水文地质学基本概念 二

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《水文地质学基础》ppt课件

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工程设计中考虑因素及防范措施
地下水对工程影响预测
预测工程建设过程中可能出现的地下 水问题,如突水、涌水等,并制定相 应的防范措施。
工程降水与止水设计
根据工程需要,设计合理的降水或止 水方案,确保工程施工的顺利进行。
地基处理与加固措施
针对不良地基条件,采取地基处理或 加固措施,提高地基承载力和稳定性 。
渗透性对工程地质的影响
地基稳定性、边坡稳定性、地下工程涌水量等。
岩土中毛细现象和吸附作用
毛细现象的概念及产生条件
细小孔隙中的弯液面现象。
吸附作用的概念及分类
物理吸附和化学吸附。
毛细现象和吸附作用对岩土性质的影响
改变岩土含水量、强度和变形性质等。
地下水资源评价与
04
开发利用
地下水资源评价原则和方法
非稳定流数学模型
描述地下水在短时间尺度上由于各种因素引起的水位、流量等参数的变化规律,需采用 数值法进行求解。
数值模拟在解决复杂问题中应用
01
复杂地质条件下的地下水运动模拟
针对复杂地质条件,如断裂带、岩溶地区等,建立相应的数学模型进行
数值模拟,以揭示地下水的运动规律和特征。
02
人类活动对地下水影响的模拟
通过人工或机械挖掘方式揭露 地质体,观察和研究水文地质 现象。坑探方法包括试坑、浅 井、探槽等。
在水文地质勘察中,常需进行 各种试验以获取必要的参数和 数据。如抽水试验、注水试验 、压水试验等,用以确定含水 层的渗透性能、给水度、储水 系数等水文地质参数。
工程建设中水文地
07
质问题探讨
工程建设对水文地质条件影响分析
水资源保护措施
制定水资源保护方案,包括减少施工 废水排放、合理利用水资源等,确保 工程建设的可持续性。

