陆地上某均衡区在均衡期内：二、举例：陆地上某均衡区在均衡期内：（A）包括）包括大气降水量（大气降水量（X）地表

12、水的流入量地表水的流入量(Y1)地下水流入量地下水流入量(W1)(承压水的越流量和侧向补给量承压水的越流量和侧向补给量)凝结水量（凝结水量（Z1）人工补给量人工补给量(灌溉回归水补给、人工回灌补给等灌溉回归水补给、人工回灌补给等)现在学习的是第15页，共19页B包括包括 地表水流出量（地表水流出量（Y2）地下水流出量（地下水流出量（W2）蒸发量（蒸发量（Z2）人工排泄量（人工开采、排水渠等）人工排泄量（人工开采、排水渠等）W包括包括 地表水变化量（地表水变化量（V）饱气带水变化量（饱气带水变化量（m）潜水变化量（潜水变化量（u h）承压水变化量（承压水变化量（ue hc）U给水度给水度Ue弹性给水度弹性给水度 h潜水位变幅潜水位变幅 hc承压水位变幅承压水位变幅则天然条件下的总水均衡方程式为：则天然条件下的总水均衡方程式为：现在学习的是第16页，共19页现在学习的是第17页，共19页三、大区域地下水均衡三、大区域地下水均衡 现在学习的是第18页，共19页现在学习的是第19页，共19页