地下水水文学 Groundwater Hydrology

Presentation on theme: "地下水水文学 Groundwater Hydrology"— Presentation transcript:

1 地下水水文学 Groundwater Hydrology
讲授：肖长来 吉林大学环境与资源学院 水文水资源系 2005年9月

2 地下水水文学 绪 言 第一章 地球上的水及其循环 第二章 岩石中的孔隙与水分 第三章 地下水赋存 第四章 地下水运动的基本规律
绪 言 第一章 地球上的水及其循环 第二章 岩石中的孔隙与水分 第三章 地下水赋存 第四章 地下水运动的基本规律 第五章 毛细现象和包气带水的运动 第六章 地下水的化学成分及其形成作用 第七章 地下水的补给与排泄 第八章 地下水系统 第九章 地下水的动态与均衡 第十~十二章 孔隙水,裂隙水,岩溶水

3 0.1 课程的目的与内容 0.2 水与水文科学 0.3 地下水水文学与水文地质学 0.4 地下水的功能 0.5 参考文献
绪 言 0.1 课程的目的与内容 0.2 水与水文科学 0.3 地下水水文学与水文地质学 0.4 地下水的功能 0.5 参考文献

4 0.1 课程的目的与内容 0.1.1课程的目的 目的是使学生能系统地获得地下水的形成、埋藏、交替循环等方面的理论知识，要求学生掌握地下水水文学的基本概念、基本原理和基本知识，培养学生综合分析各种地下水问题和解决实际问题的能力。

5 0.1 课程的目的与内容 0.1.2课程的主要内容 通过课堂讲课、课外作业、室内实验和讨论，主要传授地下水的功能，水文循环及其影响因素，岩石的空隙类型及其中的地下水类型，地下水运动的基本规律---达西定律和包气带地下水运动的规律，地下水形成的化学作用及水化学分析表示方法，地下水的补给与排泄，地下水系统，地下水动态与均衡，孔隙水、裂隙水和岩溶水的基本特征。 实验：给水度与持水度试验、达西实验、毛细上升高度试验

6 0.1 课程的目的与内容 0.1.3课程成绩 总成绩包括平时成绩和期末考试成绩，平时成绩占总成绩的20~30%，由平时作业、出勤率、实验课和习题课的成绩组成，期末考试成绩占总成绩的70~80%。

7 0.1.4 参考文献 0.1 课程的目的与内容 1. 王大纯、张人权等. 水文地质学基础. 北京: 地质出版社. 2002.8
2.王大纯 张人权 史宏毅编著.水文地质学基础.北京: 地质出版社. 1986 3.沈照理主编.水文地质学.北京: 科学出版社.1985 4. Jacob Bear著，许涓铭等译．地下水水力学．北京: 地质出版社. 1985 　5. R.H. Brown, A.A. Konoplyantsev等编, 赵耿忠, 叶寿征等译. 地下水研究. 北京: 学术书刊出版社 2018/11/21

8 0.2 水与水文科学 0.2.1 水 地球表层的水 (Water) 是由地球内部逸出的，经过35亿年的积聚和演变，逐渐形成今天的水圈（Hydrosphere）。 水是无色透明的液体，是地球上生命的源泉和生命赖以生存和发展的必需物质。 地球上现有13.86×108km3的水，以液态、固态和气态分布于地面、地下和大气中，形成地表水(surface water)、地下水(Groundwater)和大气水(atmospheric water)，其中淡水(fresh water)仅占2.53%。

9 0.2 水与水文科学 0.2.2 水文学 水文学是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律，以及运用这些规律为人类服务的知识体系。 据《水文基本术语和符号标准》（GB/T ），水文学是研究存在于地球上的大气中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联系的学科，包括水体的形成、循环和分布，水体的化学成分、生物、物理性质以及它们对环境的效应等。 Hydrology is the science of waters of the earth, their occurrence, distribution, and circulation; their physical and chemical properties; and their reaction with the environment, including living beings.

