水文地质学__地下水动态和均衡.ppt

第九章地下水的动态与均衡 地下水动态与均衡的概念一、地下水动态定义:含水层(含水系统)经常与环境发生物质、能量与信息的交换, 在与环境相互作用下, 含水层各要素(如水位,水量、水化学成分、水温等)随时间的变化。原因:含水层(含水系统)水量、盐量,热量、能量收支不平衡的结果。?当补给水量大于排泄水量时,储存水量增加,地下水位上升; ?水化学成分?水温地下水位:真变化 VS 伪变化第九章地下水的动态与均衡二、地下水均衡定义:某一时间段内某一地段内(区域) 地下水水量(盐量、热量、能量)的收支状况称作地下水均衡。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在原因。地下水的动态变化是含水层水量、盐量、热量、能量收支不平衡的结果。?水量的收支不平衡将引起地下水位的变化; ?盐量的收支不平衡将引起水质的变化; ?热量、能量的收支不平衡将引起水温的变化。????BA第九章地下水的动态与均衡四、地下水动态的研究意义 1)检验并完善前期水文地质研究结论; 2)查明地下水资源数量、质量及变化; 3)为数学模拟提供依据; 4)为拟定合理的地下水利用、防治方案及措施提供依据; 5)检验实施中的利用、防治方案及措施的合理性; 六、地下水动态的研究内容影响因素、动态类型、地下水动态成果分析五、地下水动态与均衡研究的方法第九章地下水的动态与均衡 地下水动态 地下水动态的形成机制一、一次降水对地下水水位的影响一次降雨——脉冲信号水位的变化——波信号第七章地下水的补给、排泄与径流?汛期开始,河水浸湿包气带并发生垂直下渗,使河下潜水面形成水丘(图 a)。?河水不断下渗,水丘逐渐抬高与扩大,与河水联成一体(图 b)。?汛期结束,河水撤走,水丘逐渐趋平,使一定范围内潜水位普遍抬高(图 c)。二、间歇性河流对地下水的补给过程第九章地下水的动态与均衡二、多次(两次以上) 降雨对地下水水位的影响削峰填谷第九章地下水的动态与均衡不同条件下地下水位对降雨的响应 2、包气带渗透性及厚度均为中等:地下水埋藏深度中等的裂隙砂岩 1、包气带渗透性良好,包气带厚度影响忽略:岩溶发育区 3、包气带渗透性低且厚度大:地下水埋藏深度大于 100m 的黄土高原第九章地下水的动态与均衡三、降水对泉流量的影响降水对泉流量的影响,也会出现类似的情况。一次降雨使泉水量出现一个波形的增加,若干次降雨所引起的波形相迭合,削峰填谷的结果,会使泉流量远较降水变化为稳定。北方许多岩溶大泉流量动态之所以很稳定,原因就在此。由此可见, 间断性的降水,通过含水层(含水系统) 的变换,将转化成比较连续的地下水位变化或泉流量变化,这是信号滞后,延迟与迭加的结果。第九章地下水的动态与均衡 影响地下水动态的因素把地下水动态看作是含水层(含水系统)连续的信息输出,就可将影响地下水动态的因素分为两类: 一类是环境对含水层(含水系统)的信息输入,如降水、地表水对地下水的补给,人工开采或补给地下水, 地应力对地下水的影响等; 另一类则是变换输入信息的因素,主要涉及赋存地下水的地质地形条件。第九章地下水的动态与均衡