地下水文学1
1.水文基本概念讲解
水文基本概念1、水文学可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学。
2、陆地水文学主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程与运动变化规律。
按目前的任务方向,业务水文基本划分为水文测验及资料整编、水文水利计算、水文预报三个领域。
J.1.1自然界水循环的概念地球上的水以液态、固态和气态分布于地面、地下和大气中,形成河流、湖泊、沼泽、海洋、冰川、积雪、地下水和大气水等水体,构成一个浩瀚的水圈。
水圈处于永不停息的运动状态,水圈中各种水体通过蒸发、水汽输送、降水、地面径流和地下径流等水文过程紧密联系,相互转化,不断更新,形成一个庞大的动态系统。
在太阳能的作用下,自然界中的水分不断地从水面、陆面和植物表面蒸发,化为水汽上升到高空,然后被气流带到其他地区,在适当的条件下凝结,又以降水的形式降落到地面上。
到达地面的水,在重力作用下,一部分渗入地下成为地下水,一部分形成地面径流流入江河汇归海洋,还有一部分又重新蒸发回到大气中。
其中渗入到地下的地下水,一部分也逐渐蒸发,一部分渗入到地下,增加土壤的水份,补给地下水,最终也流入海洋。
水的这种不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的转化、迁移和交替的往复循环过程,称为水文循环(也称为水分循环)。
如图J.1.1-1所示,为水文循环过程示意图(图中数字为全球水循环各环节年度数值。
图J.1.1-1水文循环过程示意图(单位:万km3/a)水自海洋以水汽进入空气中,被气流带到大陆以降水的形式到达地表或地下,最后又以径流注入海洋,完成一次循环,称为水文大循环。
水从海洋蒸发,又降落到海洋,或从陆地的水体、土壤蒸发进入大气,最后又以降水的形式回到陆地上,这种“就地”蒸发就地降落的水循环,称为水文小循环。
水文循环无始无终,大致沿着海洋(或陆地)→大气→陆地(或海洋)→海洋(或陆地)的路径,循环不已。
水文循环的内因,是水的三态(液态、气态和固态)在常温下相互转换的物理特性,而外因则是太阳的辐射能和地心引力。
澳大利亚弗林德斯大学地下水文学
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大学的气象专家建成了世界先进的大气测量施。
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《地下水》编辑部
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名 誉 主 任 :谭 策 吾
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英 文 翻 译 :罗 纨
责 任 编 辑 :孙 胜 祥
编
务 :雷 军
地下 水
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编辑: 李维 张秀侠
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地下水利用题库及复习资料大全.
地下⽔利⽤题库及复习资料⼤全.地下⽔利⽤题库及复习资料⼤全⼀、填空题1、将岩⼟中的空隙作为地下⽔储存场所与运动通道来研究时,可将空隙分为三⼤类;包括松散岩⼟中_孔隙_、坚硬岩⽯中的_裂隙_及可溶性岩⽯中的_溶隙__。
2、岩⽯中空隙中的液态⽔根据⽔分⼦受⼒状况可分为结合⽔、⽑细⽔、重⼒⽔。
3、⾃然界⽔分的转化是通过⽔循环实现的,⽽在⽔循环过程中降⽔、蒸发、径流是三个主要环节,称为⽔分循环的三要素。
4、承压⽔是充满于两个隔⽔层间的含⽔层中,具有静⽔压⼒的重⼒⽔。
如未充满⽔则称为⽆压层间⽔。
5、地表⽔与地下⽔相互转化,互为补排关系,可以通过地下⽔等⽔位线来判明。
6、渗透系数K值的⼤⼩取决于组成含⽔层颗粒⼤⼩及胶结密实程度。
7、达西定律是揭⽰⽔在多孔介质中渗流规律的实验规律,也称现⾏渗透定律。
9、由于岩⼟空隙的形状、尺度和连通性不⼀,地下⽔在不同空隙中或同⼀空隙的不同部位,其运动状态是各不相同的,地下⽔的运动状态可以区分为层流和稳流两种流态。
10、在有垂直⼊渗补给的河渠间潜⽔含⽔层中,通过任⼀断⾯的流量不相等。
11、有⼊渗补给的河渠间含⽔层中,只要存在分⽔岭,且两河⽔位不相等时,则分⽔岭总是偏向⾼⽔位⼀侧。
如果⼊渗补给强度W>0时则浸润曲线的形状为椭圆曲线,当W<0时则为双曲线,当W=0时则为抛物线。
⼆、判断题1、空隙度与颗粒⼤⼩⽆关。
(√)2、分选性愈差,⼤⼩愈悬殊,孔隙度愈⼩(√)3、表征岩⼟容⽔状况的⽔分指标,除容⽔度外,还有饱和度和饱和差。
(√)4、决定地下⽔流向的是位置的⾼低。
(×)5、某含⽔层的渗透系数很⼤,故可以说该含⽔层的出⽔能⼒很⼤。
(√)6、弹性贮⽔系数既适⽤于承压含⽔层,也适⽤于潜⽔含⽔层。
(√)7、达西定律是层流定律。
(×)8、弹性贮⽔系数既适⽤于承压含⽔层,也适⽤于潜⽔含⽔层。
(√)9、达西定律公式中不含有时间变量,所以达西公式只适⽤于稳定流。
(×)10、在均质各向异性含⽔层中,各点的渗透系数都相等。
地下水利用题库及复习资料大全.
