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Fundamentals of Hydrogeoloy
第十二讲
2019/8/7
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第十二章 地下水资源
第一节 作为资源的地下水 第二节 地下水资源的特性 第三节 地下水资源的分类及供水意义
2019/8/7
2
第十一章 地下水资源（Groundwater Resource）
第一节 作为资源的地下水
资源：自然界中存在可供人们利用的物质。 地下水资源的优越之处：
储存资源：不可恢复，是历史形成的，不参与水循环交替
影响因素：含水系统空间形态（地质构造控制，是天 然形成的地下水库库容
量纲：m3
决定了地下水资源的可调节性
数值上等于含水系统经常有水的空间×给水度
2019/8/7
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二、地下水资源的供水意义
供水水源的一般要求： 长期持续性供水（永续发展的需要）——多年性 均衡稳定性（短期考虑）——时时供水
水开采量不应超过其补给量
• 不良后果——开采地下水引起的环境危害
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第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第二节 地下水资源的特性
一、系统性
• 形成：地下水资源是按系统形成与分布的
• 系统内：地下水是一个统一的整体（有水力联系），系统
内部任何一部分的输入（补给或抽水）都会影响（波及） 整个系统
• 地下水资源的可恢复性取决于含水系统的补给条件
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思考： 1、2、3含水层，哪个可恢复性好？
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第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第二节 地下水资源的特性
三、可调节性 地下含水系统是一个天然的地下水库
• 含水介质对水的流动起阻滞作用，可以延长过水时间 • 有利的地质结构形成“蓄水池”：向斜盆地、断块盆
全球几乎找不出不受污染的净地
* 南极企鹅体内已检出DDT
* 两极冰雪的铅浓度在逐年增加
* 我国50个城市调查，45个城市的地下水已受到硝酸盐、酚、 氰、有机磷等的污染，包头市受氰化物污染的面积达162km2
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13.2 地下水污染
二、污染途径（主要）
污染物在地下水中的迁移由对流与弥散构成 对流：污染物与水流速度同步运移 弥散：分子扩散（浓度差产生）
主要问题
地下水位下降：开采条件恶化、水源枯竭、 地面沉降（或塌陷） 环境退化：盐碱化、沼泽化和沙漠化（荒漠化） 地下水污染： 海水入侵 其他
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13.2 地下水污染
广义 contamination 有危害
狭义 pollution
有危害超过标准
地下水污染
在人为影响下，地下水的物理、化学或生物特性发生不 利于人类生活或生产的变化。
• 空间分布均匀广泛 • 时间调节性 • 水质好、水温恒定 • 可利用性（取用投资小）
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第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第一节 作为资源的地下水
地下水资源：能从某一盆地中连续地不至于引起不良后 果地抽取的地下水量。
• 连续地抽取——含水层不会发生危险的涸竭，即地下
地下水污染达到一定程度，便不合乎供水水源的要求（对 于不同用途的地下水，污染标准是不同的）
地下水污染意味着可以利用的宝贵的地下水资源的减少
污染源--污染途径--污染防治与预测
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13.2 地下水污染
一、污染源
污染物质主要来源于
生活 污水与垃圾
工业 污水与废渣
农业 肥料与农药
思考：一个含水系统能够长期持续提供的水量是多少？ ——补给资源的意义
理论上补给资源是含水系统可能供水的最大水量，是评价一 个含水系统供水能力的标志
补给资源的意义： 是平均意义上的，年月有波动，平均估算（多年平均 补给量） 在某些特殊情况下，可以大于补给量
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c井 b井 a井
• 地下水资源量原则上等于含水系统的补给量
• 应以系统为单元评价、开发、管理地下水资源
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5ห้องสมุดไป่ตู้
第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第二节 地下水资源的特性 二、可恢复性
• 天然的可再生的资源均具有可恢复性 • 地下水是通过水循环使水量恢复、水质更新的，水循环
过程是通过补给和排泄两个环节来完成的
分为两类：(1)经常与外界交换的水量——补给资源（A）
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(2)保持于含水系统中的水量——储存资源（B）
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一、地下水资源的分类
补给资源：可恢复、再生，可与外界发生交替
影响因素：受气候因素影响，年与季节的变化
量纲：流量单位（m3/a）
决定了地下水资源的可恢复性
数值上等于含水系统的多年平均补给量
性 当干旱年份含水系统的年补给量小于补给资源时可以通过 “借用”储存资源，保证含水系统的稳定正常的供水能力， 雨季再补充偿还。 没有储存资源再丰富的补给资源也无法利用——白白流走！ 补给资源与储存资源的关系：有借有还。
储存资源
地下水资源 可偿还性
可调节性
补给资源
应急借用 不能永远耗用
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B7 B8
B1
20
B2 B3
B4
B5 抽水井 B6
0
天然条件下Q补天= Q泉1 开采条件下Q补开= Q泉2+Qb Q泉2+Qb>Q泉1 所以，Q补开> Q补
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SUCCESS
THANK YOU
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二、地下水资源的供水意义 储存资源的供水意义：起着调节作用——保证供水均衡稳定
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补给区
A
补给区
B
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第十三章 地下水与环境 Groundwater and the Environment
12.1 与地下水有关的环境问题 12.2 地下水污染
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13.1 与地下水有关的环境问题
人类活动对地下水的干扰，产生的不利影响 过量开发或排除地下水 过量补充地下水 污染物进入地下水
地
含水系统的调节能力取决于储容空间（赋存条件和介质
特点）
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第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第三节 地下水资源的分类及供水意义
