地下水的动态与均衡PPT(30张)

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专门水文地质学PPT课件(共12章)第五章地下水动态与均衡

（4）通过区域水均衡计算，确定出区内地下水的均衡状态，预测某些水文地质条件的变化方向，为制定合理的地下水开发方案及科学管理措施提供基本依据。
地下水动态与均衡
地下水动态与均衡的概念地下水动态与均衡研究的意义及基本任务
地下水动态的影响因素及动态类型
地下水动态与均衡的监测项目
地下水动态的影响因素
地下水动态与均衡研究的意义
其研究意义具体表现在：
（1）在天然条件下，地下水的动态是地下水埋藏条件和形成条件的综合反映。因此，可根据地下水的动态特征分析、认识地下水的埋藏条件、水量、水质形成条件和区分不同类型的含水层。（2）地下水动态是均衡的外部表现，故可利用地下水动态资料去计算地下水的某些均衡要素。（3）由于地下水的数量与质量均随着时间而变化，因此一切水量、水质的计算与评价，都必须有时间的概念。如对同一含水层来说，在雨季、旱季、丰水年、枯水年，其水资源数量与水质都可能大不一样。因此，地下水动态资料是地下水资源评价和预测时必不可少的依据。
地下水动态的特点
输入与输出的对应关系统）对外部环境施加的激励（输入）所产生的响应（输出）。
以降雨为例说明地下水动态的形成机制：降水 → 补给地下水系统 → 水位上升。
地下水动态（对外界响应）特点：在时间上表现为滞后和延迟。
地下水动态与均衡
降水
潜水位
1954－1955年北京地区
潜水动态曲线
1—气温；2—相对湿度；3—降水量；4—潜水位；5—蒸发量
地下水动态的影响因素
二、水文因素—河水
河水的影响：主要取决于含水层（地下水系统）距地表水体的远近。
莱茵河对潜水的影响 1、2、3、4、5—观测井中潜水位，数字大的距河远；6—莱茵河水位

7 地下水的动态与均衡

几种条件下的潜水均衡方程式：

干旱半干旱平原区：忽略Zc ；地形切割微弱Qd→0；无越流时Qt =0；径流滞缓Wu1 Wu2 → 0；
Xf + Yf - Zu =μ Δ h 多年均衡条件下：μ Δ h =0，则 Xf + Yf = Zu（入渗补给潜水量全部消耗于蒸发）

湿润山区潜水均衡强烈开采区
Q

1
堆积平原含水系统地下水均衡模式分析

分区（三段均衡区）分析：
X X f1 f2 W Y Y W Z Q W f1 1 u1 d 2 Q Z f2 t u2
山前丘陵潜水冲积平原潜水冲积平原承压水
Q W 2 t 3

同时，对地表水及相邻地区地下水的均衡产生影响。 W2减少及相应的Qt减少，使冲积平原承压水及潜水补给量减少 W1增大，使山区地下水排泄量增大 Xf1及Yf1增大，使地表径流减少，从而使冲积平原潜水收入项Yf2变小。
7.4.5人为影响下的地下水均衡

人类活动主要通过改变补给量或排泄量来影响地下水的动态。加入人为造成的含水层的收入或支出项即可 μ Δ h= Xf + f1+f2+ Qt – Zu-Qr 31.0=22.7+255.5+77.0+9.2-313.4-20 结论：正均衡，潜水位一年上升620mm，蒸发量会逐不断增加，土壤盐渍化原因：灌溉水入渗，排水能力低措施：减少灌水入渗、加大排水能力
1
用含水系统分析，水量均衡方程：
X
f1
X
f2
Y f 1 Y f 2 W 1 Z u1 Z u 2 Q d W 3

水文地质学基础课件——第九章地下水的动态与均衡

特点：大面积，普遍产生影响(尤其对潜水）；
主要有降水与蒸发因素
气候特征表现为：
降水的年内季节性变化
降水的多年变化（如11年周期）
昼夜变化
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
多年变化 --研究周期长
年内变化 --最突出
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第2节地下水动态
思考：解决生产实际问题时如何考虑地下水的水位动态？
量变化等.矿坑排水 ,土壤改良——排水与灌溉
•进行地下水资源计算和管理，建立数学模型时必须
研究动态与均衡。
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第2节地下水动态
一、地下水动态的形成机制降水—补给地下水系统—水位上升—动态变化激励—脉冲式的降水响应—波状信号的信息
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
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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
地质因素是间接且相对稳定的因素（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。