地下水利用题库及复习资料大全一、填空题1、将岩土中的空隙作为地下水储存场所与运动通道来研究时,可将空隙分为三大类;包括松散岩土中_孔隙_、坚硬岩石中的_裂隙_及可溶性岩石中的_溶隙__。
2、岩石中空隙中的液态水根据水分子受力状况可分为结合水、毛细水、重力水。
3、自然界水分的转化是通过水循环实现的,而在水循环过程中降水、蒸发、径流是三个主要环节,称为水分循环的三要素。
4、承压水是充满于两个隔水层间的含水层中,具有静水压力的重力水。
如未充满水则称为无压层间水。
5、地表水与地下水相互转化,互为补排关系,可以通过地下水等水位线来判明。
6、渗透系数K值的大小取决于组成含水层颗粒大小及胶结密实程度。
7、达西定律是揭示水在多孔介质中渗流规律的实验规律,也称现行渗透定律。
9、由于岩土空隙的形状、尺度和连通性不一,地下水在不同空隙中或同一空隙的不同部位,其运动状态是各不相同的,地下水的运动状态可以区分为层流和稳流两种流态。
10、在有垂直入渗补给的河渠间潜水含水层中,通过任一断面的流量不相等。
11、有入渗补给的河渠间含水层中,只要存在分水岭,且两河水位不相等时,则分水岭总是偏向高水位一侧。
如果入渗补给强度W>0时则浸润曲线的形状为椭圆曲线,当W<0时则为双曲线,当W=0时则为抛物线。
二、判断题1、空隙度与颗粒大小无关。
(√)2、分选性愈差,大小愈悬殊,孔隙度愈小(√)3、表征岩土容水状况的水分指标,除容水度外,还有饱和度和饱和差。
(√)4、决定地下水流向的是位置的高低。
(×)5、某含水层的渗透系数很大,故可以说该含水层的出水能力很大。
(√)6、弹性贮水系数既适用于承压含水层,也适用于潜水含水层。
(√)7、达西定律是层流定律。
(×)8、弹性贮水系数既适用于承压含水层,也适用于潜水含水层。
(√)9、达西定律公式中不含有时间变量,所以达西公式只适用于稳定流。
(×)10、在均质各向异性含水层中,各点的渗透系数都相等。
非达西流动系数
非达西流动系数一、引言非达西流动系数(Non-Darcy flow coefficient)是描述非达西流动时,流体在孔隙介质中的阻力大小的一个参数。
它是指在非达西流动条件下,单位长度内液体通过孔隙介质所需的压差与单位长度内液体速度平方之比。
非达西流动系数的研究对于理解地下水文学、油藏工程、地热开采等领域具有重要意义。
二、什么是非达西流动在孔隙介质中,当液体速度较小时,液体分子与孔隙壁面之间的摩擦力可以忽略不计,此时称为达西流动(Darcy flow)。
但当液体速度较大时,由于摩擦力增大,导致液体通过孔隙介质的阻力也增大,在这种情况下就称为非达西流动。
三、什么是非达西流动系数在非达西流动条件下,单位长度内液体通过孔隙介质所需的压差与单位长度内液体速度平方之比定义为非达西流动系数。
通常用符号α表示。
α值越小,说明阻力越大。
四、影响因素1. 孔隙结构:孔隙结构的大小、形状、连通性等因素都会影响非达西流动系数的大小。
2. 流体性质:流体的黏度、密度等性质也会影响非达西流动系数。
3. 流速:非达西流动系数随着流速的增加而增加。
五、测量方法1. 实验室试验法:通过实验室试验,测量液体在不同孔隙介质中的流速和压差,计算出非达西流动系数。
2. 数值模拟法:利用计算机模拟液体在孔隙介质中的运动过程,计算出非达西流动系数。
六、应用领域1. 地下水文学:非达西流动系数是描述地下水运移过程中阻力大小的重要参数,对于地下水资源开发和管理具有重要意义。
2. 油藏工程:油藏中存在较多孔隙介质,非达西流动系数对于油藏开采和生产具有重要影响。
3. 地热开采:地热能开采需要通过岩石孔隙介质传递热能,了解非达西流动系数对于优化地热能开采方案具有重要作用。
七、总结非达西流动系数是描述非达西流动时,流体在孔隙介质中的阻力大小的一个重要参数。
它受到孔隙结构、流体性质和流速等因素的影响。
测量非达西流动系数的方法包括实验室试验法和数值模拟法。
(完整版)《水文地质学基础》要点-吉林大学
1 13
度
中所含水汽的质量.absolute humidity
大气中实际水汽含量14
对湿度与饱和水汽含量之比,数值上也等于实际水气压
度
与同温度下饱和水气压的比值.relative humidity
地 下 水 研究地下水在孔隙岩石,裂隙岩石和岩溶(喀斯特)岩 1 15
2 35
隙
(沉积岩)而产生的裂隙.如玄武岩中的柱状节理.
