地下水动态的形成因素及类型

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7 地下水的动态与均衡

7 地下水的动态与均衡

7.2.2 影响地下水动态的因素
2、水文因素

指地表水体的变化对地 下水动态的影响 从右图中可以看出什么 规律? 潜水水位随河水的 涨落而涨落,但时 间滞后;与地表水 体的距离有关

思考?河流排泄地下水的 情况? 地下水径流通畅。潜水 位变化幅度小,距河越 远,变化幅度越大。
7.2.2 影响地下水动态的因素
7.2.1 地下水动态的形成机制
与环境的相互作用

降水——补给地下水系统——水位上升 (出现变 化)
地下水水位对外界输入(降水)响应的特点:
(1)滞后和延迟现象 (2)有叠加现象
地下水动态曲线


因外界输入而引起的系统响应(或输出)的变 化幅度是含水系统内部结构作用的结果
某要素(水位)随时间的变化程度用稳定性来恒量 动态稳定——变化幅度小 动态不稳定——变化幅度大
多年变化(如11年周期)
与此相对应,地下水动态也有这三种周期性变化
昼夜变化 --在许多地区不明显 年内变化 --最突出 多年变化 --研究周期长
伪变化:气压、气温变化引起井孔中水位发生变化,是由于与大气 相通的井孔地下水表面压力的变化,而含水层中的水量并未变化。




气象要素与潜 水位变化关系 曲线图 1降水量; 2蒸发量; 3气温; 4相对湿度; 5潜水位埋深

地下水动态的形成因素及类型

地下水动态的形成因素及类型

地下水动态的形成因素及类型

地下水动态是指地下水的水位、水温、水量及水化学成分等要素随时间和空间有规律的变化。它是自然和人为因素,如气候、水文、地质、土壤、生物及人类活动等对地下水综合作用的过程。

地下水均衡是指地下水的水量或盐分含量在某个时期和某个地段内数量上的增减变化关系。地下水的动态与均衡是一个有机联系的整体,动态是均衡的外部表征,而均衡则是导致动态变化的内在机理。

一、地下水动态的形成因素

(一)自然因素

自然因素中的气候和水文因素对潜水或浅层水的动态形成起着主要的作用。地质因素对深层水的影响则是很大的。土壤和生物因素只对距地表很浅的潜水动态的形成起一定的作用。

1、气候因素:是地下水动态形成的主要影响因素,具有普遍性、分带性及周期特点。地过浅部的地下水普遍明显地受气候因素的制约,呈现出分带规律。其中,降水和蒸发直接地影响着地下水的补给和排泄,所以随着时间的变化,地下水位、水量及水质也跟随着变化。气温不仅影响降水形式和蒸发强度,也会引起地下水温的变化,并使水的化学成分、矿化度和物理性质发生变化,但气温只能影响地过浅部的地下水。一般在20-30m以下就受地温的控制。

2、水文因至少:对地下水动态的形成和影响,从区域上来看是局部的。当地表水与地下水有水力联系时,其联系方式有:

1)地表水长期地补给地下水。例如,河流上游的岩溶发育渗漏段;河流流过山前扇形地的渗透段;河流下游的高河床段等。

2)地下水长期地补给地表水。例如,河流的上游地段;干旱区多数的内陆湖泊。

3)丰水期地表水补给地下水,枯水期地下水补给地表水。例如,河流中游、小型山间盆地附近等。

地质成因及地下水分类

地质成因及地下水分类

§1-4 第四纪沉积物(层)

由原岩风化产物经各种外力地质作用而成的沉积物,至今其沉积历史不长,所以只能形成未经胶结硬化的沉积物,也就是通常所说的“第四纪沉积物”或“土”。不同成因类型的第四纪沉积物,各具有一定的分布规律和工程地质特征,以下分别介绍其中主要的几种成因类型。

1.4.1 残积物、坡积物和洪积物

1.4.1.1残积物(Q el )(Q el为第四纪地层的成因类型符号,下同此。)

残积物是由岩石风化后,未经搬运而残留于原地的土,而另一部分则被风和降水所带走。它处于岩石风化壳的上部,是风化壳中的剧风化带,向下则逐渐变为半风化的岩石。它的分布主要受地形的控制,在宽广的分水岭上,由雨水产生地表径流速度小,风化产物易于保留的地方,残积物就比较厚。在平缓的山坡上也常有残积物覆盖。(见书第8页图1-1)