水文地质复习公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

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W3 =KWI=100×50××5/1000×365=18250000m3/a W4 =K'WI=0.001×45×1000000×20/20×365=16425000m3/a
总补给量：312575000m3/a
Z=0.00008×180×1000000×365=5256000m3/a Q=8000000×365=29000m3/a 总排泄量：297256000m3/a
水质季节改变不明显长期，长期向淡化方向发展。 2. 承压水承压水动态类型皆为径流型。
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第三节地下水均衡
地下水均衡：某一时间段内某一地段中，地下水水量、盐量、热量、能量收支间数量关系称为地下水均衡。
一、均衡区与均衡期
均衡区：进行地下水均衡计算所选定区域。
均衡期：进行地下水均衡计算所选定期间段。
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（3）地质原因影响是由地形和地质体岩性、结构、结构所决定系统内
部原因。
潜水：
影响潜水动态地质原因：包气带岩性、潜水埋深（包气带厚度）和给水度。
潜水埋深愈大，水在包气带运移时间愈长，地下水位抬高时间滞后愈长，水位随时间改变曲线呈现为较宽缓波。
包气带岩性渗入性愈好，地下水位抬高时间滞后愈短，水位随时间改变曲线呈现为较陡波。
内地下水各种收（+）、支（－）项代数和等于含水系统（含水层）中储存水量改变量。
设某一地域天然状态下：收入项为A，包括：大气降水量（X）、地表水流入量（Y1）、地下水流入量（W1）、水汽凝结量（Z1）；支出项为B，包括：地表水流出量（Y2）、地下水流出量（W2）、蒸发量（Z2）；均衡期内地下水储存量改变量为△W；则均衡方程为：A - B = △W
c. 丰水期地表水补给地下水，枯水期地下水补给地表水。

10地下水动态与均衡

动态也存在着昼夜变化、季节变化及多年变化。
昼夜变化可由蒸发和蒸腾引起。白天水位下降，夜晚水位上升。变幅可达数厘米。
10.2.1 外部环境的激励输入因素
（1）气象因素季节变化源自于气候变化。我
国大多数地区属季风气候，旱季和
雨季分明。一般情况下，夏季多雨，降水入渗补给地下潜水，潜水位逐渐抬高，并逐渐达到峰值。雨季之后，补给停止，潜水由于径流及蒸发排泄，水位逐渐回落，至次年雨季前，地下水位达到谷值。全年地下水位呈单峰单谷形态（ 103 页图 10.2 ）（图中 3 月份水位少量抬升与冻土融化补给地下水有关）。
发量（Zu，包括土面蒸发及叶面蒸腾），
潜水以泉或泄流形式排泄量（Qd），下游断面潜水流出量（Wu2）。均衡期始末潜水储存量的变化量为μΔh，则： A´ – B´ = μΔh （10.5）即μΔh = (Xf + Yf + Zc + Wu1 + Qt) – (Zu + Qd + Wu2) （10.6）
变化不大，水土向淡化方向演变。*** 应注意实际情况的变化。如在干旱半干旱平原区，在大量人工开采条件下，潜水位下降，原有的入渗—蒸发型动态，可能转化为入渗—径流型动态，导致水土不再继续盐渍化。而当潜水位埋藏深度过大时，还会导致地表土壤干燥、土地荒漠化。
10.4 天然条件下的地下水均衡 10.4.1 均衡区与均衡期
10.1 地下水动态的定义及形成机制
10.1.2 地下水动态的形成机制地下水动态是地下水在各种外界因素激励下所做出的输出响应。
现来分析一次降雨对水位的影响（见下图）。
输入（激励）→ 系统的组成和结构 → 输出（响应）
一次降雨，我们不妨把它看作是发生于某一时刻的“脉冲”。降雨入渗地面并在包气带下渗，达到地下水面后才能使地下水位抬高。这样，与一个降水

