水文地质学基础课件中国地质大学武汉13地下水资源
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水文地质学基础 1
地下水资源的优越之处
空间分布均匀广泛：几乎无处不在 时间调节性：循环速度缓慢，地下储存；具有天然
调节功能的地下水库；
水质好、水温恒定：岩层过滤，水质好；一旦遭染
后，处理困难；
可利用性（取用投资小)：打井从含水层直接抽取；
但开采需要能源，运营费用较高；不适当地开发利 用地下水会造成严重的环境问题；由于用户分散打 井取水，地下水的Baidu Nhomakorabea理较地表水为困难
水文地质学基础 5
可恢复性
天然的可再生的资源均具有可恢复性； 地下水是通过水循环使水量恢复、水质更新的，水循环过 程是通过补给和排泄两个环节来完成的； 地下水资源的可恢复性取决于含水系统的补给条件。 显然，一个地区的降水量从根本上决定着地下水可能获得 的补给量的多寡，从而宏观上决定着一个地区地下水资源 状况，这个道理是浅显易懂的。然而这一点有时却被人忘 记了，得出了干旱地区地下水资源十分丰富的错误结论。
天然形成的地下水库库容 量纲：m3 决定了地下水资源的可调节性 数值上等于含水系统经常有水的空间×给水度
水文地质学基础 10
地下水资源的供水意义
供水水源的一般要求：
长期持续性供水（永续发展的需要）——多年性
均衡稳定性（短期考虑）——时时供水
水文地质学基础
6
赋存于浅部与大气圈、水圈发生密切联系的潜水积极参与水 文循环，地下水在含水系统中的平均贮留时间短(一年到几十 年)，资源具有良好可恢复性。 承压水埋藏深，且有隔水或相对隔水层妨碍它与外界发生水 力联系，水的循环交替缓慢。愈往深部的承压含水层，循环 的距离愈长，流径的相对隔水层愈多，与外界的联系愈微弱 ，更新再生愈慢。深部承压水的平均贮留时间可以达到数千 年甚至数万年。被良好隔水层圈闭的构造封闭条件下的承压 含水系统，与外界不发生水力联系，赋存着地质历史时期形 成的地下水。这种情况下的地下水乃是不可再生的资源。
水文地质学基础 4
上层滞水：规模小，短时间内季节性地滞水；地质结构格 外有利于贮水或含水介质的渗透性较差时，才有可能在旱 季保留一定水量，作为较小居民点的生活用水水源。潜水 含水层：通常厚度不大，储存水量有限，一般只具有年内 或隔年调节能力，遇到连续干旱缺水，供水往往难以保。 承压含水层：厚度通常较大，地质结构也有利于蓄存水量， 常具多年调节功能。 不同介质的含水系统滞蓄水量的能力也不同。孔隙含水系 统分布于地势低下的部位质的渗透性通常不很大，贮滞水 量多，调节能力较好。岩溶含水系统含水介质渗透性极强， 滞留地下水能力差，只有当其具备有利于蓄水的较大规模 的地质构造(如向斜、单斜断块等)时，才有较强的蓄水能 力与调节能力。
水文地质学基础
2
13.2 地下水资源的特性
系统性
地表水：水系，流域
形成：地下水资源是按系统形成与分布的。 系统内：地下水是一个统一的整体（有水力联系），系统 内部任何一部分的输入（补给或抽水）都会影响（波及） 整个系统。 地下水资源量原则上等于含水系统的补给量。 应以系统为单元评价、开发、管理地下水资源。 需要注意的是，有时在一个含水系统内同时进行供水与排 水(例如为采矿进行矿坑排水)，这时，供水与排水必须统 筹考虑，供水开采加上排水抽取的水量的总和不应超过含 水系统的补给量。
岩溶含水系统由于介质渗透性极强，在条件有利时往往可 以获得很大份额降水的补给，其地下水资源的可恢复性往 往要优于裂隙及孔隙的含水系统。
水文地质学基础 7
华北平原深层孔隙承压水资源实际上恢复再生能力 很差，但是由于其含水层厚度大，渗透性好，水头高， 单井出水量大，人们对其资源潜力抱有很大期望，认为 它“资源丰富”。
13.1 地下水资源的概念
资源：自然界中存在可供人们利用的物质。
地下水资源：能从某一盆地中连续地不至于引起不良后 果地抽取的地下水量。 连续地抽取:含水层不会发生危险的涸竭，即地下水开采 量不应超过其补给量;
不良后果:开采地下水引起的环境危害
作为资源的地下水，是能被人类所利用的一种物质。因 此，它不仅具有自然属性具有社会属性，在分析处理地 下水资源问题时，必须注意到这一点。