构 造 裂 指岩石在构造变动中受力而产生的裂隙.其特点是具有
2 36
隙
方向性,大小悬殊,分布不均匀. structural fissure
风 化 裂 是指岩石在风化营力作用下发生破坏而产生的裂隙,主
2 37
隙
要分布于地表附近.weathering fissure
1 29
数
值.runoff coefficient
2 30 空隙
是指岩石中没有被固体颗粒占据的空间.是岩石中孔 隙,裂隙和溶隙(溶洞)的总称.void space
2 31 孔隙
是指组成松散岩石的物质颗粒或其集合体之间的空隙. 其多少可以用孔隙度表示.pore/pore space
孔隙度
2 32
是指某一体积岩石中孔隙体积所占的比例.porosity
度,以毫米数表示.precipitation
是指水由常温下由液态变为气态进入大气的过程,亦即
1 18 蒸发
温度低于沸点时,水分子从液态或固态水的自由面逸出 而 变 成 气 态 的 过 程 或 现 象 .通 常 用 蒸 发 皿 观
测.evaporation
水面蒸
1 19
发生于河流,湖泊,水库等自由水面的蒸发.
flow rate/ flux
水文学的分类
水文学的分类水文学是关于水的运动、分布和质量特征的科学。
它研究水在地表和地下运动的规律,以及如何有效地管理和利用水资源。
依据研究的范围和方法,水文学可以分为许多不同的分类。
本文将逐一介绍几种主要的分类方式。
1.根据研究对象的不同,水文学可以分为地表水文学和地下水文学。
地表水文学研究地表水的循环、地表径流、土壤水分、蒸发和降水等方面的问题。
地表水文学也关注大型水体的流量和水质,如河流和湖泊。
它既包括自然河流和湖泊的研究,也包括城市和工业区域内的人工河流和水库的研究。
地下水文学研究地下水的循环和储存,以及地下水和地表水之间的相互作用。
地下水文学的研究对象包括地下水层、地下水文化景观、地下水的井和喷泉等。
2.根据研究对象所处的大区域,水文学可以分为流域水文学和全球水文学。
流域水文学研究一个河流或湖泊的整个流域,包括它的水资源、水污染和洪涝等,以便更好地管理和利用水资源。
流域水文学还研究人类活动和自然环境对流域水资源的影响。
全球水文学研究地球上所有水体的循环和分布,包括大气水、地表水和地下水。
它考虑到地球水循环对全球气候和生态系统的影响,以及人类活动对地球水循环的影响。
全球水文学在国家和国际层面上发挥着重要作用,以解决全球水资源使用的挑战。
3.根据研究方法的不同,水文学可以分为实验水文学、观测水文学和数学水文学。
实验水文学是通过实验室模型研究水循环和水流动的规律。
在实验室中,水文学家可以创建和调整各种环境条件来模拟不同的天气和地形条件。
实验水文学通常用于理解复杂的水文学过程,例如泥石流和河流侵蚀。
观测水文学是通过对现实世界的水文过程进行观测,来理解水文学的规律。
水文学家使用仪器和技术来记录水流量、水位、沉积物和水质等数据。
其中一些数据可用于验证模型结果,并为水文学家提供决策支持。
观测水文学通常用于管理水资源或研究水循环的实际应用。
数学水文学使用数学模型,以描述水文过程,并预测未来的水文事件。
这种方法可以由观测数据提供数据支撑,同时也可以预测未来水文学需求。
地下水文学复习知识点
一、自然界水的循环:1.水文循环2.地质循环1、水文循环:地球浅部层圈中的水,即大气水、地表水及地壳浅部地下水相互间的交替转换。
水文循环的速度较快,途径较短。
水文循环的动力主要为太阳辐射和地球引力。
大循环(外循环):水分从海洋蒸发,以固态或液态的形式降落到陆面,最后又以地表和地下径流的形式再回到海洋。
小循环(内循环):水从海洋表面蒸发,又降落到海洋表面或者水从陆地上的湖泊、河流。
植被叶面和地下水蒸发,重新降落回到陆地,这种局部性的水循环)加强小循环是改变当地自然条件和增加地下水资源的有效途径。
2、地质循环:地球浅部层圈水域深部层圈水之间的相互转化过程。
一般属于间接循环。
二、地下水开发利用带来的环境问题1、地面沉降;2、地面塌陷;3、海(咸)水入侵;4、土壤次生荒漠化三、根据泉水的出漏原因可将泉水分为:1、侵蚀泉;2、接触泉;3、溢流泉;4、断层泉;5、接触带泉。