第6章地下水的动态与均衡

海淀
14.53
15.04
0.51
12.97
-1.56
石景山
30.26
30.38
0.12
28.96
-1.30
通州
5.59
5.83
0.24
4.48
-1.11
大兴
10.76
12.00
1.24
8.92
-1.84
房山
10.46
11.77
1.31
8.97
-1.49
门头沟
19.91
20.15
0.24
14.35
-5.56
•地下水动态(dòngtài)：在与环境相互作用下，含水层（含水系统）各要素（如水位、水量、水化学成分、水温等）随时间的变化。 •地下水的水量、水质的变化实质上是由含水系统中地下水的补给量、排泄量、储存量变化的综合表现。 •地下水均衡：在某一时段内，某一区域（或地段内）研究地下水水量、水质或热量收支的数量关系。 •地下水动态(dòngtài)与地下水均衡之间的关系：地下水动态(dòngtài)是地下水均衡的外部表现，而地下水均衡则是地下水动态(dòngtài)的内在原因。
响下随时间的变化规律，为查明矿区水文地质条件提供资料 – 地下水动态长期观测任务 – 确定地下水之间、地下水与地表水之间的水力联系，地下水和地表水及大气降水等与矿井充水的关系； – 预计矿井矿井涌水量及其与开采面积、深度、巷道掘进长度的关系； – 分析断层和含水层的富水性、导水性，为矿区供水及矿井水文地质条件作综合性评价(píngjià)提供依据。 – 观测内容与方法，详见表6-2
-5.66
2000年12月末(yuèmò)北京市平原区地下水深比较图埋深(m)

9第九章地下水的动态与均衡

第九章地下水的动态与均衡地下水动态：groundwater regime地下水均衡：groundwater balance (budget)9．1 地下水动态与均衡的概念地下水动态––––在与环境相互作用下，含水层各要素（如水位、水量、水化学成分、水温等）随时间的变化，称作地下水动态。

地下水均衡––––某一时段内，某一地段内地下水水量（盐量、热量、能量）的收支状况称作地下水的均衡。

地下水要素之所以随时间发生变动，是含水层（含水系统）水量、盐量、热量、能量收支不平衡的结果。

例如，当含水层的补给水量大于其排泄水量时，储存水量增加，地下水位上升；反之，当补给量小于排泄量时，储存水量减少，水位下降。

研究目的意义：①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。

②查清地下水的补给与排泄，阐明其资源条件，确定含水层之间以及含水层与地表水水体的关系。

目前：研究较多的是水位动态，水量均衡。

9．2 地下水动态1．形成机制：分析一次降雨对地下水位的影响：输入（降雨）脉冲信号含水层输出（水位升高）波信号滞后时间持续时间地下水位的升高过程表现为一个连续波形图形。

当相邻的两次或更多次降雨接近时，各次降雨引起的地下水抬升的波形便会相互迭加，当各个波峰某种程度迭加时，会迭加成更高的波峰，地下水位会出现一个峰值。

实际情况下往往是各个波形波峰与波谷迭加，削峰填谷，构成平缓的复杂波形。

对泉水流量的影响也类似。

间断性的降水，通过含水层的变化将转化为比较连续的地下水位的变化或泉流量的变化。

2．影响地下水动态的因素1）气象因素：①降水→含水层水量增加→水位抬升→水质变淡；②蒸发→潜水含水层水量减少→水位降低→水质变咸；③气象因素具有季节性的变化，地下水动态也具有季节性变化；④气候还存在多年的周期性变动，如周期为11年的太阳黑子影响丰水年与枯水年从而使地下水位呈现多年周期性变化。

在分析气象因素对潜水位的影响时，必须区分潜水位的真变化与伪变化。

地下水的动态与均衡(ppt 30页)

