第十三章 地下水资源

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13.1 地下水资源概念
（2）地下水资源与地表水资源相比——从以下几个方面 ）地下水资源与地表水资源相比 从以下几个方面 比较： 比较： 空间分布：广而均匀； 空间分布：广而均匀； 时间调节性：地下含水系统是天然水库，动态稳定； 时间调节性：地下含水系统是天然水库，动态稳定； 水质：水质优，洁净，水温恒定，不易受到污染， 水质：水质优，洁净，水温恒定，不易受到污染，但 污染后很难治理； 污染后很难治理； 可利用性：一次性利用投资小，增减便利（ 可利用性：一次性利用投资小，增减便利（增减井 ），但运用费用高 但运用费用高。 数），但运用费用高。 管理上：用户分散，管理相对困难。 管理上：用户分散，管理相对困难。
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三、可恢复性—天然可再生的资源均具有可恢性 可恢复性 天然可再生的资源均具有可恢性
水文循环：地下水通过水文循环使水量不断再生、 水文循环：地下水通过水文循环使水量不断再生、水质 也不断更新， 也不断更新，地下水的水文循环过程是通过补给与排泄两个 环节完成。 环节完成。 恢复能力：含水系统的恢复能力与水文循环的交替程度 恢复能力： 有关（潜水、承压水）。 ）。既取决于可能补给水源水量的大小 有关（潜水、承压水）。既取决于可能补给水源水量的大小 降水量），又取决于含水系统接受补给的条件， ），又取决于含水系统接受补给的条件 （降水量），又取决于含水系统接受补给的条件，后者中最 重要的是地下水赋存条件与含水介质渗透能力。 重要的是地下水赋存条件与含水介质渗透能力。一个恢复性 很差的含水系统，其规模再大，储备水量再多， 很差的含水系统，其规模再大，储备水量再多，也会被用完 枯竭） 无以为继” （枯竭）——“无以为继”。 无以为继 可恢复性意义：是供水水源的必需条件。 可恢复性意义：是供水水源的必需条件。
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难点：系统边界不易确定； 难点：系统边界不易确定；系统划分时 边界有叠置； 边界有叠置；含水系统边界往往垮行政区 域；处于同一含水系统的若干水源地求算 可开采利用水量时，易造成水量重复计算； 可开采利用水量时，易造成水量重复计算； 重复计算和人为夸大水量，造成过渡开采， 重复计算和人为夸大水量，造成过渡开采， 引发环境问题。 引发环境问题。
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13.2 地下水资源的特征 地下水资源的系统性 地下水资源的可调节性 地下水资源的可恢复性
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13.2 地下水资源的特征 一、系统性
形成：地下水资源是按系统（含水系统） 形成：地下水资源是按系统（含水系统）形成与分布 系统响应：地下水是一个统一的整体（有水力联系）， 系统响应：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注入或排除水量，都会影响（波及） 系统内部任何一部分注入或排除水量，都会影响（波及） 整个系统。 整个系统。 因此，某含水系统可以利用的地下水资源， 因此，某含水系统可以利用的地下水资源，应该等于 整个系统所获得的补给量； 整个系统所获得的补给量； 管理：应当以含水系统为单元，统一评价及规划利用 管理：应当以含水系统为单元， 地下水资源。 地下水资源。
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裂隙水的系统性 导水的裂隙系统构成裂隙含水系统，大体可分两类。 导水的裂隙系统构成裂隙含水系统，大体可分两类。 一类是局部构造形成断层， 一类是局部构造形成断层，沿断层破碎带发育的带状含水 局部构造形成断层 体，宽度可以很狭小，也可达几十m或百 以上，长达几 宽度可以很狭小，也可达几十 或百m以上， 或百 以上 km甚至更远。它与周围的区域性裂隙联为一体。当地形条 甚至更远。 甚至更远 它与周围的区域性裂隙联为一体。 件有利时，断层带汇集周围裂隙中的地下水， 件有利时，断层带汇集周围裂隙中的地下水，可以给出相 当大的水量。在天然情况下，往往以泉的形式排泄。 当大的水量。在天然情况下，往往以泉的形式排泄。有时 它与一个或若干个含水层发生联系， 它与一个或若干个含水层发生联系，可以给出更多更稳定 的水量。 的水量。
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另一类是区域性裂隙构成的含水体。 另一类是区域性裂隙构成的含水体。当某种岩性的地 区域性裂隙构成的含水体 层发育了比较密集的构造裂隙或成岩裂隙， 层发育了比较密集的构造裂隙或成岩裂隙，在构造和 地形配合适当时，便可以形成此类含水系统。 地形配合适当时，便可以形成此类含水系统。水在裂 隙中运动比较通畅，若没有有利的储水构造， 隙中运动比较通畅，若没有有利的储水构造，很难保 证常年有水。因此， 证常年有水。因此，这类系统的给水能力在很大程度 上取决于构造条件，通常多为向斜盆地、 上取决于构造条件，通常多为向斜盆地、单斜断块盆 地，或者被其他弱透水地层掩阻的自流斜地等。Biblioteka 11二、地下水资源的可调节性