三、水文循环的动力主要来源是太阳辐射和地球引力。
四、岩土的水理性质:1、溶水性;2、给水性;3、持水性;4、透水性六、地下水的补给来源包括:1、大气降水的补给;2、地表水对地下水的补给;3、凝结水的补给;4、含水层之间的补给;5、其他补给来源:侧向补给,人类活动造成的地下水补给,融雪水、融冻水补给。
七、反应地下水环境状态的指标:1、化学需氧量;2、生化需氧量;3、总有机碳;4、氧化还原电位。
八、承压水特征:1、承压性;2、承压水的补给区和分布区不一致;3、承压水的动态比较稳定,其资源具有多年调节能力;4、承压水的化学成分一般比较复杂;5、承压含水层的厚度,一般不随补给量的增减而发生变化;6、承压水一般不易受污染。
九、岩土中的空隙:1、孔隙;2、裂隙;3、溶隙十、导水系数:,在数值上,等于渗透系数与含水层厚度之积;物理含义:在水力坡度等于1时,通过整个含水层厚度上单宽流量,量纲时L²T﹣¹,单位常用m²。
导水系数的概念仅适用于一维、二维的地下水流,对三维水流没有意义。
地下水文学1
水循环三要素:蒸发(Z)、降水(X)和径流(Y) 水均衡:在一定时间、一定区域内,水分循环的三要素之间的数量关系 水均衡原理:对于任一地区(系统),在任一时间内,收入的水量与支出的水量之间的差额必等于其蓄水量的变化。
全球水平衡方程: Z 0 + Z c = X 0 + X c 水在岩土中的赋存形式:液态水(结合水、重力水、毛细水:支持毛细水、悬挂毛细水、孔角毛细水)、气态水、固态水 容水性:岩土能容纳一定水量的性能,常用含水率表示。
含水率θ:单位体积岩土中所含水的体积%100⨯=V V w θ错误!未找到引用源。
--含水体积 错误!未找到引用源。
—包括孔隙在内的岩土总体积 容水度:岩土完全饱和时所容纳的最大水体积与岩土总体积之比 持水性:含水岩土在重力作用下释水时,由于固体颗粒表面的吸附力和毛细力的作用,使在其空隙中能保持一定水量的性能 给水性:含水岩土在重力作用下能自由释出一定水量的性能 给水度μ:指饱水岩土在重力作用下所释出的水体积与岩土总体积之比,在数值上它等于容水度减去持水度,也即岩土的饱和含水率与田间持水率之差 透水性:岩土允许水体透过的性能,决定岩土透水性好坏的主要因素是空隙的大小,其次才是空隙的数量。
度量岩土透水性的指标是渗透系数K 。
渗透系数愈大,表明岩土的透水性愈强,反之,则愈弱。
潜水:潜水是地表以下埋藏在饱水带中第一个具有自由水面的重力水,潜水没有隔水顶板,或只具有局部的隔水顶板,潜水的自由水面称为潜水面。
潜水的特征:①与降水和地表水联系密切,积极参与水循环。
②分布区与补给区基本一致③排泄方式:径流排泄:泉、渗流形式;蒸发(腾)排泄④动态的季节性变化显著(丰水,水位高,含水层厚)⑤易受污染 等水位线图:在潜水面上,将高程相同的点(即潜水位相同的点)相连,即为潜水面的等水位线图承压水:承压水是充满于两个隔水层之间的含水层中具有静水压力的重力水,如未充满水则称为无压层间水;特性:承压性,与大气水地表水联系较弱,水量增减与潜水不同,水质变化较大,不易受污染也不易自净。
水文地质调查与评价
水文地质调查与评价水文地质是研究地下水文学及与地质相互关系的学科,是地下水科学的重要组成部分。
水文地质的调查与评价是保障水资源安全、推动水利事业发展的重要保障。
本文将就水文地质调查与评价进行探讨。
一、水文地质调查水文地质调查是指对地下水的水源、水质、水量以及地下水和地表水的关系进行综合考察的过程,是开发利用地下水、保护地下水环境和调整地下水资源结构的基础。
水文地质调查研究的内容和方法主要包括:1.地质矿产调查:通过简单的地质勘探和现场地质调查,进行地质矿产资料的收集,包括矿产资源的成因及分布情况、矿床的地质构造及控矿因素等。
2.水文地质地球化学调查:对地下水、地表水进行水文调查,采集样品进行水质分析,来确定地下水的化学组成和氢氧同位素含量。
这些数据能够帮助地下水污染和微量元素富集的监测及水资源开发方向的确定。
3.水文地质地球物理调查:水文地质地球物理调查主要方法包括电测深、电阻率、自然场测量、重力测量、磁性悬浮法、光电探测等,以此勘查水文地质地层结构与各种水资源成因。