❖ 含水层（含水系统）经常与环境发生物质、能量与信息的交换，时刻处于变化之中—— 与时间有关
❖ 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。
9.1.1 地下水动态的形成机制
下面以降雨（图9-1）为例说明地下水动态的形成机制： ❖ 降水——补给地下水系统——水位上升(出现变化）
f 1 、f 2 ——分别为灌渠水及田面灌水入渗补给潜水的水量； Q t——下伏承压含水层越流补给潜水的水量； Q r——通过排水沟排走的潜水水量；
❖ 以一个水文年为均衡期，经观测计算，求得均衡方程式各项数值（单位为mm 水柱）:
据此得出以下结论：
❖ （1）潜水表现为正均衡，一年中潜水位上升 620mm，增加潜水储存量31mm（μ ＝0．05）。长此以往，潜水蒸发量将不断增加，会产生土壤盐渍化。
❖ 在开采条件下，含水系统内部及其与外界之间的水量转换，将发生一系列变化（自学）。
9.2.3 人类活动影响下的地下水均衡
❖ 研究人类活动影响下的地下水均衡，可以帮助我们定量评价人类活动对地下水动态的影响，预测其水量水质变化趋势，并据此提出调控地下水动态使之朝向对人类有利的方向发展的措施。
❖ 某灌区潜水均衡方程式为：
❖ 如果简单地将含水系统各部分均衡式中水量收入项累加，则显然比整个系统的水量收入项多了W2及 Qt两项。分别求算的结果比统一求算偏大。
❖ W 2、Q t都属于堆积平原含水系统内部发生的水量转换，而不是含水系统与外部之间发生的水量转换。
❖ 进行大区域水均衡研究时，必须仔细查清上下游，潜水和承压水，地表水与地下水之间的水量转换关系，否则将导致水量重复计算，人为地夸大可开采利用的水量。

第九章--地下水动态与均衡

当补给量Q补 = 排泄量Q排 →地下水处于均衡状态
当补给量Q补 < 排泄量Q排 →地下水处于负均衡状态
当补给量Q补 > 排泄量Q排 →地下水处于正均衡状态
4、地下水动态与均衡的联系：地下水均衡是导致动态变化的原因，而动态则是均衡的外部表现。
5、研究地下水动态与均衡的意义：可以帮助我们查
Qt——下伏承压含水层越流补给潜水水量
Zu——潜水蒸发量（土面+叶面）
Qd——潜水以泉或泄流形式排泄量
Wu2——下游断面潜水流出量
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（3）典型若无越流存在
（Qt=0）时，则方程简化为： μ△h =Xf+Yf-Zu 而多年均衡条件下μ△h =0,则：
从供水角度出发，地下水可供长期开采利用的水量，是含水系统从外界获得的多年补给量。
第九章地下水的动态与均衡
一、地下水动态与均衡的概念二、地下水动态三、地下水均衡
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一、地下水动态与均衡的概念
含水层（含水系统）经常与外界环境发生物质，能量与信息的交换，时刻处于变化之中。
1、地下水动态的概念：在与环境相互作用下，含水层各要素（如水位，水量，水化学成分，水温等）随时间的变化，称作地下水动态。
量202变1/4/化6 相同时，给水度愈小，水位变幅便愈大。
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2、地下水天然动态类型地下水天然动态类型：
（1）潜水的动态类型： 1）蒸发型出现在干旱半干旱地区地形切割微弱的平原或盆地。
动态特点：年水位变幅小，各处变幅接近，水质季节变化明显，长期中地下水不断向盐化方向发展，并使土壤盐渍化。

地下水的动态与均衡共30页

对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
地下水的动态与均衡
51、没有哪个社会可以制订一部永远适用的宪法，甚至一条永远适用的法律。 ——杰斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样一种的网，触犯法律的人，小的可以穿网而过，大的可以破网而出，只有中等的才会坠入网中。 ——申斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大夏，庇护着我们大家；它的每一块砖石都垒在另一块砖石上。 ——高尔斯华绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿

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→ 补给地下水系统→ 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）。

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。

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：（1）是外部环境对含水层（含水系统）的信息输入：如降水、地表水的补给---气象(气候)因素、水文因素；（2）是变换输入信息的含水系统的结构，主要涉及赋存地下水的地质环境条件，地质因素。

（3）人为因素，包括开采、人工回灌、灌溉、库渠渗漏、污水排放等等。

（一）气象（气候）因素气象（气候）是对地下水动态影响最为普遍的因素。

决定了一个地区动态的基本形态。

气象（气候）要素周期性地发生昼夜、季节与多年变化。

地下水动态与均衡-1

地下水动态与均衡
内容安排
1.地下水动态与均衡的概述
2.地下水动态的影响因素
3.地下水动态的成因类型
4.地下水均衡方程
地下水动态与均衡概念
地下水动态
地下水动态，是指表征地下水数量、质量和热量的各种要素(水位、水量、水温、化学组分、气体成分等)在各种因素的影响下随时间而变化的规律。