在不同的气候条件下、不同的原岩,将产生不同矿物成份、不同物理力学性质的残积土。

由于风化剥蚀产物是未经搬运的,颗粒不可能被磨圆或分选,没有层理构造。

残积物与基岩之间没有明显的界限,通常经过一个基岩风化层(带)而直接过渡到新鲜岩石。残积物有时与强风化层很难区分。一般说来,残积物是由于雨雪水流将细颗粒带走后残留的较粗颗粒的堆积物。风化层则虽受风化作用的影响,但它是未被剥蚀搬运的基岩风化产物。残积物中残留碎屑的矿物成分很大程度上与下卧基岩相一致,这是鉴定残积物的主要根据。例如砂岩风化剥蚀后生成的残积物多为砂岩碎块。根据这个道理可按地面残积物的成分推测下卧基岩的种类。反之,也可按基岩分布的规律推测其风化产物的特征。山区的残积物因原始地形变化很大且岩层风化程度不一,所以其厚度在小范围内变化极大。由于残积物没有层理构造,均质性很差,因而土的物理力学性质很不一致,同时多为棱角状的粗颗粒土,其孔隙度较大,作为建筑物地基容易引起不均匀沉降。

地下水动态及影响因素

地下水动态及影响因素

地下水动态及影响因素

摘要:掌握地下水动态的概念、特性、影响因素以及人为活动对地下水的污染

等各种情况,了解地下水动态的变化,对水资源的合理开发利用具有非常重要的

研究意义。

关键词:地下水动态影响因素

一、地下水动态的概念

地下水动态是地下水的各种特性(水温、水位、水量、水质、泉流量、开采量、溶质成分与含量及其他物理特征等)随时间及地段的变化,它是各种因素

(气候、水文、地质、土壤、生物及人为活动)自身及相互间对地下水作用的历

史过程。

地下水要素随着时间的变化而发生着变化,是由于含水系统水量、热量、能量、盐量的收支变得不平衡所致。当含水层的补给量小于排泄量时,存储量减少,地下水位下降;反之,当补给量大于其排泄量时,存储量增加,地下水位上升。

同样的,能量、热量与盐量的收支不平衡,也会使地下水的水质、水温和水位发

生相应的变化。

二、影响地下水动态的因素

影响地下水动态的因素分为自然因素和人为因素两大类。自然因素包括气候、水文、地质、土壤及生物。其中气候和水文因素对潜水及浅层承压水动态的影响

是主要的,而地质因素则对深层水的影响是主要的。土壤及生物因素只对潜水动

态的影响起辅助作用。

(一)气候因素

气候因素是表征大气所处物理状态的因素,气候周期性变化明显地反映在潜

水和浅层承压水的动态形成过程。在各种气象要素中,降水及蒸发是影响潜水及

浅层承压水动态的主要因素。气候变化使潜水水温产生变化,水温增高减少潜水

中溶解气体的数量,加大蒸发,减少水的粘滞性及表面张力,加强径流。

气候因素包括:

1、湿度

空气的湿度是指空气中水汽的含量,其表示方法及涵义与地下水的关系。湿

水文地质学基础课件——第九章 地下水的动态与均衡

水文地质学基础课件——第九章  地下水的动态与均衡
•供水工程应考虑多年最低地下水位? •排水工程考虑多年最高地下水位时的排水能力?
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第2节 地下水动态
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第2节 地下水动态
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,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,主要受气候因素的 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。
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第2节 地下水动态
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第2节 地下水动态
开采状态下地下水流态剖面示意图
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第2节 地下水动态
地下水位降落漏斗剖面图
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第2节 地下水动态
地下水位与开采量关系图
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第2节 地下水动态
某库水位与钻孔水位过程线
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第2节 地下水动态
地下水动态类型
根据排泄方式和水交替条件,潜水的动态类型分为: 渗入—蒸发型:分布在干旱、半干旱的平原或山间 盆地中心。 补给:降水、地表水入渗 (但不丰沛) 径流:微弱 排泄:蒸发为主 动态特征:年水位变幅小而均匀;水质季节变化明 显,长期中地下水不断向盐化方向发展,土壤易盐 渍化。
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第2节 地下水动态
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第2节 地下水动态
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Water level(m)
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水文地质学基础 第九章地下水的动态与均衡