10 0.2.3 水文学的历程 （1）萌芽时期（远古~1400年）:原始的水文观测。
0.2 水与水文科学 0.2.3 水文学的历程 （1）萌芽时期（远古~1400年）:原始的水文观测。 （2）奠基时期（约1400~1900年）：水文仪器的发明使水文观测进入了科学的定量观测阶段。 （3）应用水文学兴起时期（1900~1950年）：在观测方法，理论体系和研究领域等方面继续取得新成就， （4）现代水文学时期（1950~现在）

11 0.2.4 水文学的分支 河流水文学 (river hydrology, potamology)
0.2 水与水文科学 0.2.4 水文学的分支 河流水文学 (river hydrology, potamology) 湖泊水文学 (lake hydrology, limnology) 沼泽水文学 (swamp hydrology) 冰川水文学 (glacial hydrology) 雪水文学 (snow hydrology, cryology) 水文气象学 (hydrometeorology) 地下水水文学 (groundwater hydrology) 区域水文学 (regional hydrology) 海洋水文学 (oceanology)

12 0.3.1 地下水：指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上指赋存于地下水面以下饱和含水层中的水。
0.3 地下水水文学与水文地质学 0.3.1 地下水：指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上指赋存于地下水面以下饱和含水层中的水。 Groundwater is the water contained in interconnected pores located below the water table in an unconfined aquifer or located in a confined aquifer. 0.3.2 水文地质学：研究地下水的形成和分布、物理及化学性质、运动规律、开发利用和保护的科学。 Hydrogeology (geohydrology) is the study of the interrelationships of geologic materials and processes with water, especially ground water.

13 0.3 地下水水文学与水文地质学 0.3.3 地下水水文学 地下水水文学是运用水文循环和水量平衡原理，研究地下水形成、运动、水情和地下水资源的水文学分支学科。它和主要研究地下水起源、类型、分布、运动、化学成分的形成和地质环境的水文地质学关系密切，但研究内容各有侧重。 地下水是自然界的一种水体，地下径流是水文循环的一个环节，地下水资源是水资源的重要组成部分。所以地下水的研究，不仅有理论意义，而且在解决供水、排水和土壤盐渍化的防治等方面有实际意义。

14 0.3 地下水水文学与水文地质学 0.3.4 地下水水文学的发展过程

15 Oscar Edward Meinzer (1876-1948)
0.3 地下水水文学与水文地质学 著名科学家  Henry Darcy ( ) Karl Terzaghi ( ) Oscar Edward Meinzer ( ) M. King Hubbert ( ) Charles Vernon Theis ( ) Charles Edward Jacob ( )

16 0.4 地下水的功能 地下水的功能主要有（1）资源、（2）生态和（3）环境三大方面，包括5个部分。 0.4.1资源 水是人们赖以生存的不可缺少的宝贵资源，作为水资源重要组成的地下水，由于其水质良好、分布广泛、变化稳定、便于利用而成为理想的供水水源，有时为唯一的供水水源。地球含有地下热能资源，热水、热蒸汽为载热流体。 0.4.2 生态环境因子 地下水是生态环境系统中一个敏感的子系统，是极其重要的生态环境因子，地下水的变化往往会影响生态环境系统的天然平衡状态。

17 0.4 地下水的功能 0.4.3 灾害因子 土壤盐渍化、沼泽化、土地沙化、海/咸水入侵、地面沉降、水质恶化、水质污染、地方病、矿坑突水、滑坡、岩溶塌陷、渗透变形均与地下水有关。 0.4.4 地质营力 地下水为应力的传递者、热量及化学组分的传输者，超静孔隙水压力导致滑脱构造，地下水为良好溶剂，参与岩浆、变质、矿床、岩溶、成壤、风化、油气迁移，在地球演变中起重要作用。 0.4.5 信息载体 预报地震、圈定隐伏矿体、恢复古水文地质条件、储能（冷热水）、地下浸滤、渗滤循环。