地下水均衡
地下水均衡，是指这种在一定范围、一定时间内，地下水水量、质量、热量等的补给(输入)与消耗(输出)之间的数量关系。

地下水动态，是地下水均衡的外部表现。

地下水均衡，是地下水动态变化的内部原因。

均衡动态
内部原因外部表现
降水
水位
t1
a b
滞后延迟时间t
时间t Δh1 变幅
地下水动态与均衡之间的关系
降雨
水位时间t t1
b1 Δh1
a1
a2 b2 Δh2 a3 b3 Δh3 时间t
岩溶发育区地下水埋藏深度中等的裂隙砂岩地下水埋藏深度大于100m 的黄土高原。

第九章地下水的动态与均衡.

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 → 补给地下水系统 → 水位上升。
前苏联卡明草原地下水位变化曲线
二、水文因素—河水河水的影响：主要取
决于含水层（地下水系统）距地表水体的远近。
地表水体补给地下水而引起水位抬升。距河流远，水位增幅减小，滞后时间长。
河水对地下水动态的
影响一般为数百米至数公
里，此范围以外，主要受
气候因素的影响。
图9—5 莱茵河洪水对潜水的影响 1、2、3、4、5—观测井中潜水位，数字大的距河远；6—莱茵河水位
地下水均衡某时段某地段地下水物质、能量的收支状况。本章重点讨论地下水量的均衡。
地下水动态与均衡研究意义查清地下水的补给与排泄，确定含水层之间以及含水层与地表水体的关系，阐明其资源条件，为合理利用地下水或有效防范其危害提供的判据。
9.2 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、
承压含水层的水位变动还受到固体潮（月亮 T=12h）、地震等地质应力影响(△ Q=0)。
（三）地下水天然动态类型
潜水和承压水由于排泄方式及水交替程度不同，动态特征也不同。 1、潜水潜水及松散沉积物浅部的水，可分为三种主要动态类型：蒸发型、径流型及弱径流型。（1）蒸发型出现于干旱半干旱地区平原或盆地。地下水径流微弱，以蒸发排泄为主。动态变化特点：年水位变幅小，各处变幅接近，水质季节变化明显。发展趋势是地下水盐化，土壤盐渍化。

10地下水动态与均衡 (1) (1)

均衡期、均衡区、均衡对象（如水量、盐量、热量）
均衡的本质：质量与能量守恒
正均衡、负均衡的概念
10.6 大区域地下水均衡研究中的一些问题
水量重复计算问题开采条件下的变化问题，如负均衡、土体压密与释水等系统的层次关系问题，等
第10 章地下水动态与均衡
10.1 地下水动态与均衡的概念 10.2 地下水动态的影响因素 10.3 地下水动态类型 10.4 天然条件下的地下水均衡 10.5 人为活动影响下的地下水均衡
10.6 大区域地下水均衡研究2 地下水动态的影响因素
10.4 天然条件下的地下水均衡

