水文地质学基础01

水 文 地 质 学 基 础SHUIWEN DIZHIXUE JICHU,主讲： 王勇,绪论,学习导航什么叫水文地质学？为什么要学水文地质学？怎样学水文地质学？,水文地质学的定义及内容,水文地质学(hydrogeology)是研究地下水的科学。地下水：指赋存和运动于地表以下土层中和岩石空隙中的水。水文学 (hydrology ):研究地球陆地表面以上和以下水的发生、循环和时空分布，它们的生物、化学和物理特性，及它们对环境的反作用(包括它们与生物的关系)一门学科。水文地质学的研究内容地下水本身：起源、分布、赋存状态、补给、径流、排泄、运动特征、水质、水量地下水与周围环境的关系：自然环境和人工环境利用地下水和防范地下水灾害：双刃剑,地下水在人类生活、生产中的作用,全球淡水资源中组成中，地下水占有重要地位。地下水与地表水相比，具有可储性；地下水与地表水相比，更加安全；地下水比地表水分布更广泛；统计数据：全球平均地下水可利用量，约占江河径流量的30%；在一些国家供水量中地下水的比例：以色列75%，荷兰66%，法国占33%，而利比亚、沙特阿拉伯半岛占100%我国：19781979年每年地下水用量约占总用水量的8.8%，而1999年已达到18.36%。全国181个城市中，有61个用地下水。农田浇灌中，井灌面积占22%。,地下水在人类生活、生产中的作用,地下水的用途广泛生活要用到地下水工业要用地下水农业要用地下水地下水的其它用途利用其热能：发电、工业锅炉、农业灌溉利用其化学成分：矿泉水、医疗保健、矿产资源、找矿作用,地下水在人类生活、生产中的作用,地下水的不良影响（地下水与环境之间存在着互为因果的紧密联系）地下水对农业的影响：沼泽化、盐渍化地下水对工矿业的影响：地下工程水灾、对地面建筑的影响地下水使用不当引起的环境问题过量开采地下水导致开采条件恶化过量开采地下水造成地面沉降大量开采地下水引起地面塌陷某些地下水对人体的危害地下水受污染的危害,地下水在人类生活、生产中的作用,地下水在人类生活、生产中的作用,地下水在人类生活、生产中的作用,黄淮平原某一盐碱地,广州一地铁发生涌水事故,四川某煤矿掘进头出水,地下水过度开采引起的地裂隙和地塌陷,学习水文地质意义,合理利用地下水的需要没有地下水知识，无法寻找地下水资源没有地下水知识，也不能合理地利用地下水资源防治地下水灾害的需要防治地下工程中的水灾害防治地下水的污染,学习水文地质意义,专业知识结构的需要水文地质学基础是地下水科学的基础。其它专业学习水文地质也起到触类旁通的作用。未来职业的需要在地质勘探部门工作在大型厂矿企业工作在研究部门工作,水文地质学发展简史,经验性及臆测性阶段,古代,饮用井知识温泉水治疗疾病泉水浇灌,卤水熬盐,对地下水基本认识及稳定流阶段,稳定流理论地下水起源的认识水化学认识地下水分类,达西定律,非稳定流理论阶段,对越流现象泰斯非稳定流公式数值方法的应用,工业革命时期,上世纪3060年代,系统论阶段,近30年来,将系统论理论运用于地下水研究 一些新技术新方法应用,水文地质学学习要达到的目的,掌握水文地质相关知识培养关爱自然、珍爱水资源的心态通过考试，完成学分,第一章 地球上的水及其循环,学习导航地下水从何来？什么情况下地下水会更丰富？,第一节 自然界中水的循环及地下水的起源,自然界中水循环地球上水的分布： 总量136000万km2 ,海洋132000万km2，地表水2943万km2 ，地下水840.7万km2， 大气圈：岩石圈：水圈=1：10：1000水循环的定义：分布于地球不同圈层中的水分彼此联系，不断相互转化，这种彼此转化的过程就是自然界的水循环。水文循环（大气水、地表水、和浅层地下水间循环）和地质循环（浅层地下水与地壳深部乃至地幔的水发生交换）水循环的过程，见图。大循环（海陆间的循环）和小循环（局部循环）,地球上水的分布,21,自然界的水循环-水的地质循环,自然界中水循环 -水的水文循环,大循环:海洋与陆地之间的交换小循环:海洋或大陆内部的循环,第一节 自然界中水的循环及地下水的起源,地下水起源渗入水：降水渗入地下形成的水，是地下水形成的主要形式凝结水：空气中的水汽在颗粒和岩石表面凝结形成地下水初生水：岩浆中分离出来的气体冷凝形成的水埋藏水：与沉积物同时生成或海水渗入到原生沉积物的孔隙中而形成的地下水,第二节 影响地下水形成及变化的自然地理因素,气象因素水文因素以上二因素又是由诸多因素影响的。,气象因素,主要气象要素的概念及特征气温：随时间变化、随空间变化气压：大气的质量施加在地表或地表物体上的压力。据气压的不同在全球可划分出高压带和低压带。海洋和陆地气压差异，形成了周期性季风。湿度：大气中水汽含量构成了空气湿度。 绝对湿度 饱和水汽含量 相对湿度蒸发：常温下水由液态变为气态进入大气的过程。蒸发的影响因素：饱和差（d=E-e) 、风速降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面，这就是降水。冷暖气团相遇产生的锋面降水是主要形式。,气象因素,各种气象因素对地下水的影响:对研究地下水有特别意义的是降水和蒸发，气温、气压、风、温度等要素是形成与制约降水和蒸发的因素。,气温,气压,冷暖气团运动,降水,饱和差,风速,绝对湿度,蒸发,地表径流地下泾流,地下泾流,气象因素,中国气候基本特点 时间上分布的特点：受季风气候控制，旱季、雨季分明，降水时间集中。空间上分布特点：东南雨水丰富，西北干旱少雨。地下水的特征雨季补充，旱季利用，由于地下水循环滞缓，对水量在时间上起着调节作用地下水在干旱地区作用重大,水文因素,河流的特征河系：汇入某河干流的全部支流的总和称为河系。流域：流域是指分水线或分水岭以内河系集水面积的范围。见图1-6.河流的补给类型：地表水补给：雨水补给、雪水补给、冰水补给和混合补给地下水补给,水文因素,径流及影响径流的因素径流的定义：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。径流流量决定于流域面积规模和降水量等。岩石透水性、植物覆盖程度、地形特征、降水时间等因素影响地表径流和地下径流,水文因素,（地表）径流的研究方法：流量及其测定方法：流量是指单位时间内通过河床横断面的水量。Q=vF 测定方法：测出横断面面积和流速即可径流总量：是指某一时段T内，通过河流某一断面的总水量。W=QT径流模数：指单位流域面积F（km2)上平均产生的流量（单位L/s. km2 )。径流深度：指计算时