水文地质学

水文地质学

水文地质学水文地质学是研究地球表层水文和地质相互关系的学科。

它涉及了地下水的形成、流动、分布以及其对地层结构和地貌特征的影响。

本文将介绍水文地质学的基本概念、研究方法和应用领域。

水文地质学是地质学和水文学的交叉学科,它关注地下水的地质条件、地下水的运动规律及其与地质地貌之间的相互作用。

地下水是地表水和大气水通过渗漏和入渗进入地下并储存起来的水体,它在地质层中通过孔隙、裂隙和岩层间隙等储存和流动,与地质构造及其旋回系统有着密切关系。

研究地下水主要采用的方法包括地质钻探、水文地质剖面、地球物理勘测、遥感技术和数值模拟等。

地质钻探是通过地面钻探和井下钻探获取地下岩石和水文地质信息的主要手段。

水文地质剖面是利用地质钻探数据绘制的剖面图,可以揭示地下岩石的分布和特征。

地球物理勘测是通过对地球物理场的测量,如重力、磁力和电阻率等,来推断地下岩石和水文地质特征。

遥感技术则利用卫星或飞机获取的遥感影像进行解译,以提供地下水的分布和地质信息。

数值模拟是借助计算机模拟地下水和地质相互作用的过程,以加深对地下水循环和地质条件的理解。

水文地质学的研究内容主要包括地下水补给、地下水循环、地下水开采和地下水污染等。

地下水补给是指地下水的形成过程,通常是由降水、地表径流和入渗所补给的。

地下水循环是地下水在地下运动的过程,它受地下地质条件的制约,可以形成泉水和地下水流域等地下水流动的特殊形态。

地下水开采是指人为地利用地下水资源进行供水或工业用水等活动。

地下水污染是指地下水受到废水排放、化学物质渗漏和地表污染物渗入而导致的水质下降现象。

水文地质学的应用领域十分广泛。

它在地下水资源评价、水资源管理和环境保护等方面发挥着重要作用。

水文地质学可以帮助科学家和工程师判断地下水资源的可利用性,评估地下水对地表水和生态系统的影响,制定合理的水资源管理措施。

此外,水文地质学对于地质灾害的研究和预防也具有重要意义。

地下水的存在和流动往往与地滑、地陷和泉水涌出等地质灾害密切相关,水文地质学的研究成果可以提供准确的地质灾害风险评估和预防对策。

水利二建知识点总结

水利二建知识点总结

水利二建知识点总结一、水文学1.1 水文学的基本概念水文学是研究水文现象的一门学科,包括了降水、蒸发、地表径流、地下水、冰雪和湖泊水文等内容。

水文学的研究对象是水文气象、水文地质和水文地貌等。

1.2 水文量的测定水文量是指在一定时期内,流经某一断面的水的总量。

水文量的测定包括了降水量、径流量、蒸发量、地下水量等。

1.3 水文分析方法水文分析方法包括了统计分析法、时序分析法、频率分析法和时空分析法等。

这些方法可以用来研究水文变化规律,进行水资源评价和水文预测。

二、水文地质学2.1 水文地质学的基本概念水文地质学是研究地下水形成、运动、分布和利用的一门学科。

它包括了地下水文地质调查、水文地质勘探和地下水资源评价等内容。

2.2 地下水的形成和运动地下水是地表水通过渗漏、渗流或渗透等方式进入地下形成的。

地下水的运动受到地层的渗透性和含水层的特性等影响。

2.3 地下水的开采和保护地下水的开采要根据地下水勘探的结果、地下水资源的分布和地下水的水质等情况来进行。

同时,要合理利用地下水资源,保护地下水环境。

三、水土保持与绿化工程3.1 水土保持的概念水土保持是指通过各种措施和方法,预防和减轻水土流失,改善水土环境的一种综合性工程。

包括了梯田、植被覆盖、护坡、集水、绿化等措施。

3.2 水土流失的原因和危害水土流失是由于人类活动或自然因素导致的土壤大量流失的现象。

它会导致土壤贫瘠、植被减少、水质恶化和生态环境恶化。

3.3 绿化工程的意义和方法绿化工程是指通过栽植树木、草坪、花卉等植物,改善环境、美化城市、调节气候和保护土壤水源等工程。

绿化工程的方法包括了绿化设计、植物配置、施工养护等。

四、水利工程建设4.1 水利工程建设的内容和分类水利工程建设包括了水库、堤坝、水闸、渠道、泵站和引调水工程等内容。

根据用途和功能不同,水利工程可以分为灌溉、供水、发电、防洪、排涝等类型。

4.2 水利工程的设计和施工水利工程设计要充分考虑地形、水文、水质、水量和环境等因素,进行合理的结构设计。

水文地质学基础目录

水文地质学基础目录

水文地质学基础目录
一、水文地质学基础
1、水文地质学的定义
2、水文地质学的基本原理
3、水文地质学的分类
4、水文地质学的研究领域
5、水文地质学的研究方法
6、水文地质学的应用
二、水文地质学的相关理论
1、水文地质学的基本概念
2、水文地质学的地质构造
3、水文地质学的地层构成
4、水文地质学的地质环境
5、水文地质学的沉积地质学
6、水文地质学的水文地球物理
7、水文地质学的水文水质学
8、水文地质学的水文气象学
9、水文地质学的水文生态学
10、水文地质学的水文化学
三、水文地质学的实验技术
1、水文地质学的野外调查技术
2、水文地质学的实验室测试技术
3、水文地质学的地下水测试技术
4、水文地质学的土壤测试技术
5、水文地质学的水文地质测试技术
6、水文地质学的水文水质测试技术
7、水文地质学的水文气象测试技术
8、水文地质学的水文生态测试技术
9、水文地质学的水文化学测试技术
四、水文地质学的计算机应用
1、水文地质学的地质数据库
2、水文地质学的地质信息系统
3、水文地质学的地质分析软件
4、水文地质学的地质模拟软件
5、水文地质学的地质可视化软件
6、水文地质学的地质图像处理软件
7、水文地质学的地质数据分析软件
8、水文地质学的地质数据挖掘软件。

2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析

2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析

2.2 岩石中水的存在形式
结合水和重力水
结合水与重力水
(a)椭圆形小粒代表水分子,结合水部分的水分子带正电荷一端朝 向颗粒;(b)箭头代表水分子所受合力方向
2.2 岩石中水的存在形式
2.2.2 重力水 重力水是指距离固体表面更远、重力对其影响大于固体表面对
其吸引力、能在重力影响下自由运动的那部分水。 井、泉所采取的均为重力水,为水文地质学的主要研究对象。
持水度(Sr)(specific retention)是指地下水位下降一个 单位深度、单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙 中的水的体积。常用小数表示,无量纲。存在关系式:m + Sr = n。
有溶隙和溶穴的可溶岩
2.1 岩石中的空隙
2.1.2 孔隙
(1)孔隙是指松散岩石中颗粒或其集合体之间的空隙。 特点:①呈小孔状,②分布均匀且密集,③连通性好。 (2)孔隙度是指某一体积岩石(包括颗粒骨架和孔隙在内)中 孔隙体积所占的比例。 孔隙度是描述松散岩石中孔隙多少的指标

VT=Vn+Vs,其中n为孔隙度,Vn为孔隙体积,Vs 为岩石固体颗 粒体积,VT为岩石总体积。
气态水
Vaporous water
结构水,以H+和OH-离子的形式存在于矿物结晶格架某一位置上的水。
结晶水是矿物结晶构造中的水,以H2O分子形式存在于矿物结晶格架固 定位置上的水。
沸石水(zeolite water):方沸石(Na2Al2Si4O12•nH2O)。
2.2 岩石中水的存在形式
气态水、固态水 岩石空隙中的这部分水含量小。其
2.3岩石的水理性质
2.3岩石的水理性质
给水度是饱和介质在 重力排水作用下可以给 出的水体积与多孔介质 体积之比。