一、地下水资源的分类 地下水的分类考虑两方面的因素
• 地下水自身的特性（含水系统的储水和运动） • 从供水的要求——持续而均衡地供应一定的水量
第十二讲
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第十二章 地下水资源
第一节 作为资源的地下水 第二节 地下水资源的特性 第三节 地下水资源的分类及供水意义
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第十一章 地下水资源（Groundwater Resource）
第一节 作为资源的地下水
资源：自然界中存在可供人们利用的物质。 地下水资源的优越之处：
储存资源：不可恢复，是历史形成的，不参与水循环交替
影响因素：含水系统空间形态（地质构造控制，是天 然形成的地下水库库容
量纲：m3
决定了地下水资源的可调节性
数值上等于含水系统经常有水的空间×给水度
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二、地下水资源的供水意义
供水水源的一般要求： 长期持续性供水（永续发展的需要）——多年性 均衡稳定性（短期考虑）——时时供水
水开采量不应超过其补给量
• 不良后果——开采地下水引起的环境危害
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第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第二节 地下水资源的特性
一、系统性
• 形成：地下水资源是按系统形成与分布的
• 系统内：地下水是一个统一的整体（有水力联系），系统
内部任何一部分的输入（补给或抽水）都会影响（波及） 整个系统
• 地下水资源的可恢复性取决于含水系统的补给条件
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思考： 1、2、3含水层，哪个可恢复性好？
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第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第二节 地下水资源的特性
三、可调节性 地下含水系统是一个天然的地下水库
• 含水介质对水的流动起阻滞作用，可以延长过水时间 • 有利的地质结构形成“蓄水池”：向斜盆地、断块盆
全球几乎找不出不受污染的净地
* 南极企鹅体内已检出DDT
* 两极冰雪的铅浓度在逐年增加
* 我国50个城市调查，45个城市的地下水已受到硝酸盐、酚、 氰、有机磷等的污染，包头市受氰化物污染的面积达162km2
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13.2 地下水污染
二、污染途径（主要）
污染物在地下水中的迁移由对流与弥散构成 对流：污染物与水流速度同步运移 弥散：分子扩散（浓度差产生）
主要问题
地下水位下降：开采条件恶化、水源枯竭、 地面沉降（或塌陷） 环境退化：盐碱化、沼泽化和沙漠化（荒漠化） 地下水污染： 海水入侵 其他
2019/8/7
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13.2 地下水污染
广义 contamination 有危害
狭义 pollution
有危害超过标准
地下水污染
在人为影响下，地下水的物理、化学或生物特性发生不 利于人类生活或生产的变化。
• 空间分布均匀广泛 • 时间调节性 • 水质好、水温恒定 • 可利用性（取用投资小）
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第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第一节 作为资源的地下水
地下水资源：能从某一盆地中连续地不至于引起不良后 果地抽取的地下水量。
• 连续地抽取——含水层不会发生危险的涸竭，即地下
地下水污染达到一定程度，便不合乎供水水源的要求（对 于不同用途的地下水，污染标准是不同的）
地下水污染意味着可以利用的宝贵的地下水资源的减少
污染源--污染途径--污染防治与预测
2019/8/7
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13.2 地下水污染
一、污染源
污染物质主要来源于
生活 污水与垃圾
工业 污水与废渣
农业 肥料与农药
思考：一个含水系统能够长期持续提供的水量是多少？ ——补给资源的意义
理论上补给资源是含水系统可能供水的最大水量，是评价一 个含水系统供水能力的标志
补给资源的意义： 是平均意义上的，年月有波动，平均估算（多年平均 补给量） 在某些特殊情况下，可以大于补给量
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c井 b井 a井
• 地下水资源量原则上等于含水系统的补给量
• 应以系统为单元评价、开发、管理地下水资源
2019/8/7
5ห้องสมุดไป่ตู้
第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第二节 地下水资源的特性 二、可恢复性
• 天然的可再生的资源均具有可恢复性 • 地下水是通过水循环使水量恢复、水质更新的，水循环
过程是通过补给和排泄两个环节来完成的
分为两类：(1)经常与外界交换的水量——补给资源（A）
2019/8/7
(2)保持于含水系统中的水量——储存资源（B）
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一、地下水资源的分类
补给资源：可恢复、再生，可与外界发生交替
影响因素：受气候因素影响，年与季节的变化
量纲：流量单位（m3/a）
决定了地下水资源的可恢复性
数值上等于含水系统的多年平均补给量
性 当干旱年份含水系统的年补给量小于补给资源时可以通过 “借用”储存资源，保证含水系统的稳定正常的供水能力， 雨季再补充偿还。 没有储存资源再丰富的补给资源也无法利用——白白流走！ 补给资源与储存资源的关系：有借有还。
储存资源
地下水资源 可偿还性
可调节性
补给资源
应急借用 不能永远耗用
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B7 B8
B1
20
B2 B3
B4
B5 抽水井 B6
0
天然条件下Q补天= Q泉1 开采条件下Q补开= Q泉2+Qb Q泉2+Qb>Q泉1 所以，Q补开> Q补
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SUCCESS
THANK YOU
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二、地下水资源的供水意义 储存资源的供水意义：起着调节作用——保证供水均衡稳定
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补给区
A
补给区
B
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第十三章 地下水与环境 Groundwater and the Environment
12.1 与地下水有关的环境问题 12.2 地下水污染
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13.1 与地下水有关的环境问题
人类活动对地下水的干扰，产生的不利影响 过量开发或排除地下水 过量补充地下水 污染物进入地下水
地
含水系统的调节能力取决于储容空间（赋存条件和介质
特点）
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第十二章 地下水资源（Groundwater Resource）
第三节 地下水资源的分类及供水意义
一、地下水资源的分类 地下水的分类考虑两方面的因素
• 地下水自身的特性（含水系统的储水和运动） • 从供水的要求——持续而均衡地供应一定的水量