水文地质学基础 第九章地下水的动态与均衡
大地下水的可利用量,造成不可挽回的损失和后果
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进行水均衡研究或计算,切忌避免重复;否则会人为地夸
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本章小节

地下水动态主要是含水系统水量(盐量、热量等) 收支平衡状况的综合表现。
影响地下水动态的因素有:气象、水文、地质条 件和人类活动。 地下水均衡计算,应从系统角度遵循质量守恒定 律来分析。 地下水量均衡方程式的一般表达式为: 收入项 — 支出项 = 系统储存量的变化
地质因素是间接因素(相当于滤波器) 气候与水文因素决定了一个地区地下水动态的总轮廓
地质因素起修饰作用,滤波或削峰填谷的作用
潜水位的埋深:埋深的大小,对滞后-延迟时和变幅的影响 包气带岩性:K起作用;
饱水带岩性:K和μ 均起作用
地下水所处的空间部位:补给区,排泄区。一般而言,补给 区较排泄区更不稳定 岩溶水动态特征
A——收入项; B——支出项; Δ W——均衡时段内,均衡区的水量变化量
潜水均衡
均衡结果(表现):正均衡或负均衡
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地下水均衡图示
潜水均衡方程式: Xf + Yf + Zc + Wu1 + Qt - ( Zu+Qd+Wu2 ) = μ Δ h

第九章地下水的动态与均衡

第九章地下水的动态与均衡

3.径流型 1)地理位置:山区及山前。 2)水文地质特点:地形高差大,水位埋藏深,蒸发排泄可以忽略,以 径流排泄为主。 3)动态变化特征: a.年水位变幅大而不均匀:雨季入渗补给,各处水位抬升幅度不等。 接近排泄区的低地,水位上升幅度小;远离排泄点的高处(分水岭), 水位上升幅度大; b.变幅不均匀,水力梯度增大导致径流排泄加强,补给停止后,径流排 泄使各处水位逐渐趋平。 c.水质季节变化不明显,长期中则不断趋于淡化。 4.弱径流型 1)地理位置:气候湿润的平原与盆地。 2)水文地质特点:地形切割微弱,潜水埋藏深度小,气候湿润,蒸发 排泄有限,以径流排泄为主,但径流微弱。 3) 动态变化特征:年水位变幅小,各处变幅接近,水质季节变化不明 显,长期中向淡化方向发展。 5.承压水属于径流型:动态变化的程度取决于构造封闭条件。构造开启 程度愈好,水交替愈强烈,动态变化愈强烈,水质的淡化趋势愈明显。
2)支出项: a.潜水蒸发量(Zu); b. 潜水以泉或泄流形式排泄量(Qd); c.下游断面潜水流出量( Wu2 )。 则: A− B = μΔh μΔh= (Xf+ Yf+ Zc+ Wu1+ Qt)-( Zu+ Qd+ Wu2 ) 上述是潜水均衡方程式的一般形式。在一定条件下,某些均衡项可以取 消。如: ①通常凝结水补给很少, Zc可忽略不计; ②地下径流微弱的平原区,可认为Wu1 、 Wu2趋近于零; ③无越流的情况下, Qt也不存在。 ④地形切割微弱,径流排泄不发育, Qd可从方程中排除; 去除以上各项后,方程式简化为: μΔh= Xf+ Yf -Zu 多年均衡条件下,μΔh = 0,则得: Xf+ Yf= Zu 即典型的干旱半干旱平原潜水均衡方程式。此式表示渗入补给潜水的水 量全部消耗于蒸发。 典型的湿润山区潜水均衡方程式为: Xf+ Yf= Qd 即入渗补给的水量全部以径流形式排泄。