(完整版)《水文地质学基础》要点-吉林大学

(完整版)《水文地质学基础》要点-吉林大学

1 13

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

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

(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

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

要分布于地表附近.weathering fissure
1 29

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

水文地质学基础

水文地质学基础

附件2
2012年度省级精品课程建设项目申报书
(本科)
推荐单位长安大学
课程学校长安大学
课程名称水文地质学基础
课程类型专业基础课
所属一级学科名称水利工程
所属二级学科名称水文与水资源工程
课程负责人马致远
填报日期2012.11.05
陕西省教育厅制二○一二年九月
填写要求
一、以word文档格式如实填写各项。

二、表格文本中外文名词第一次出现时,要写清全称和
缩写,再次出现时可以使用缩写。

三、有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申
报内容填写。

四、课程团队的每个成员都须在“2.课程团队”表格中
签字。

五、“8.承诺与责任”需要课程负责人本人签字,课程
建设学校盖章。

1.课程负责人情况
2.课程团队
3.课程建设
4.课程内容
8.承诺与责任
9.学校推荐意见
—21 —。

水文地质学基础:地下水动态

水文地质学基础:地下水动态

3.影响地下水动态的因素
3.影响地下水动态的因素
3.影响地下水动态的因素
3.影响地下水动态的因素
目录
1
地下水动态的概念
2
3
地下水动态的形成机制
影响地下水动态的因素
谢谢观看 !
降水
地下水水位
2.地下水动态的形成机制
也可理解为含水层(含水系统)对 输入信息变换后产生的输出信息。
间断性的降水,通过含水层(含水系 统)的变换,将转换成比较连续的地 下水位变化或泉流量变化。
3.影响地下水动态的因素
因素之一: 地下水诸要素——水量、盐量、热量、 能量等的收支变化,即外界激励(输 入)因素
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
地下水动态
目录

水文地质学基本概念

水文地质学基本概念

•潜水特征 潜水面为一自由水面:季节性的升降变化导致包气带厚度变化 靠重力作用由高水位向低水位流动:天然条件下基本与地形起伏 一致 潜水的分布区与补给区一致 积极参与水循环,受人类活动影响较大 包气带防污性能相对较弱
承压水特征 分布区与补给区分布范围有限且不一致 动态受季节变化、人为因素影响较小 包气带防污性能相对较强
F= m a
水力梯度
水力梯度(I)(hydraulic gradient)
v 水力学中水力坡度(J):单位距离上的水头损失 v 是沿渗流途径上的水头损失与相应的渗流长度之比
I H1 H2 ΔH h
L12
LL
渗透系数
渗透系数 K(coefficient of permeability)
在有些教科书中也称为水力传导率 (hydraulic conductivity)
Q=KωI=ωV
❖ 过水断面与水力学中的水流过断面是否一致?否
▪ 过水断面——ω,假想的断面(Critical Point for Darcy)
▪ 实际孔隙断面——ω n 孔隙度 ▪ 实际水流断面——ω e 有效孔隙度
❖ 关系:地下水渗透流速 V= u ne (u为平均实际流速) ❖ 渗透流速V:是假设水流通过整个岩层断面(骨架+空隙)时
达西定律(Darcy’s law)
Q Kω h L
Darcy's law (an expression of conservation of momentum) was originally determined experimentally by Henry Darcy (during 1855–1856) 法国工程师达西(Henri Darcy)在 1852至1855年利用沙质土壤进行了 大量实验,得到线性渗流定律。即 达西定律。Q=JKA

水文地质学的基本概念与应用

水文地质学的基本概念与应用

水文地质学的基本概念与应用水文地质学是一个涵盖水文学、地质学和化学等学科的综合性学科。

它研究的是地下水在岩石、土壤和地下贯通水道等地下结构中的分布、流动和储存等基本特性。

水文地质学在环境保护、资源管理、农业生产和城市规划等方面具有重要的应用价值。

今天我们将探讨水文地质学的基本概念和应用。

一、水文地质学的基本概念1.地下水地下水是地球表面以下的水体,分布在岩石、土壤、沉积物和矿物之间的孔隙和裂隙中。

它是地球上最大的淡水资源之一,在全球淡水资源中占比很大。

2.渗透性渗透性是指岩石、土壤等地质材料对水流的通透性,是衡量水文地质体内水分运移能力的重要指标。

高渗透性的地质体能够容纳较多的地下水,而低渗透性的地质体水分运移速度较慢。

3.地下水流量地下水流量指单位时间内通过某一地下土建或地质体的水量,是衡量地下水资源量和水文地质条件的重要指标。

它受地下水流动速度、地下水的渗透性、地下水的储量以及水文地质体的厚度和面积等影响。

4.地下水储量地下水储量指储存在地下水层或地下水体中的地下水总量。

地下水的储量分为自然补给和人类人为开采两方面。

自然补给是指降雨、融雪和地下水补给等自然水循环过程中的补给,而人类人为开采包括水井、水塘、水库、地下水压等方式。

二、水文地质学的应用1.地下水资源管理地下水资源是人类的重要生活、生产和生态保障资源,因此对于地下水的管理与保护就显得尤为重要。

水文地质学手段可以通过水文地质勘探、地下水流示踪、数值模拟等方式解决地下水资源评估、地下水开采和保护问题。

2.城市规划与建设城市规划和建设需要考虑一系列的地质水文条件。

水文地质学可以在城市规划中提供有关地下水资源利用、地下水环境保护、地质灾害防治等方面的依据。

例如,在城市建设中,对地下水体进行水文地质勘探和数值模拟,将帮助确定建筑物的地基类型,同时,为城市水资源的保护和管理工作提供依据。

3.环境保护与水资源管理环境保护和水资源管理也是水文地质学应用的重要方向之一。

水文地质学基础第2章地球中水的分布与循环

水文地质学基础第2章地球中水的分布与循环

第2章地球中水的分布与循环本章学习内容:1.了解地球上的水与量的分布;2.从自然界的水循环特征,掌握水文循环与地质循环的概念;3.理解与水文循环有关的气象、水文因素;4.简介我国的水资源、地下水概况及中国地下水分区及煤矿水害分区。