4.水文地质建模:通过对水文地质调查所得资料的收集整理,采用数值模拟的方法,建立数学模型。
该模型用于预测地下水埋深、含水层厚度及水文地质条件影响等。
二、水文地质评价水文地质评价是根据水文地质调查的数据和水文地质特征,利用现代测绘技术、遥感技术等进行分析、评价、预测、规划和管理地下水资源的活动。
水文地质评价研究的内容和方法主要包括:1.水文地质环境评价:通过调查分析、场内检测和实验测试,评价地下水环境状态及其污染状况。
包括地下水水质状况、地下水水力状况、地下水动态监测与预警等。
2.水文地质资源评价:评价地下水资源的供需情况、利用现状、水资源保护状况和发展趋势等。
包括地下水资源定量评价、水资源开发潜力评价、水资源可持续发展评价等。
3.水文地质灾害评价:评价地下水突发性事件和对生态、安全的影响。
包括地下水涝评价和评价地下水灾害等。
总之,水文地质调查与评价是保障水资源安全、推动水利事业发展的重要保障。
地下水文学——精选推荐
地下⽔⽂学地下⽔⽔⽂学1 ⾃然界⽔的分布、循环与均衡⾃然界⽔均衡 (water equilibrium)⽔分循环三要素:蒸发(Z)、降⽔(X)和径流(Y)⽔均衡:在⼀定时间、⼀定区域内,⽔分循环的三要素之间的数量关系⽔均衡原理:对于任⼀地区(系统),在任⼀时间内,收⼊的⽔量与⽀出的⽔量之间的差额必等于其蓄⽔量的变化。
在海洋:Z 0=X 0 + Y在陆地:Z c =X c - Y全球: Z 0 + Z c = X 0 + X c⽔在岩⼟中的赋存形式液态⽔结合⽔:受到固相表⾯的吸引⼒⼤于其⾃⾝重⼒的那部分⽔重⼒⽔:距离固相表⾯更远的、能在重⼒下运移的那部分⽔⽑细⽔:松散岩⼟中细⼩孔隙通道构成⽑细管,在⽑细⼒的作⽤下,地下⽔沿着细⼩孔隙上升到⼀定⾼度,这种既受重⼒⼜受⽑细⼒作⽤的⽔。
⽀持⽑细⽔悬挂⽑细⽔孔⾓⽑细⽔⽓态⽔固态⽔其它:矿物结合⽔(沸⽯⽔、结晶⽔、结构⽔)与⽔分贮存、运移有关的岩⼟性质容⽔性:岩⼟能容纳⼀定⽔量的性能,常⽤含⽔率表⽰。
含⽔率θ:单位体积岩⼟中所含⽔的体积(water content; mositure content)容⽔度(water capacity) C w :岩⼟完全饱和时所容纳的最⼤⽔体积与岩⼟总体积之⽐。
在数值上,⼀般与孔隙度(裂隙率、溶隙率)相等,但对于有膨胀性的岩⼟,由于充⽔后体积扩⼤,其容⽔度可⼤于孔隙度饱和度(saturation) S :含⽔率与容⽔度的⽐值。
S =1表⽰饱和,0== 式中—体积含⽔率--含⽔体积 —包括孔隙在内的岩⼟总体积 --重量含⽔率--含⽔的重量 --⼲燥岩⼟的重量持⽔性(moisture retention):含⽔岩⼟在重⼒作⽤下释⽔时,由于固体颗粒表⾯的吸附⼒和⽑细⼒的作⽤,使在其空隙中能保持⼀定⽔量的性能持⽔度R e :指饱⽔岩⼟在重⼒作⽤下,经过2—3天释⽔后,岩⼟空隙中尚能保持的⽔体积与岩⼟总体积之⽐,这时的岩⼟含⽔率也称为⽥间持⽔率。
地下水径流条件
地下水径流条件
摘要:
1.地下水补给、径流与排泄条件概述
2.地下水补给来源
3.地下水径流条件
4.地下水排泄条件
5.区域地下水补、径、排条件总结
正文:
一、地下水补给、径流与排泄条件概述
本文主要讨论地下水补给、径流与排泄条件。
地下水是指地表以下一定深度范围内的水,其补给、径流与排泄条件是地下水文学研究的重要内容。
地下水补给是指地下水水量的增加,径流是指地下水在地下的流动过程,排泄是指地下水从地下流出地表的过程。
二、地下水补给来源
地下水的补给来源主要有大气降水、河流、水库等。
在本文所研究的区域范围内,大气降水是地下水的主要补给来源,河流、水库对地下水的补给仅限于某些地段,且补给量很小。
三、地下水径流条件
地下水径流条件主要受地下地形、地质结构、土壤类型等因素影响。
本文所研究的区域范围内,地下水自西向东运移,径流条件受限于地质结构和土壤类型。
四、地下水排泄条件
地下水排泄条件主要受地表地形、地质结构、土壤类型等因素影响。
本文所研究的区域范围内,地下水从地下流出地表的过程主要发生在某些地段。
五、区域地下水补、径、排条件总结
本文所研究的区域范围为西起玉台—芦店—西刘碑一线,东到京广铁路线,北自嵩山背斜轴线,南至风后岭背斜轴线,面积约2500km2。