地下水的结构与运动

地下水的结构与运动

§5.3 地下水的补给与排泄
• 地下水的补给来源
• 地下水径流
• 地下水排泄
一 地下水的补给来源
1.降水入渗补给 2.地表水入渗补给 3.地下水的人工补给
二 地下水径流
1.地下水径流方向与径流强度 方向呈平面式、放射式、纵向或横向运动;强度即地下水的流 动速度,与透水性、水力坡度成正比,承压水还与蓄水构造的开启与 封闭程度有关。 2.地下水径流类型 (1)畅流型;(2)汇流型;(3)散流型;(4)缓流型;(5)滞流型.
1、大气降水 2、农田排水 3、城市生活污水 4、工业废水 5、工业废渣和城市垃圾淋溶水
二、天然水体水质恶化特点
(一)海洋水体水质恶化特点 1、污染源多而复杂 2、污染物持续性强,危害性大 3、污染范围大
(二)河流水体水质恶化特点
1、河流水质恶化程度随流量的大小而变化河流的污径比的大小反映河流的 水质恶化程度; 2、河流水质恶化影响范围广河水不断流动,搬运污染物质的能力强,故上 游遭受污染,很快就影响到下游; 3、河流水质恶化影响大; 4、河流自净能力强,水质恶化易于控制。
狭义:研究水库与水文要素及变化过程之间的相互影响。 1.概念: 广义:研究水库与其周围的自然环境的相互作用、 相互影响的问题。 (1)可改变流域原有的水循环系统 2.作用: (2)可改变局部的气候类型 (3)水库坝上游水位的抬高,同时也抬高了上游地区 的地下水位,增加了水库临近地区的地下水补给量

地下水的动态与均衡地下水动态与均衡的概念地下水

地下水的动态与均衡地下水动态与均衡的概念地下水

第九章地下水的动态与均衡

第一节地下水动态与均衡的概念

地下水动态的概念:含水层(含水系统)在与外界环境相互作用过程中,含 水层(含水系统)地下水各要素(如地下水位、水量、水化学成份、水温等)随 时间的变化状况,称为地下水动态。

地下水均衡的概念:某时段某地段地下水物质、能量的收支状况称为地下水 均衡。

第二节地下水动态

一、地下水动态的形成机制

含水层(含水系统)地下水各要素(如地下水位、水量、水化学成份、水温 等)之所以随时间发生变化,是含水层(含水系统)中物质、能量收支不平衡的 综合表现。

因此,地下水动态是含水层(含水系统)对外部环境施加的激励所产生的响 应,也可理解为含水层(含水系统)将输入信息变换后产生的输出信息。

下面以降雨(图9-1 )为例说明地下水动态的形成机制:

动态变化:降水 f 补给地下水系统 f 水位上升

脉冲式激励波状响应

图9— 1输入与输出的对应关系

a —时间滞后;

b —时间延迟

地下水动态(对外界响应)特点:在时间上表现为滞后和延迟(图 9-1 ), 以及叠加。

叠加现象:是指外界多次激励(或输入)时,引起系统响应(或输出)的变 化是多次激励响应的累加结果(图 9-2 )。

A

图9-2说明,地下水水位对外界输入(降水)响应的信息传输的迭合特点,称为叠加现象。

WHY*

M«mFh

图9-2信息传输中的迭合

地下水动态描述:地下水某要素随时间的变化(动态)程度可用稳定性来恒量:动态稳定,是指变化幅度小;动态不稳定,是指变化幅度大。

二、地下水动态的影响因素

影响地下水动态(稳定性)的因素主要有三类:

地下水类型及其特征

地下水类型及其特征
由于受隔水层的覆盖,所以受气候及其它水文因素的影响也 较小,水量变化不大,且不易蒸发。
地下水的动态也是比较稳定的。
由于承压水具有水头压力,所以它不仅可以由补给区流向自 流盆地或自流斜地的低处,而且可以由低处向上流至排泄区, 并以上升泉的形式出露于地表,或者通过补给该区的潜水和地 表水而得到排泄。
地下水的埋藏类型
潜水的分布区域补给区基本一致, 补给来源主要有:
大气降水
大气凝结水
地表水 深层地下水
大气降水是补给潜水的主要来源。
降水补给潜水的数量多少, 取决于降水的特点及程度、包气 带土层的透水性及地表的覆盖情 况等。一般来说,时间短的暴雨, 对补给地下水不利,而连绵细雨 能大量的补给潜水。
在干旱地区,大气降雨很少
潜水的补给只靠大气凝结水
地表水也是地下水的重要补给来源
当地表水水位高于潜水水位时, 地表水就补给地下水。
在一般情况下:河流的中上游是地 下水补给河流,河流的下游是河水 补给地下水。
潜水的动态变化往往受深层地下水 动态变化的影响。如果深层地下水 位较潜水位高,深层地下水会通过 构造破碎带或导水断层补给潜水, 也可越流补给潜水。
在干旱地区潜水也靠蒸发排泄。 在地形有利的情况下,潜水则以泉的形式出露 地表。
地下水污染的来源
生活污水和工业废水的排放 垃圾填埋 石化产品的储存和运输过程中的泄漏 化肥、杀虫剂、除草剂等的施用等