水文地质学基础 3
可调节性
地表水在雨季流量增大，旱季显著减少，有时甚至 完全断流，这就难以保证稳定均衡地供水。为此人们修 建水库，将一部分丰水季节与年份的地表水贮存起来， 以供枯水季节与年份之用，从时间上调节水量。
地下含水系统是具有时间上调节水量功能的天然的 “地下水库”。“地下水库”不必依靠修坝筑库蓄贮水 量，它或者利用有利的地质结构蓄存水，或者利用含水 介质滞留水，更多情况下则是上述两者的结合。含水系 统的贮存水量可维持枯水季节或年份的供水，并在丰水 季节或年份得到补偿。
水文地质学基础
9
地下水资源的分类
补给资源：可恢复、再生，可与外界发生交替
影响因素：受气候因素影响，年与季节的变化
量纲：流量单位（m3/a） 决定了地下水资源的可恢复性
数值上等于含水系统的多年平均补给量
储存资源：不可恢复，是历史形成的，不参与水循环交替 影响因素：含水系统空间形态（地质构造控制，是
水文地质学基础 8
13.3 地下水资源的分类及供水意义
进行地下水资源分类，既要考虑地下水本身的特性( （含水系统的储水和运动)，又要考虑供水(持续而均衡 地供应一定的水量)的要求。
地下水含水系统经常与外界发生水量交换，每年接 受一定补给量，并给出一定排泄量；与此同时，在含水 系统中经常保持一定的水量。由此可知，对于一个含水 系统，有着性质不同的两类水量：一类是经常与外界交 换的水量，另一类是保持于含水系统中的水量；我们把 前者称为补给资源，把后者称为储存资源。
集中开采几年以后，深层孔隙承压水形成大面积的 区域性地下水位下降漏斗。漏斗中心达到数十米，并且 每年大致以1-2m的速率下降，井的出水量不断减少，甚 至吊泵断流。这时人们才普遍接受“华北平原深层孔隙 承压水资源贫乏”的结论。 产生这一失误的原因是人们只看到深层孔隙承压水 丰富的储存资源，而没有同时注意它不良的恢复再生能 力，或者对其恢复再生能力估计过高。
地下水资源的优越之处
空间分布均匀广泛：几乎无处不在 时间调节性：循环速度缓慢，地下储存；具有天然
调节功能的地下水库；
水质好、水温恒定：岩层过滤，水质好；一旦遭染
后，处理困难；
可利用性（取用投资小)：打井从含水层直接抽取；
但开采需要能源，运营费用较高；不适当地开发利 用地下水会造成严重的环境问题；由于用户分散打 井取水，地下水的Baidu Nhomakorabea理较地表水为困难
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可恢复性
天然的可再生的资源均具有可恢复性； 地下水是通过水循环使水量恢复、水质更新的，水循环过 程是通过补给和排泄两个环节来完成的； 地下水资源的可恢复性取决于含水系统的补给条件。 显然，一个地区的降水量从根本上决定着地下水可能获得 的补给量的多寡，从而宏观上决定着一个地区地下水资源 状况，这个道理是浅显易懂的。然而这一点有时却被人忘 记了，得出了干旱地区地下水资源十分丰富的错误结论。
天然形成的地下水库库容 量纲：m3 决定了地下水资源的可调节性 数值上等于含水系统经常有水的空间×给水度
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地下水资源的供水意义
供水水源的一般要求：
长期持续性供水（永续发展的需要）——多年性
均衡稳定性（短期考虑）——时时供水
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赋存于浅部与大气圈、水圈发生密切联系的潜水积极参与水 文循环，地下水在含水系统中的平均贮留时间短(一年到几十 年)，资源具有良好可恢复性。 承压水埋藏深，且有隔水或相对隔水层妨碍它与外界发生水 力联系，水的循环交替缓慢。愈往深部的承压含水层，循环 的距离愈长，流径的相对隔水层愈多，与外界的联系愈微弱 ，更新再生愈慢。深部承压水的平均贮留时间可以达到数千 年甚至数万年。被良好隔水层圈闭的构造封闭条件下的承压 含水系统，与外界不发生水力联系，赋存着地质历史时期形 成的地下水。这种情况下的地下水乃是不可再生的资源。