在这个区域内,地下水补给主要依赖于大气降水,径流条件受限于地质结构和土壤类型,排泄条件主要发生在某些地段。
《地下水》杂志投稿要求
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地下水复习
地下水复习一、名词解释1、水资源:存在于地球表层可供人类利用的水量,包括河流、湖泊及600m深度以内含水层中的淡水。
2、地表水资源:可供利用的地表水量,多年平均径流量表示。
3、地下水资源:存在于地壳表层可供人类利用的地下水量。
4、地下水文学:是研究地下水的形成、运动、量和质、开发利用以及管理的一门学科。
5、地下水:埋藏在地表以下岩石(包括土层)的空隙(包括孔隙、裂隙、岩溶)中的各种状态的水。
6、结合水:受到固相表面引力大于其自身重力的那部分水。
7、重力水:能在重力影响下发生运动的自由水。
8、持水性:岩土在重力作用下仍能保持一定水量的性能。
9、成岩裂隙:是岩石在成岩过程中受内部应力作用而产生的原生裂隙。
10、风化裂隙:暴露于地表的岩石,在温度变化和水、空气、生物等风化营力作用下形成的裂隙。
11、潜水:是指地表以下埋藏在饱水带中第一个具有自由水面的重力水。
12、构造裂隙:是在地壳运动过程中,岩石在构造应力作用下产生。
13、给水性:含水岩土在重力作用下能自由释出一定水量的性能,称为给水性。
14、地下水:是通过补给与排泄两个环节参与自然界的水循环15、补给:含水层或含水系统从外界获得水量的过程16、排泄:含水层或含水系统向外界排出水量的过程。
17、土面蒸发:潜水通过包气带耗失水分.18、地下水径流强度:是指在单位时间内通过单位断面积的地下水的径流量。
19、叶面蒸腾:通过植物根系吸收潜水或包气带水转化为叶面水而蒸发消耗。
20、地下水动态:是指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。
21、地下水均衡:某一地域在某时间段内地下水量的收支均衡状况。
22、零通量面:可作为测算陆面蒸发蒸腾量和地下水入渗补给量的分界面。
该面以上,蒸发与蒸腾;该面以下,补给潜水。
23、弹性释水系数:压力水头下降一个单位时,单位面积,高位含水层厚度的柱状含水层在弹性释水条件下释放出的水量。
汇流参数m计算公式
汇流参数m计算公式
汇流参数M在不同的背景下有不同的含义。
在地下水文学中,汇流参数M用于描述地下水系统中水流的汇集程度,计算公式为:
M = ∫(k * i)dt
其中,k为渗透系数,i为水力坡度,t为时间。
积分范围是从水源位置到汇流地点。
在气象学中,汇流参数M用于描述降水在水汽凝结过程中的分配情况,计算公式为:
M = ∫(P * dz) / L
其中,P为降水量,z为高度,L为空气柱长度。
积分范围是从地面到某一高度。
请根据您的需求选择合适的汇流参数M计算公式,并提供更多的背景信息,以便我为您提供更详细的解答。
孔隙水的渗透压计算公式
孔隙水的渗透压计算公式引言。
在地下水文学中,孔隙水是指地下岩石或土壤中的水分。
孔隙水的存在对地下水循环和水文地质研究具有重要意义。
而孔隙水的渗透压则是描述孔隙水在地下岩石或土壤中渗透运动的重要参数。
本文将介绍孔隙水的渗透压计算公式,以及其在地下水文学中的应用。
孔隙水的渗透压计算公式。
孔隙水的渗透压是由孔隙水的离子浓度和温度共同决定的。
其计算公式为:Π = iCRT。
其中,Π表示渗透压,i表示渗透系数,C表示孔隙水中的溶质浓度,R表示理想气体常数,T表示温度。
渗透系数i是指溶液相对于纯水的渗透能力,通常在地下水文学中取值为1.0。
溶质浓度C是指溶液中溶质的质量浓度,通常以mol/L为单位。
理想气体常数R 取值为8.314 J/(mol·K),温度T通常以开尔文(K)为单位。
根据上述公式,可以计算出孔隙水的渗透压。
在地下水文学研究中,通常会对孔隙水的渗透压进行测量和计算,以了解地下水的运动规律和水文地质特征。
孔隙水的渗透压在地下水文学中的应用。
孔隙水的渗透压是地下水文学研究中的重要参数,其应用包括但不限于以下几个方面:1. 地下水运动规律研究。