本章重难点:水文循环与地质循环的区别与意义;水文循环的内外因条件2.1 地球中水的分布水的来源?星外说(太空)、星内说(空气密度增大:气态水-液体水)地球是一个富水的行星。

水是一种具有超乎寻常特征的分子(地球演化积极因子),可以在冰、液体、蒸汽和超临界流体之间变化,使之在各种地质作用中扮演十分重要的角色。

地球上的水从大气到地球表面至地核各个层圈都赋存有水。

即:浅部层圈水,如大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中;深部层圈水,如地幔的水和地核水。

1)浅部层圈水分布有大气水、地表水、地下水、生物体中的水矿物中的水,这些水均以自由态H2O分子或结合水(石膏)形式存在,以液态为主,也呈气态与固态存在。

我们从表1-1中,可以建立地球浅部层圈水的分布状况与数量概念。

表1-1 地球浅部层圈水的分布据联合国教科文组织资料,转引自中国大百科全书《大气科学·海洋科学·水文科学》卷。

未包括生物圈及岩石圈矿物结合水。

浅部层圈中水的总体积约为13.86×108(约14亿Km3)。

若将这些水均匀平铺在地球体表面,水深约为2718m。

但其中咸水约占97.47%,淡水只占2.53%。

2)浅部层圈水的淡水淡水Exp:含盐量小于0.5g/L的水。

浅部层圈中水的总体积约为13.86×108。

其中海水等咸水约占97.47%,淡水只占2.53%。

各淡水体的比例:约68.8%为冰川与积雪(分布在难以利用的高山和南、北极地区),0.3%为河湖,30%为地下水,其他淡水占0.9%。

淡水资源分布极不均衡,现状:人少水多、人多水少。

3)深部层圈水(了解)地球深层圈水分布于岩石圈以下直到下地幔这一范围内。

水文地质学基础第二章

水文地质学基础第二章
➢若空隙细小(如粘性土),重力释水时大部分 水以结合水与悬挂毛细水形式滞留于空隙中, 给水度往往偏小。
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2.3 与水的储容及运移有关的岩石性质
2、影响给水度——μ值的因素
b) 地下水位初始埋深(H0) ➢当地下水位初始埋深大于最大毛细上升高度时H0 >> hc ,可达最大μ值 ;
2.3 与水的储容及运移有关的岩石性质
❖ 岩石(包括骨架与空隙在内的总称)
水理性质:就水文地质学主要涉及的是与水分储容、滞留、释
出与运移有关的性质 包括:
一、容水度和孔隙度(反映岩石最大含水能力)
➢ 岩石完全饱水时,所能容纳的最大水体积与岩石总体积之比

孔隙度——n; 容水度——nr 二、含水量(water content)
• 构造裂隙
构造裂隙是固结岩石在构造应力作用下形成的最为常见 的裂隙。构造裂隙分布不均匀,连通性不好,小到节理大到 断层,大小悬殊,具有方向性。
裂隙岩石的空隙特征:主要表现在裂隙发育方向,几 何大小,分布的不均匀性,裂隙间的连通程度,裂隙的充 填情况以及裂隙面的粗糙度等方面。
主要参数: ①裂隙(密度) ②优势方位; ③裂隙的展布情况; ④连通的(好、中、差); ⑤充填性; ⑥粗糙度。
水汽运动
– 从水汽压大处向水汽压小的方向运动 或从绝对湿度大处向绝对湿度小的方向运动
– 从温度高处向温度低的方向运动
2.2 岩石中水的存在形式
固态水
指以固态形式存在于岩石空隙中的水(地下冰)。 我国北方冬季常形成冻土; 东北及青藏高原有一部分地下水多年保持固态—多年 冻土。
2.2 岩石中水的存在形式
✓ 岩土空隙中的重力水能够自由流动。 ✓ 井泉取用的地下水,都属重力水。 ✓ 重力水是水文地质学研究的主要对象,也是勘察的主