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上层滞水：规模小，短时间内季节性地滞水；地质结构格 外有利于贮水或含水介质的渗透性较差时，才有可能在旱 季保留一定水量，作为较小居民点的生活用水水源。潜水 含水层：通常厚度不大，储存水量有限，一般只具有年内 或隔年调节能力，遇到连续干旱缺水，供水往往难以保。 承压含水层：厚度通常较大，地质结构也有利于蓄存水量， 常具多年调节功能。 不同介质的含水系统滞蓄水量的能力也不同。孔隙含水系 统分布于地势低下的部位质的渗透性通常不很大，贮滞水 量多，调节能力较好。岩溶含水系统含水介质渗透性极强， 滞留地下水能力差，只有当其具备有利于蓄水的较大规模 的地质构造(如向斜、单斜断块等)时，才有较强的蓄水能 力与调节能力。
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13.2 地下水资源的特性
系统性
地表水：水系，流域
形成：地下水资源是按系统形成与分布的。 系统内：地下水是一个统一的整体（有水力联系），系统 内部任何一部分的输入（补给或抽水）都会影响（波及） 整个系统。 地下水资源量原则上等于含水系统的补给量。 应以系统为单元评价、开发、管理地下水资源。 需要注意的是，有时在一个含水系统内同时进行供水与排 水(例如为采矿进行矿坑排水)，这时，供水与排水必须统 筹考虑，供水开采加上排水抽取的水量的总和不应超过含 水系统的补给量。
岩溶含水系统由于介质渗透性极强，在条件有利时往往可 以获得很大份额降水的补给，其地下水资源的可恢复性往 往要优于裂隙及孔隙的含水系统。
水文地质学基础 7
华北平原深层孔隙承压水资源实际上恢复再生能力 很差，但是由于其含水层厚度大，渗透性好，水头高， 单井出水量大，人们对其资源潜力抱有很大期望，认为 它“资源丰富”。
13.1 地下水资源的概念
资源：自然界中存在可供人们利用的物质。
地下水资源：能从某一盆地中连续地不至于引起不良后 果地抽取的地下水量。 连续地抽取:含水层不会发生危险的涸竭，即地下水开采 量不应超过其补给量;
不良后果:开采地下水引起的环境危害
作为资源的地下水，是能被人类所利用的一种物质。因 此，它不仅具有自然属性具有社会属性，在分析处理地 下水资源问题时，必须注意到这一点。
水文地质学基础 3
可调节性
地表水在雨季流量增大，旱季显著减少，有时甚至 完全断流，这就难以保证稳定均衡地供水。为此人们修 建水库，将一部分丰水季节与年份的地表水贮存起来， 以供枯水季节与年份之用，从时间上调节水量。
地下含水系统是具有时间上调节水量功能的天然的 “地下水库”。“地下水库”不必依靠修坝筑库蓄贮水 量，它或者利用有利的地质结构蓄存水，或者利用含水 介质滞留水，更多情况下则是上述两者的结合。含水系 统的贮存水量可维持枯水季节或年份的供水，并在丰水 季节或年份得到补偿。
水文地质学基础
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地下水资源的分类
补给资源：可恢复、再生，可与外界发生交替
影响因素：受气候因素影响，年与季节的变化
量纲：流量单位（m3/a） 决定了地下水资源的可恢复性
数值上等于含水系统的多年平均补给量
储存资源：不可恢复，是历史形成的，不参与水循环交替 影响因素：含水系统空间形态（地质构造控制，是
水文地质学基础 8
13.3 地下水资源的分类及供水意义
进行地下水资源分类，既要考虑地下水本身的特性( （含水系统的储水和运动)，又要考虑供水(持续而均衡 地供应一定的水量)的要求。
地下水含水系统经常与外界发生水量交换，每年接 受一定补给量，并给出一定排泄量；与此同时，在含水 系统中经常保持一定的水量。由此可知，对于一个含水 系统，有着性质不同的两类水量：一类是经常与外界交 换的水量，另一类是保持于含水系统中的水量；我们把 前者称为补给资源，把后者称为储存资源。
集中开采几年以后，深层孔隙承压水形成大面积的 区域性地下水位下降漏斗。漏斗中心达到数十米，并且 每年大致以1-2m的速率下降，井的出水量不断减少，甚 至吊泵断流。这时人们才普遍接受“华北平原深层孔隙 承压水资源贫乏”的结论。 产生这一失误的原因是人们只看到深层孔隙承压水 丰富的储存资源，而没有同时注意它不良的恢复再生能 力，或者对其恢复再生能力估计过高。