地下含水系统本身就是一个地下水库——具有水库的 具有水库的 地下含水系统本身就是一个地下水库 功能， 有天然的时间调节能力： 功能，即有天然的时间调节能力：一是含水介质对水 的流动起到阻滞作用，延长过水时间； 的流动起到阻滞作用，延长过水时间；二是地质构造 形成的“蓄水池” 如向斜盆地、 形成的“蓄水池”，如向斜盆地、断块盆地等可以蓄 贮水量。 贮水量。 可调节能力大小取决于：它滞蓄水量的能力， 可调节能力大小取决于：它滞蓄水量的能力， 地质构造的规模（容积大小）；含水介质的性质， 地质构造的规模（容积大小）；含水介质的性质，如 ）；含水介质的性质 给水度µ、厚度M。 给水度 、厚度 。
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在降水较多的大平原中部， 在降水较多的大平原中部，远离山前的部位地形 坡度平缓，含水层的颗粒细小， 坡度平缓，含水层的颗粒细小，地下径流处于滞缓或 基本停滞状态， 基本停滞状态，尽管山前的粗大沉积物可以吸收大量 降水及地表水流，但是， 降水及地表水流，但是，以地下径流方式所能输送的 水量，只能在一定范围内起主要补给作用。 水量，只能在一定范围内起主要补给作用。超出这个 范围，其数量则逐渐减少， 范围，其数量则逐渐减少，最后可以达到微不足道的 程度。这种情况下， 程度。这种情况下，必须根据具体情况来判别地下水 系统的范围，这是系统性表现最不明显的例子。 系统的范围，这是系统性表现最不明显的例子。
第十三章 地下水资源
13.1 地下水资源概念
（1）地下水资源的概念 ） 资源是指自然界存在且可被人类利用的一切 是指自然界存在且可被人类利用的一切。 资源是指自然界存在且可被人类利用的一切。地下水 是能被人类所利用的一种物质， 是能被人类所利用的一种物质，是一种不可或缺的宝贵资 供水，一定数量的水）。 源（供水，一定数量的水）。 地下水资源是水资源的一个组成部分。 地下水资源是水资源的一个组成部分。地下水与大气 地表水在水文循环过程中相互转化，因此， 水、地表水在水文循环过程中相互转化，因此，一个地区 的水资源是一个密切联系的有机整体。 的水资源是一个密切联系的有机整体。 地下水资源：能从某一地下水盆地中连续地、 地下水资源：能从某一地下水盆地中连续地、不至于 地下水盆地中连续地 引起不良结果所抽取的地下水量（柴崎达雄， 提出） 引起不良结果所抽取的地下水量（柴崎达雄，1982提出） 提出
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插图13-1 地下水资源分类示意图 插图
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二、补给资源 ：可以恢复与再生，经常与外系统发生交换 可以恢复与再生， 影响因素：受气候变化影响， 影响因素：受气候变化影响，含水系统每年获得的补 给量与排泄量是有变化的，但从多年平均的角度看， 给量与排泄量是有变化的，但从多年平均的角度看，某 一含水系统多年平均的补给量与排泄量相等， 一含水系统多年平均的补给量与排泄量相等，其多年平 均的年补给量是个定值。 均的年补给量是个定值。 补给资源量：数值上等于含水系统多年平均年补给量。 补给资源量：数值上等于含水系统多年平均年补给量。 量纲：与流量表示相同， 量纲：与流量表示相同，m3/a。 。 补给资源决定了含水系统中地下水资源的可恢复性。 补给资源决定了含水系统中地下水资源的可恢复性。
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大致可以认为，凡具有共同补给来源， 大致可以认为，凡具有共同补给来源，而且此共同补 给来源的补给水量，在总补给量中占有较大比例时， 给来源的补给水量，在总补给量中占有较大比例时，则 作为同一个地下含水系统来对待，不然，则应作为不同 作为同一个地下含水系统来对待，不然， 的系统来考虑。 的系统来考虑。 降水稀少的干旱地区，如我国新疆和河西走廊等地， 降水稀少的干旱地区，如我国新疆和河西走廊等地，地 下水主要靠高山冰雪融化形成的地表径流在山前地带潜 入地下而获得补给。降水量很小，不能成为地下水的主 入地下而获得补给。降水量很小， 要补给源。在山前地带进入地下的水， 要补给源。在山前地带进入地下的水，不但成为当地潜 水的补给源， 水的补给源，而且也成为向盆地中部伸展的各种类型沉 积物中地下水的主要补给来源。因此， 积物中地下水的主要补给来源。因此，尽管从山前到盆 地小部沉积物的类型有变化， 地小部沉积物的类型有变化，其中水的补给来源却只有 一个，可以说是孔隙水表现系统性最明显的例子。 一个，可以说是孔隙水表现系统性最明显的例子。
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孔隙水的系统性 孔隙水的含水系统表现得很不明显， 孔隙水的含水系统表现得很不明显，因为它缺乏集中 的排泄点，而且含水系统的边界也不容易确定。 的排泄点，而且含水系统的边界也不容易确定。 孔隙水主要存在于松散堆积物中， 孔隙水主要存在于松散堆积物中，而后者按成因类型 的不同而有各自的分布范围，有时这也就是系统的范围。 的不同而有各自的分布范围，有时这也就是系统的范围。 但是常常需要考虑具体的补给、 但是常常需要考虑具体的补给、径流和排泄条件来确定其 范围。某一成因类型的松散沉积物， 范围。某一成因类型的松散沉积物，不但在剖面上只占一 定层位，而且在水平方向上也有一定的展布范围。 定层位，而且在水平方向上也有一定的展布范围。这个范 围有时构成一个单独的含水系统； 围有时构成一个单独的含水系统；但更常见的则是不同成 因类型沉积物互相衔接。由同—个搬运 个搬运——地积过程 如 地积过程(如 因类型沉积物互相衔接。由同 个搬运 地积过程 水流或冰流等)所形成的沉积物 由于沉积环境的改变， 所形成的沉积物， 水流或冰流等 所形成的沉积物，由于沉积环境的改变， 沉积类型也发生变化。 沉积类型也发生变化。