水文地质学课件ppt课件

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岩石水理性质的意义
影响地下水的赋存状态、分布规律、运动特征以及地下水资源评价和开发利用等。
达西定律是描述地下水运动的基本定律,它表明地下水的运动速度与水力梯度成正比,而与地下水的粘滞性成反比。
地下水运动基本规律
包括含水层的渗透性、地下水的粘滞性、地形地貌、地质构造和气候条件等。
地下水运动的影响因素
生物性污染
加强污染源监管,减少污染物排放。
源头控制
采取工程措施,如截污沟、防渗墙等,防止污染物进入地下水。
过程阻断
对已污染的地下水进行治理,如抽出处理、原位修复等。
末端治理
04
CHAPTER
水文地质调查方法与技术
03
研究地下水与环境的相互作用,为生态环境保护提供科学依据。
01
查明区域水文地质条件,为水资源评价、开发利用和规划管理提供依据。
生态环境保护
随着全球生态环境问题的日益严重,水文地质学将在生态环境保护中发挥更大作用,如地下水生态修复、土壤污染治理等。
多学科交叉融合
未来水文地质学将与更多学科进行交叉融合,形成更为综合的研究领域和应用方向。
国际化合作与交流
加强国际间的合作与交流,共同应对全球性的水资源和环境问题,推动水文地质学的国际化发展。
02
预测人类活动对地下水环境的影响,提出防治措施和建议。
水文地质测绘
通过野外实地观察和测量,收集地形地貌、地层岩性、地质构造、水文气象等资料,编制水文地质图件。
遥感技术应用
利用卫星、航空等遥感技术获取大范围、多时相的地表信息,提取与水文地质相关的特征信息,为区域水文地质调查提供重要手段。
利用地球物理勘探方法(如重力、磁法、电法、地震等)探测地下岩层的物理性质差异,推断地下水的赋存状态和运移规律。

水文地质学基础

水文地质学基础
3.1 包气带与饱水带
3.2 含水层 隔水层 弱透水层
一、基本概念 饱水岩层中,根据岩层给水与透水能力而进行的划分: 含水层(Aquifer): 是能够透过并给出相当数量水的岩层—各类砂土,砂岩等 隔水层(Aquifuge): 不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足道的岩层——裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土(致密) 弱透水层(Aquitard): 渗透性很差,给出的水量微不足道,但在较大水力梯度作用下,具有一定的透水能力的岩层——各种粘土,泥质粉砂岩、砂质页岩
3.5 承压水与承压含水层
水质 承压水的水质取决于埋藏条件及其与外界联系的程度; 变化较大,矿化度一般要高点,可以保留“古老”的水 ; 动态 水循环交替较弱,受气象、水文因素影响较小,动态稳定,不易污染。 动态要稳定些,如果分布面积大,厚度稳定—则调节能力很强
3.5 承压水与承压含水层
3.5 承压水与承压含水层
承压水要素
基岩自流盆地中的承压水
①承压含水层 ②隔水顶板 ③隔水底板 ④承压含水层厚度(M) ⑤承压高度(H) ⑥测压水位线(面): ⑦补给区 ⑧承压区 ⑨排泄区 ⑩自溢区
三、特征 承压性 承压性是受到了大气压以外的压力。 承压区含水层的水受到了来自出露区地下水的静水压力作用,不但充满含水层,而且承受了附加压强。 概念:承压高度;测压水位。 补给与排泄 主要补给来源:大气降水入渗与地表水入渗 有限区域与外界联系,水循环迟缓些,水交替慢,平均滞留时间长(年龄老或长)——恢复性差 ; 高补低排(从高处获得补给,在低处排泄); 隔水顶底板对承压区补水的影响。
绘制潜水等水位线图
一、承压水定义 充满于两个隔水层(弱透水层)之间的含水层中的水,称之为承压水。 二、基本要素 ① 承压含水层;② 隔水顶板;③ 隔水底板; ④ 承压含水层厚度(M);⑤ 承压高度(H) :钻孔中静止水位到含水层顶面的距离;⑥测压水位:钻孔中静止水位的高程即为承压水在该点的测压水位; ⑦测压水位线(面):测压水位的连线(面)—此线是虚拟的; ⑧ 补给区;⑨ 承压区;⑩ 排泄区 ⑾ 自溢区—测压水位线与地形等高线的交点连接区

张人权 水文地质学基础第七版 引用

张人权 水文地质学基础第七版 引用

张人权水文地质学基础第七版引用《张人权水文地质学基础第七版》述评引言作为一本经典的水文地质学参考书籍,《张人权水文地质学基础》以其深度和广度的内容取得了广泛的认可和应用。

本文将从简到繁,由浅入深地探讨该书的主要内容,以便读者能更加全面地理解和深入学习水文地质学。

第一章:水文地质学概述1.1 水文地质学的定义和内容张人权教授在《张人权水文地质学基础第七版》中对水文地质学进行了简明扼要的定义,同时介绍了其研究的内容和目标。

水文地质学作为地质学的一个分支,研究地下水的分布、赋存形态、运动规律等,对于地下水资源的合理开发利用和水环境保护至关重要。

1.2 水文地质学的发展历程本章详细阐述了水文地质学的发展历程,从古代人们对地下水的观察开始,到现代水文地质学的形成和发展,展示出水文地质学作为一门学科的逐渐成熟和演进。