地下的水是怎么产生的原理

地下的水是怎么产生的原理

地下的水是怎么产生的原理

地下水的产生主要有以下几个过程:

1. 降雨入渗:当降雨发生时,部分降雨水会渗入地表土壤或岩石中。这些降雨水穿过土壤和岩石的孔隙,并随着重力下渗到地下层,形成地下水。

2. 补给区水源:在山地和山脚下,地下水主要通过山区的补给区形成。当降雨水渗入孔隙岩层或水溶岩中,沿着倾斜的地层或裂隙层向下流动,最终形成地下水。

3. 河流渗漏:河流和湖泊的水也会通过渗漏进入地下层,进而形成地下水。当河流或湖泊的水位高于地下水位时,水通过河流或湖泊的沉积物、河床或湖底渗入地下层。

4. 岩石溶解:某些岩石(如石灰岩和石膏岩)具有易溶性,地下水在通过这些岩石时会逐渐溶解,并形成地下水洞穴、地下水库或地下水河流。

总的来说,地下水的形成是通过降雨水的渗透、山区补给、河流渗漏以及岩石溶解等多种过程的综合作用形成的。

水文地质学基础:地下水动态

水文地质学基础:地下水动态

细菌 对地下水化学成分的影响
3.影响地下水动态的因素
(2)响应(输出)因素: 主要为地形因素、地质因素、水文地质条件和人为因素 ① 地形因素 地形高的地方,一般为补给区,远离排泄区,水位变化显著; 地形低的地方,靠近排泄区,不断得到地下水径流补 给,水位变化不显著。
3.影响地下水动态的因素
② 地质因素 岩性和厚度:岩性长期缓慢影响。 包气带岩性、厚度对降水脉冲起滤波作用。 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、 下降、冒砂等,甚至震前地下水化学成分也会改变。
② 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,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,主要受气候因 素的影响。 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。
3.影响地下水动态的因素
③ 生物因素
植物蒸腾 对潜水动态的影响
3.影响地下水动态的因素
① 气象因素
一般气象(气候)要素具有昼夜、季节 和多年性周期变化,地下水动态也有相 似的周期性变化。但存在时间上的滞后 现象。
3.影响地下水动态的因素
气候还存在多年的周期性波动。例如,周期为11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。
3.影响地下水动态的因素

影响地下水动态的因素

影响地下水动态的因素

立志当早,存高远

影响地下水动态的因素

影响地下水动态的因素基本上可区分为自然因素和人为因素两大类。其中自然因素又可区分为气象气候因素以及水文、地质地貌、土壤生物等因素;后者包括人工抽取地下水、无计划排水、人工回灌以及耕作、植树造林、水土保持等对地下水动态的影响,分述如下:

(一)自然因素

1.气象气候因素气象因素中降水和蒸发直接参与了地下水的补给与排泄过程,是引起地下水各个动态要素,诸如地下水位、水量以至水质随时间、地区而变化的主要原因之一。而气温的升降则影响到潜水蒸发强度变化,还会引起地下水温的波动,以及水化学成分的变化。

气候上的昼夜、季节以及多年变化,亦要影响到地下水的动态进程,引起地下水发生相应的周期性变化。尤其是浅层地下水往往具有明显的日变化和强烈的季节性变化现象。在春夏多雨季节,地下水补给量大,水位上升;秋冬季节,补给量减少,而排泄量不仅不减少,常常因为江河水位低落,地下水排泄条件改善,而增大地下水的排泄量,于是地下水位不断下降。这种现象还因为气候上的地区差异性,致使地下水动态亦因地而异,具有地区性的特点。

但和气候上变化相比较,地下水动态由于受到其他因素制约,其变化的速度和程度都要和缓得多,存在滞后现象。其滞后的时间长短,则视地下水补给、排泄条件而定。有的地方,地下最高水位或泉水最大涌出量比降水峰值出现的时间,可滞后35 个月,甚至更长。