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§激励—脉冲式的降水 §响应—波状信号的信息
同一时刻的降雨，在包气带中通过大小不同的空隙以不同速度下渗。
当运动最快的水滴到达地下水面时，地下水位开始上升，占比例最大的水量到达地下水面时，地下水位的上升达到峰值，运动最慢的水滴到达地下水面以后，降水的影响便告结束。这样，与一个降水脉冲相对应，作为响应的地下水位的抬升便表现为一个波形。
9.1 地下水的动态
含水层（含水系统）经常与环境发生物质、能量与信息的交换，时刻处于变化之中—— 与时间有关
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。
9.1.1 地下水动态的形成机制
下面以降雨（图9-1）为例说明地下水动态的形成机制：降水——补给地下水系统——水位上升(出现变化）
在开采条件下，含水系统内部及其与外界之间的水量转换，将发生一系列变化（自学）。
9.2.3 人类活动影响下的地下水均衡
研究人类活动影响下的地下水均衡，可以帮助我们定量评价人类活动对地下水动态的影响，预测其水量水质变化趋势，并据此提出调控地下水动态使之朝向对人类有利的方向发展的措施。
某灌区潜水均衡方程式为：
若停止采水使测压水位恢复，砂砾层可以基本上回弹到初始状态（弹性给水度恢复到初始值），但是粘性土层由于是塑性压密，水位恢复后，基本仍保持已有的压密状态（贮水系数保持压密后的值）。
因此，孔隙承压含水系统开采后再使水位复原，并不意味着储存水量全部恢复。由于粘性土压密释水量往往可占开采水量的百分之几十，因此，忽略粘性土永久性释水就会造成相当大的误差。
f 1 、f 2 ——分别为灌渠水及田面灌水入渗补给潜水的水量； Q t——下伏承压含水层越流补给潜水的水量； Q r——通过排水沟排走的潜水水量；
以一个水文年为均衡期，经观测计算，求得均衡方程式各项数值（单位为mm 水柱）:
据此得出以下结论：
（1）潜水表现为正均衡，一年中潜水位上升 620mm，增加潜水储存量31mm（μ ＝0．05）。长此以往，潜水蒸发量将不断增加，会产生土壤盐渍化。
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
（2）破坏原有地下水均衡，导致潜水位抬升的主要因素是灌溉水入渗，其中灌渠水入渗量占水量总收入的70％，田面入渗水量占21％。
（3）现有排水设施的排水能力（年排水量为20mm）太低，不能有效地防止潜水位抬升。
（4）为防止土壤次生盐渍化，必须采取以下措施：或减少灌水入渗（衬砌渠道、控制灌水量），或加大排水能力，或两者兼施，以消除每年31mm 的潜水储存量增加值。
9.2.4 地面沉降与地下水均衡
在对开采条件下的孔隙承压含水系统进行地下水均衡计算时，如果不将地面沉降考虑进去，就会出现误差〔王大纯等， 1981〕〔曹文炳，1983〕。
开采孔隙承压水时，孔隙水压力降低,有效应力增大，砂砾层及粘性土层都将压密释水，砂砾层的弹性给水度与粘性土的贮水系数都将变小。
地下水水位对外界输入（降水）响应的特点：
（1）滞后和延迟现ຫໍສະໝຸດ ；（2）有叠加现象当相邻的两次或更多次降雨接近，各次降雨引起的地下水抬升的波形便会相互迭合。当各个波峰某种程度迭加时，会迭合成更高的波峰，地下水位会出现一个峰值。然而，实际情况下往往多是各个波形的波峰与波谷迭合，削峰填谷，构成平缓的复合波形。
如果简单地将含水系统各部分均衡式中水量收入项累加，则显然比整个系统的水量收入项多了W2及 Qt两项。分别求算的结果比统一求算偏大。
W 2、Q t都属于堆积平原含水系统内部发生的水量转换，而不是含水系统与外部之间发生的水量转换。
进行大区域水均衡研究时，必须仔细查清上下游，潜水和承压水，地表水与地下水之间的水量转换关系，否则将导致水量重复计算，人为地夸大可开采利用的水量。
9.3.5 区域地下水均衡
从供水角度发出，可供长期开采利用的水量，便是含水系统从外界获得的多年平均年补给量。
对于大的含水系统，除了统一求算补给量外，有时往往还需要分别求算含水系统各部分的补给量。此时应注意避免上、下游之间，潜水、承压水之间，以及地表水与地下水之间水量的重复计算。
地下水要素之所以随时间发生变动，是含水层（含水系统）水量、盐量、热量、能量收支不平衡的结果。
地下水均衡——某一地段内地下水水量（盐量、热量、能量）的收支状况。
地下水动态与均衡的分析，可以帮助我们查清地下水的补给与排泄，阐明其资源条件，确定含水层之间以及含水层与地表水体的关系。
动态与平衡是一个广义的概念，各领域都存在收支问题，本章着重研究方法和理论、以及应用。
第九章地下水动态与均衡
Groundwater Regime and Balance
本章内容
地下水动态与均衡的概念 9.1 地下水的动态 9.2 地下水的均衡
地下水动态与均衡的概念
地下水动态——在与环境相互作用下，含水层各要素（如水位、水量、水化学成分、水温等）随时间的变化。
因外界激励（或输入）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
9 .1 .2 影响地下水动态的因素
如果我们把地下水动态看作是含水层（含水系统）连续的信息输出，就可将影响地下水动态的因素分为两类: 一类是环境对含水层（含水系统）的信息输入，如降水、地表水对地下水的补给，人工开采或补给地下水，地应力对地下水的影响等；另一类则是变换输入信息的因素，主要涉及赋存地下水的地质地形条件。