第二章:水文地质学的基础概念和理论2.1 地下水的概念地下水是地球表层岩石孔隙和裂隙中填充的水体,其分布受到多种因素的影响。

水文地质学的研究对象主要是地下水,因此对地下水的概念和特点有着深入的讲解。

2.2 水文地质学的基本理论张人权教授在该书中详细介绍了水文地质学的基本理论,包括水文地质学与地质学、水文地质学与水文学的关系,以及水文地质学的基本原理和方法。

这些理论知识有助于读者全面理解水文地质学并应用于实践。

第三章:地下水的运动规律3.1 地下水的运动形式地下水的运动可以分为水平流、垂直流和弥散流等多种形式。

本章从这些不同的运动形式出发,解析了地下水在不同地质环境下的运动规律和特点。

3.2 地下水的运动方程通过引入地下水流动的守恒方程和达西定律,张人权教授阐述了地下水的运动方程。

这些方程式为地下水运动规律的数学描述提供了基础,并为后续章节的研究奠定了理论基础。

第四章:地下水的水文地质特征4.1 地下水的储量和补给条件地下水的储量和补给是水文地质学的重要研究内容之一。

张人权教授详细介绍了地下水的储量计算方法以及补给条件的判别和评价指标,帮助读者了解和评估地下水资源的量和质。

水文地质学基础概念-王大纯版_考研专用

水文地质学基础概念-王大纯版_考研专用

水文地质学基础概念-王大纯版_考研专用水文地质学基础概念——王大纯版1、水文地质学(Hydrogeology):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。

2、地下水水文学(Groundwater hydrogeology):是主要研究地下水的形成和运动、地下水与河流、湖泊的相互补给、地下水资源的评价和开发利用的科学。

3、水文地质学原理(Principles of hydrogeology):又称为普通水文地质学,研究水文地质学的基础理论和基本概念的学科。

4、地下水(Groundwater): 广义是指赋存于地面以下岩石空隙中的水,狭义是指赋存于地下水水面以下饱和含水层中的水。

5、饱和水汽含量(符号为M或E):是指某一温度下空气容纳的最大水汽量.M或E。

随温度T升高而增大。

6、水循环(Hydrologic cycle/ Water cycle):是地球上或某一地区,内在太阳辐射和重力作用下,水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。

亦即地球上各个层圈系统内的水相互联系、相互转化的过程。

包括水文循环和地质循环。

7、水文循环(Hydrologic cycle); 是指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中地下水之间的水循环。

大循环是指海洋和大陆之间的水分交换。

小循环是指海洋内部或大陆内部的水分交换。

8、天气(Weather):是在一定地区一定时间内各种气象因素综合影响所决定的大气物理状态。

9、气候(Climate): 是某一区域天气的平均状态。

10、气象(Meteorology):是大气中的冷、热、干、湿、风、云、雪、霜、雾、雷电、光等各种物理状态和现象的统称。

11、气温(Air temperature):即大气的温度。

通常指的是离地面1.5米左右、处于通风防辐射条件下温度表读取的温度。

12、气压(Air pressure):是与大气接触的表面上,由于空气分子的碰撞在单位面积上所受到的力,亦即大气的质量施加在地表或地表物体上的压力。

水文地质基础知识

水文地质基础知识

绪言
水文地质学:是研究地下水的科学。研究地下水水量和水 质时空演化规律,地下水的合理开发利用等。
地下水:赋存于地表以下岩石空隙中的水(非饱和带水、 饱和带水)。
地下水的功能和作用
宝贵的资源(与其它资源的不同) 重要的环境要素(资源、污染、生态、灾害等) 地质营力 信息载体
学科体系
水文地质学是地质学的一个分支 水文地质学也称为地下水水文学,是水文学的一个分支 水文地质学是地质学与水文学所形成的交叉学科,而由于两者
岩石的成因分类
火成岩:由於岩浆侵入地壳内部,或流出地表面造成熔岩, 在经冷却凝固而造成。火成岩是所有岩石中最原始的岩石。
沉积岩:由原来已形成的岩石,受到风化作用后变为碎屑, 或由生物的遗迹等,再经过侵蚀、沉积、及石化等作用而造 成的岩石。这类岩石都成层状,最先沉积者在下部,时代较 老;层次愈上者,则时代愈新,这叫做叠置层法则;
变质岩:原来的火成岩或沉积岩,再经过地壳运动或岩浆侵 入作用所发生的高温和高压与热液的影响,可以改变其原来 岩石的结构或组织,或使部分矿物消失,而产生他种新的矿 物,因而成为另外一种与原岩不同的岩石,称为变质岩,如 大理岩变自石灰岩;板岩变自页岩;石英岩变自砂岩等。
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岩石中的空隙
水量、田间持水量、毛管断裂含水量等)
给水度( ):单位体积的饱和岩石,在重力的作用下释出水的体积。 或:地下水位下降一个单位深度,从地下水位延伸到地表面的单位水平 面积岩石柱体,在重力作用下释出的水的体积。(应用:重要的水文地 质参数,区域水资源评价)
持反水抗度重(力而Sr)保:持地在下岩水石位孔下隙降中一的个水单的位体深积度。,单位水平面积岩石柱体中 透水性:岩石允许水通过的能力,定量指标-渗透系数。
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水文地质学基本概念二章序概念解释0 1 水文地质学 Hydrogeology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。