2.水文因素水文因素对于地下水动态的影响,主要取决于地表上江河、湖(库)与地下水之间的水位差,以及地下水与地表水之间的水力联系类型。

滨海地区,如含水层与海水相连通,则海平面潮汐升降,亦会影响海岸带地

地下水基础知识

地下水基础知识
在重力影响下岩石最大保持水分的能力。
持水度:饱水在重力作用下自由释水后仍然保留 在岩石空隙中的水体积与岩石总体积之比。
给水度、空隙度、持水度三者关系?
n Sr
8.1 岩石的空隙与岩石的水理性质
三、岩石中的水理性质
4.给水性
饱水岩石在重力作用下,能够自由给出一定水量的性能。
给水度:当地下水位下降一个单位高度时,单位水平面 积岩石柱体,在重力作用下释放出来的水体积。
8.3 地下水分类
二、承压水
1.基本特征
(1)有限区域与外界联系,水循环交替慢,平均滞留 时间长(年龄老)——可恢复性差。 (2)水质变化较大,可以是淡水,也可能是卤水。不 易污染,一旦污染,很难净化! (3)水位动态较稳定,如果含水层分布面积大,厚度 稳定,则调节能力很强。
8.3 地下水分类
毛细水受固体表面吸引力、液体表 面张力和液体重力的共同作用。毛细 力是在三相界面上弯液面引起的附加 表面压力。
地下水面以上广泛存在毛细水。
8.1 岩石的空隙与岩石的水理性质
三、岩石中的水理性质
水文地质学中水理性质是指与水分储存、释出与运移 有关的性质。
1.含水性
岩石实际保留水分的状况。用重量含水量和体积含水 量表示。 饱和含水量(s):孔隙充分饱水时的含水量。 残留含水量(0):包气带重力释水后未受蒸发、蒸腾消 耗时的含水量。

地下水动态的影响因素分析

地下水动态的影响因素分析

[ ] 周 泽存 府 电压技术[ . 京: 2 M] 北 巾国电力 出版社 ,9 8 18.
( 责任编辑 : 李 敏)
5 结 语
信号供 电的可靠 与否是保证 列车安全 、 正点 、 高列 车的通 过能力 提 的重要 因素 , 随着列车速 度的不断提 高及高速铁 路的建设 , 对信 号供 电
分析 了影 响地 下水动态的因素。 关键词 : 地下水动 态; 天然 因素 ; 为因素 人
中 图分 类 号 :6 1 P 4 文 献标 识 码 : A
中 的地下水 的自然消耗则具有连 续性 。补给动态与消耗动态存数量上是
1 问题 的提 出
地下水 动态的长期观测 与均衡 试验研究 是水文地 质工作 的重 要组 成部分 , 是一种长期性的水文地质调查手段 。 近些年来 , 由于地下水的过
量开采及 降雨量 的减 少 。 许多地 区地下水 水位下 降明显 。 并形 成 了区域 性 的下降漏斗 。 地下水动态观测与均衡试验研究工作 是搞 好机井建设和 管理的基础 。 同时 。 通过长期地 系统 地积累地下水 动态观测资料 , 正确 对 评价地 下水资源 , 制定 地下水 开采规划 与保护措施 , 能提供 切实可靠 的
然 因素中包括气象 、 水文 、 地质 、 土壤 、 生物及天 文( 宇宙 ) 因素。 中天文 其
主要是指 来 自太阳系的影响 , 当前还处于假说 阶段 , 研究得很肤浅 。