孔隙水的渗透压可以描述孔隙水在地下岩石或土壤中的渗透运动规律。
通过对孔隙水的渗透压进行测量和计算,可以了解地下水在地下岩石或土壤中的运动速度和方向,为地下水资源的合理开发和利用提供重要参考。
2. 地下水质量评价。
孔隙水中的溶质浓度对地下水的质量具有重要影响。
通过对孔隙水的渗透压进行测量和计算,可以了解孔隙水中的溶质浓度,从而评价地下水的水质状况。
这对于地下水资源的保护和管理具有重要意义。
3. 水文地质特征分析。
孔隙水的渗透压可以反映地下岩石或土壤的孔隙结构和物理特征。
通过对孔隙水的渗透压进行测量和计算,可以分析地下岩石或土壤的水文地质特征,为地下水资源的勘探和评价提供重要依据。
结论。
孔隙水的渗透压是地下水文学研究中的重要参数,其计算公式为Π = iCRT。
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水循环三要素:蒸发(Z)、降水(X)和径流(Y) 水均衡:在一定时间、一定区域内,水分循环的三要素之间的数量关系水均衡原理:对于任一地区(系统),在任一时间内,收入的水量与支出的水量之间的差额必等于其蓄水量的变化。
全球水平衡方程:Z0 + Zc= X0 + Xc 水在岩土中的赋存形式:液态水(结合水、重力水、毛细水:支持毛细水、悬挂毛细水、孔角毛细水)、气态水、固态水容水性:岩土能容纳一定水量的性能,常用含水率表示。
含水率q:单位体积岩土中所含水的体积--含水体积-包括孔隙在内的岩土总体积容水度:岩土完全饱和时所容纳的最大水体积与岩土总体积之比持水性:含水岩土在重力作用下释水时,由于固体颗粒表面的吸附力和毛细力的作用,使在其空隙中能保持一定水量的性能给水性:含水岩土在重力作用下能自由释出一定水量的性能给水度m:指饱水岩土在重力作用下所释出的水体积与岩土总体积之比,在数值上它等于容水度减去持水度,也即岩土的饱和含水率与田间持水率之差透水性:岩土允许水体透过的性能,决定岩土透水性好坏的主要因素是空隙的大小,其次才是空隙的数量。
度量岩土透水性的指标是渗透系数K。
渗透系数愈大,表明岩土的透水性愈强,反之,则愈弱。
潜水:潜水是地表以下埋藏在饱水带中第一个具有自由水面的重力水,潜水没有隔水顶板,或只具有局部的隔水顶板,潜水的自由水面称为潜水面。
潜水的特征:①与降水和地表水联系密切,积极参与水循环。
②分布区与补给区基本一致③排泄方式:径流排泄:泉、渗流形式;蒸发(腾)排泄④动态的季节性变化显著(丰水,水位高,含水层厚)⑤易受污染等水位线图:在潜水面上,将高程相同的点(即潜水位相同的点)相连,即为潜水面的等水位线图承压水:承压水是充满于两个隔水层之间的含水层中具有静水压力的重力水,如未充满水则称为无压层间水;特性:承压性,与大气水地表水联系较弱,水量增减与潜水不同,水质变化较大,不易受污染也不易自净。
孔隙水:主要赋存于松散的沉积物中。
岩溶现象的南北差异:我国南方雨量充沛,水交替条件好,气温高,有利于溶解总用的进行,并促使植被发育的土壤中有机质易于分解,使水的侵蚀能力增强,故岩溶现象十分发育。
北方降雨量少且气候寒冷,故岩溶现象发育相对较弱。
以井的结构和含水层的关系,可将其分成为完整井和非完整井。
凡是水井打穿整个含水层,而且在整个含水层的厚度上都安置了滤水管的,就叫完整井;反之,水井只打穿部分含水层,或者只在部分含水层中下了滤水管的,叫非完整井。
越流:当在含水层1中抽水时,其上下两相邻含水层(即补给层)通过弱透水层向含水层进行补给,这种补给称为越流补给,含水层1称为越流补给层。
地下水数值法和数学模型解析解的差异:解析解优点在于地下水的于东在时间和空间上都是连续的,但是它只能处理简单的数学模型,人为的把含水层理想化,对现实中的含水层坐了较大的歪曲,降低了解析解的实用价值。
数值分析法比较真实的反映了含水层的真实面貌,它能把含水层边值和初值条件复杂的偏微分方程,简化为简单的线性代数方程具。
数值法主要有两种:有限差分法和有限单元法。
大气水转化补给地下水机理:大气水抵达地表后便向土壤孔隙渗入,如土壤初始含水量,则渗水首先形成薄膜水,待达到最大薄膜水后,又继续充填毛细孔隙形成毛细水,只有当土壤含水率超过最大持水量时,才形成重力水下渗补给地下水。