0 2 地下水水文学Groundwater hydrogeology是主要研究地下水的形成和运动、地下水与河流、湖泊的相互补给、地下水资源的评价和开发利用的科学。

0 3 水文地质学原理Principles of hydrogeology又称为普通水文地质学,研究水文地质学的基础理论和基本概念的学科。

0 4 地下水Groundwater 广义是指赋存于地面以下岩石空隙中的水,狭义是指赋存于地下水水面以下饱和含水层中的水。

1 5 饱和水汽含量(符号为M或E)是指某一温度下空气容纳的最大水汽量.M或E。

随温度T升高而增大。

1 6 水循环Hydrologic cycle/ Water cycle是地球上或某一地区,内在太阳辐射和重力作用下,水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。

亦即地球上各个层圈系统内的水相互联系、相互转化的过程。

包括水文循环和地质循环。

1 7 水文循环Hydrologic cycle 是指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中地下水之间的水循环。

大循环是指海洋和大陆之间的水分交换。

小循环是指海洋内部或大陆内部的水分交换。

1 8 天气Weather是在一定地区一定时间内各种气象因素综合影响所决定的大气物理状态。

1 9 气候Climate 是某一区域天气的平均状态。

1 10 气象Meteorology是大气中的冷、热、干、湿、风、云、雪、霜、雾、雷电、光等各种物理状态和现象的统称。

1 11 气温Air temperature即大气的温度。

通常指的是离地面1.5米左右、处于通风防辐射条件下温度表读取的温度。

1 12 气压Air pressure是与大气接触的表面上,由于空气分子的碰撞在单位面积上所受到的力,亦即大气的质量施加在地表或地表物体上的压力。

其值等于单位横截面上所承受的垂直空气柱的重量。

气压的单位为毫巴或毫米汞柱。

1 13 湿度Humidity/moisture表示空气中水汽含量或空气干湿程度的物理量,是大气中的水汽含量。

有绝对温度、相对湿度、饱和差和露点等多种表示方法。

1 14 绝对湿度Absolute humidity 表示某一地区某一时刻中的水汽含量,即单位体积空气中所含水汽的质量。

用重量表示时,符号记为m,一般用一立方米空气中所含水汽的克数表示,单位为g/m3; 用压力表示时,符号记为e,为空气中所含水汽分压,相当于水银柱高度的mm数或mba(1mba=102Pa),表示空气中水分的不饱和程度。

1 15 相对湿度Relative humidity大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比值,亦即绝对湿度与饱和水汽含量之比,数值上也等于实际水汽压与同温度下饱和水汽压之比值,即r(%)=e/E×100%=m/M×100%式中,r为相对湿度,以百分数表示,表示实际水汽压,单位为毫米汞柱;E为饱和水汽压(同一温度下,水汽压的最大值)。

1 16 饱和水汽含量Saturated vapor pessure(符号为M或E)是指某一温度下空气容纳的最大水汽数量。

1 17 降水Precipitation 是空气中水汽含量达到饱和状态时超过饱和限度的水汽凝结并以液态或固态形式降落到地面的现象。

主要指从云中下降的液态或固态水,如雨(rainfall)、雪(snow)、冰雹(hailstone)等。

以锋面雨最常见。

常用雨量计观测,单位mm。

1 18 降水量Precipitation是一定时段内,降落在平地上(假定无渗漏、蒸发、流失等)的降水所积成的水层厚度(如为固态降水则须折合成液态水计算),以mm数表示。

1 19 蒸发Evaporation是指常温下水由液态变为气态进入大气的过程,亦即温度低于沸点时,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,单位mm。

1 20 水面蒸发发生于河流、湖泊、水库等自由水面的蒸发。

1 21 陆地蒸发(Transpiration)发生于陆地表面的蒸发,包括土面蒸发和叶面蒸发。

1 22 蒸发量Evaporation 一定时段内从一定的表面积的水面或冰雪面上可能逸出的水汽量。

通常所指的蒸发量实际上是指水汽分子从蒸发而逸出的通量与水汽分子返回蒸发面的通量之差,即蒸发净逸出的水汽通量。

气象上通常用所蒸发的水层厚度(mm)来表示蒸发量的大小。

1 23 径流Runoff是指降落地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。

为水流的重要环节和水均衡的基本因素。

分为地表径流和地下径流。

1 24 水系是指汇流于某一干流的全部河流所构成的地表径流系统。

1 25 分水岭Divide分水线,是指相邻两个流域之间地形最高点的连线。

1 26 流域Watershed /basin是一个水系的全部面积,亦即地表水、地下水的分水线所包围的集水区域。

1 27 流量Discharge (Q)是指单位时间内通过河流(渠管)某一断面的水量(水体积)。

常用单位为m3/s。

计算公式Q=FV,F为过水断面面积,V为平均流速。

1 28 径流总量(W)是指某一时段T内通过河渠某一断面的总水量,常用单位为m3;计算公式W= QT,Q为通过过水断面的流量,T为时间段长度。

1 29 径流模数Runoff modulus (M)是单位流域面积F上平均产生的流量。

常用单位为L/s.km2。

计算公式M=Q?103/F,F为流域面积,Q为平均流量。

1 30 径流深度Runoff depth (Y)是计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。