水文地质学基础第九章

水文地质学基础第九章
对应,作为响应的地下 水位的抬升表现为一个
波形。或者说,经过含
水层(含水系统)的变
换,一个脉冲信号变成
了一个波信号。 与对应的脉冲相 比较,波的出现有一个 时间滞后a,并持续某一
时间延迟b。
• 多次降雨:
当相邻的两次或多
次降雨接近,各次降雨
引起的地下水抬升的波
形相互迭合。
当各个波峰迭加时 ,会迭合成更高的波峰 (图a、b、c),地下水 位会出现一个峰值。
水均衡:指以地下水体为对象,某一
地区在某一时间段内地下水量的收支均衡
状况。
均衡要素:均衡区、均衡期、收支项 、调蓄项
均衡区:均衡计算所选定的地区。
均衡期:均衡计算的时间段(若干年、年、月)。
正均衡:某一均衡区,在一定均衡期内,地下水水量
(或盐量、热量)的收入大于支出,表现为地下水
储存量(或盐储量、热储量)增加。
• 研究地下水动态的意义:
地下水动态反映了地下水要素随时间变化的
状况,为了合理利用地下水或有效防范其危害,
必须掌握地下水动态;
地下水动态提供给我们关于含水层或含水系 统的不同时刻的系列化信息,因此,在检验所作 出的水文地质结论,在论证人们所采用的利用或
防范地下水的水文地质措施是否得当时,地下水
动态资料是最权威的判据。
季,潜水位已接近地表了 。
• 干旱半干旱平原或盆地:
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地下水动态的形成因素及类型

地下水动态是指地下水的水位、水温、水量及水化学成分等要素随时间和空间有规律的变化。它是自然和人为因素,如气候、水文、地质、土壤、生物及人类活动等对地下水综合作用的过程。

地下水均衡是指地下水的水量或盐分含量在某个时期和某个地段内数量上的增减变化关系。地下水的动态与均衡是一个有机联系的整体,动态是均衡的外部表征,而均衡则是导致动态变化的内在机理。

一、地下水动态的形成因素

(一)自然因素

自然因素中的气候和水文因素对潜水或浅层水的动态形成起着主要的作用。地质因素对深层水的影响则是很大的。土壤和生物因素只对距地表很浅的潜水动态的形成起一定的作用。

1、气候因素:是地下水动态形成的主要影响因素,具有普遍性、分带性及周期特点。地过浅部的地下水普遍明显地受气候因素的制约,呈现出分带规律。其中,降水和蒸发直接地影响着地下水的补给和排泄,所以随着时间的变化,地下水位、水量及水质也跟随着变化。气温不仅影响降水形式和蒸发强度,也会引起地下水温的变化,并使水的化学成分、矿化度和物理性质发生变化,但气温只能影响地过浅部的地下水。一般在20-30m以下就受地温的控制。

2、水文因至少:对地下水动态的形成和影响,从区域上来看是局部的。当地表水与地下水有水力联系时,其联系方式有:

1)地表水长期地补给地下水。例如,河流上游的岩溶发育渗漏段;河流流过山前扇形地的渗透段;河流下游的高河床段等。

2)地下水长期地补给地表水。例如,河流的上游地段;干旱区多数的内陆湖泊。

3)丰水期地表水补给地下水,枯水期地下水补给地表水。例如,河流中游、小型山间盆地附近等。

在岸边附近,地表水对地下水的动态影响比较明显,尤其是在靠近地表水体的地段,其地下水变化较大而又快。反之,则变化小而缓慢。动太变化的影响范围取决于地表水动态变幅的大小及近岸含水层岩性结构等因素,受到波胩的宽度常常由数百米至1000—2000米。

地表水渗补地下水会使水质发生淡化或恶化,故对水化学动态有一定的影响。

3、地质因素:地质因素中除灾变性、偶然发生的急剧变动(如地震、火山、滑坡等作用)外,其它的地质作用大都是极其缓慢而不明显的,只在地质历史的演进中表现出来,而且没有周期性变化的特点。

4、土壤和生物因素

1)土壤因素:当潜水埋藏很浅,并参与成壤作用时,土壤的成分对潜水的化学成分的改变是相当明显的,例如在土壤盐渍化和沼泽化地区,土壤与潜水相互作用,使潜水的含盐情况表现出季节与多年的变化。

2)生物因素:主要是指被对潜水动态的影响,在补给和排泄两个方面均有反映。例如在丛林区,植被不仅促成水分的积聚和强化渗入,同时也涉及到补给期的长短,另外,丛林植被通过根系吸收大量的地下水,再从叶面蒸发出去使潜水位降低。

5、人为因素:近代人类频繁活动引起的地下水天然动态的改变。

二、地下水动态类型

1、分水岭型:在大气降水渗入,蒸发和地下迳流的影响下形成。

2、沿崖型:主要受地表水体(河流、湖泊和海洋)的影响而形成。

3、山前型和岩溶型:受降水及地表水迳流渗入与地下迳流排泄的影响而形成。

4、多年冻结型:受气温变化的影响。

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