还可以通过降水入渗补给地下水地下水排泄转化为大气水机理:地下潜水在土水势的作用下转化为土壤水,移升至包气带,并由土面蒸发和叶面腾发转化为水汽排泄于大气中,由于蒸发和腾发在天然条件下难以区分,故通常合并称为潜水蒸发。
潜水蒸发为地下水的垂直排泄,是浅层地下水转化为土壤水和大气水的主要途径。
活塞模型:基本假设是在入渗过程土壤剖面存在明显的水平湿润锋,讲湿润区和未湿润区分开,在湿润区土壤含水率达到饱和,而湿润锋下缘未湿润区则为初始含水率。
潜水蒸发过程三阶段:①取决于大气
蒸发能力的稳定蒸发阶段②潜水蒸发强度随表土含水率降低而变化阶段③取决于土壤输水能力的潜水蒸发相对稳定阶段影响潜水蒸发强度因素:气象因素(包括辐射、气温、地温、水汽压力差与风速等)、潜水埋深、含水介质岩性与地表植被等。
河渠水转化补给地下水大致可以分为:①自由渗流过程(非饱和渗流、形成水丘阶段)②顶托渗流过程地表水转化补给地下水量的计算常用方法:地下水动力学法、河段水量平衡法、水文分析法、渠系系数法地下水排泄转化为地表水的形式主要分别为两类:1.泉 2.泄流地下水排泄转化为地表水的常用分析计算方法:1.地下水动力法;W--河渠地表水转化为地下水或地下水转化为地表水的水量;K--含水层渗漏系数;I--地下水流水力梯度;H--含水层厚度;L--计算河段长度;T--地表水与地下水相互转化历时2.基流分割法地下水交替根据地下水径流方向特征不同,可将地下水水交替分为三种类型:①垂向交替:在无出口的内陆盆地,地下水的补给来源以大气降水入渗补给为主,或存在地表水的垂直渗漏补给,而地下水的排泄出路只有潜水蒸发②侧向交替:在泉和地表水排泄处如排泄基准面低,排泄条件良好,地下水的水交替循环主要是在水平方向上进行,补给来源可以是各种形式③混合交替:介于上述两类型之间,两类地下水水交替兼有之,自然界中的地下水大都属于混合交替,但有以垂向交替为主和侧向交替为主之别地下水的径流强度:指在单位时间内通过单位断面积的地下水径流量地下水径流模数:表示1平方千米含水层分布面积F上的地下水径流量,其年平均地下水径流模数M年为Q--年内地下水径流总量;F--含水层分布面积或地下径流流域面积地下径流系数:是指地下水径流量Q与同一时间内含水层分布面积F上的降水总量P之比P--年降水总量地下水径流类型:畅流型、汇流型、散流型、缓流型、滞流型盆地地下水系统分为:局部流系统、中间流系统、区域流系统地下水动态:地下水的数量和质量(包括地下水位、水量、水化学成分、水温等水文要素)随时间的变化过程。
影响地下水动态的自然因素:气候因素、水文因素、地质因素、地貌因素、植被因素、人为因素(a、改变表层土壤水理性质b、改变外界补排环境c、直接改变地下水位)给水度μ是含水层给水能力的一个指标,在数值上它等于饱和岩土在重力作用下自由排出水的体积与该饱和岩土体积的比值。
降雨入渗补给系数:降雨入渗补给系数是指降雨入渗补给地下水的水量与相应降雨量的比值,即:式中:-次降雨入渗补给系数;--次降雨入渗补给地下水量;P-次降雨量;--次降雨所引起的地下水位升幅灌溉回归入渗系数:回归补给地下水量与灌溉水量的比值式中:-灌溉回归入渗系数;--灌溉回归补给地下水的水量;-灌溉水量;--由灌溉回归水所引起的地下水位升幅含水层参数率定模型的机制:含水层参数率定模型是建立在长期观测资料基础上,以地下水量均衡原理为依据,并结合地下水位的动态变化和地下水及大气降水的相互作用后的综合效应来实现的直接测试法确定给水度μ:筒测法、试坑法。
影响半径确定方法:公式法、图解法配线法:通过实测抽水试验曲线与理论曲线对比确定含水层参数的方法。
地下水资源评价:地下水资源评价主要是在计算地下水的补给量、储存量和开采量的基础上,对地下水资源的质和量做出给定和评价。
补给量是指天然和开采条件下单位时间内进入单元含水层的水量。
储存量是指储存于含水层内重力水的体积。
开采量(消耗量)是指脱离单元含水层的地下水流量。
允许开采量:是指通过技术经济合理的取水构筑物,在整个开采期内水量不减少,动用水位不超过设计要求,水质水温变化在允许范围内,不影响已建水源地正常生产、不发生危害工程地质现象的前提下,单位时间内从含水单元中能够取得的水量。