常用单位为mm。

计算公式Y= W?10-3/F,F为过水断面面积,W为总径流量。

1 31 径流系数Runoff coefficient (?)是同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。

计算公式? =Y/X,Y为径流深度(mm),X为降水量(mm)。

2 32 空隙Void space 是指岩石中没有被固体颗粒占据的空间。

岩石中孔隙、溶隙(洞)和裂隙的总称。

2 33 孔隙Pore / Pore space 是指组成松散岩石的物质颗粒或其集合体之间的空隙。

其多少可用孔隙度表示。

2 34 孔隙度Porosity是指某一体积岩石(包括孔隙在内)中孔隙体积所占的比例,可用百分数和小数表示。

n=Vn/V?100%,其中n为孔隙度,Vn为孔隙体积,V为岩石总体积。

2 35 裂隙Fissure是指固结的坚硬岩石(沉积岩、岩浆岩和变质岩)在各种应力作用下岩石破裂变形而产生的空隙,以裂隙率表示。

2 36 裂隙率Fissure ratio (Kr)是指岩石中裂隙体积(Vr)与包含裂隙体积在内的岩石体积(V)的比值,即Kr = Vr/V或Kr = Vr/V×100%。

也可用面裂隙率、线裂隙率表示。

2 37 成岩裂隙Diagenetic fissure是岩石在成岩过程中由于冷凝收缩(岩浆岩)或固结干缩(沉积岩)而产生的裂隙,如玄武岩中的柱状节理。

2 38 构造裂隙Structured fissure指岩石在构造变动中受力而产生的裂隙。

其特点是具有方向性,大小悬殊,分布不均匀。

2 39 风化裂隙Weathering fissure是指岩石在风化营力作用下发生破坏而产生的裂隙,主要分布地表附近。

2 40 溶穴(溶隙)Karst/solution cave是指可溶的沉积岩(如盐岩、石膏、石灰岩、白云岩等)在地下水溶蚀作用下所产生的空隙(空洞)。

2 41 岩溶率(Kk)Karst rate是指溶穴的体积(Vk)与包含溶穴在内的岩石体积(V)的比值,即即Kk = Vk/V或Kk = Vk/V×100%。

2 42 结合水Bound water是指岩石空隙中受固相表面的引力大于分子自身重力的那部分水,具有抗剪强度。

最接近固相表面的结合水为强结合水;其外层为弱结合水,又称薄膜水,可被植被吸收。

2 43 重力水Gravity water是指岩石空隙中距离固体表面更远、重力对其影响大于固体表面对其吸引力、能在自身重力影响下运动的那部分水。

重力水是水文地质研究的主要对象。

2 44 毛细水Capillary water 由于毛管力作用而保存于包气带内岩层空隙中的地下水。

包括支持毛细水、悬挂毛细水、孔角毛细水。

2 45 结构水(化合水)Constitutional water,Chemical water 称为化学结合水,以H+和OH-离子的形式存在于矿物结晶格架某一位置上的水。

2 46 结晶水Crystallization water 是矿物结晶构造中的水,以H2O分子形式存在于矿物结晶格架固定位置上的水。

2 47 容水性是指岩石容纳水的能力,衡量指标为容水度。

2 48 容水度Water capacity是指岩石完全饱和时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比值。

用小数或%表示,一般小于或等于孔隙度。

2 49 含水量Water content/moisture是岩石空隙中所保留的水分的多少。

重量含水量(Wg)与体积含水量(Wv)的关系:Wv = ?d?Wg,其中??d为岩石的干容重。

2 50 重量含水量(Wg)是松散岩石孔隙中所含水的重量(Gw)与干燥岩石重量(Gs)的比值,Wg=Gw/Gs或Wg=Gw/Gs×100%。

2 51 体积含水量(Wv)是岩石中所含水的体积(Vw)与包含孔隙在内的岩石体积(Vs)的比值,Wv=Vw/Vs或Wv=Vw/Vs×100%。

2 52 饱和含水量 Saturated water content是岩石孔隙充分饱水时的含水量。

2 53 饱和差(土壤饱和差)saturation deficit, soil moisture deficiency是土层或岩层的饱和含水量与实际含水量之差,亦即岩石的容水度与天然湿度之差。

2 54 饱和度Saturation degree)是实际含水量与饱和含水量之比,亦即岩石孔隙中水的体积与孔隙体积之比,以百分数表示。

反映岩石中孔隙的充水程度。

2 55 给水性是饱和岩土在重力作用下能自由排出水的能力。

用给水度表示。

2 56 给水度Specific yield (?)(1)是指地下水位下降一个单位深度、从地下水位延伸到地表面的单位面积岩石柱体在重力作用下所释放出来的水的体积。

常用小数表示,无量纲。

其大小与岩性、地层结构、空隙大小与性质、水位埋深(在毛细带内)及水位降速有关。

? + Sr =n。

(2) 是饱和介质在重力排水作用下可以给出的水体积与多孔介质体积之比。

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