第0章 地下水水文学 绪论PPT课件
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《地下水水文学实验》课件
通过本课我们对地下水水文学实验的方法、应用，以及一些应用案例进行了介绍和概括， 使大家对地下水水文学实验有了更为全面深刻的认识。
2 应用前景
随着科技的发展，地下水水文学实验在未来的应用前景仍然广阔，值得广大科学家去深 入研究和探讨。
参考文献
管理地下水水源可持续利用的环境政策建构：
肖雷, 金光杰
潜水泵在地下水排水治理中的应用：
地下水水文学实验的目的
定义
地下水水文学实验是通过实 地或室内实验，来检验和确 定地下水源、成因、补给、 流动、贮存等水文特征的试 验研究。
研究对象
地下水水文学实验的研究对 象以及实验内容相对比较具 体，包括取样、水位观测、 水质分析等。
意义
地下水水文学实验不仅能为 地下水的开采利用提供依据， 同时也可以为工程建设提供 可靠的基础数据。
地下水水文学实验的流程
实验前准备
实验过程
地下水水文学实验前的准备比较 重要，包括取样点的确定、钻孔、 顶管等设备准备等。
地下水水文学实验包括取样、水 位观测、水质分析等等，整个流 程需要按照规范进行。
数据处理及分析
地下水水文学实验的结果需要进 行一系列的统计分析和数据处理， 以得到更为准确的数据，并通过 多个数据进行对比。
《地下水水文学实验》 PPT课件
本课程详细介绍了地下水的基础知识以及地下水水文学实验的方法、流程、 结果及应用。让你轻松掌握地下水水文学实验的核心知识。
地下水基础知识介绍
1
概念
地下水是指地表下面的水分。
2
分类
根据埋深、成因、水文特征分类等多个角度，地下水可分为不同类型。
3
分布
地下水分布广泛，随时随地都可能存在。
唐卫, 程德武, 郑煜曜
2 应用前景
随着科技的发展，地下水水文学实验在未来的应用前景仍然广阔，值得广大科学家去深 入研究和探讨。
参考文献
管理地下水水源可持续利用的环境政策建构：
肖雷, 金光杰
潜水泵在地下水排水治理中的应用：
地下水水文学实验的目的
定义
地下水水文学实验是通过实 地或室内实验，来检验和确 定地下水源、成因、补给、 流动、贮存等水文特征的试 验研究。
研究对象
地下水水文学实验的研究对 象以及实验内容相对比较具 体，包括取样、水位观测、 水质分析等。
意义
地下水水文学实验不仅能为 地下水的开采利用提供依据， 同时也可以为工程建设提供 可靠的基础数据。
地下水水文学实验的流程
实验前准备
实验过程
地下水水文学实验前的准备比较 重要，包括取样点的确定、钻孔、 顶管等设备准备等。
地下水水文学实验包括取样、水 位观测、水质分析等等，整个流 程需要按照规范进行。
数据处理及分析
地下水水文学实验的结果需要进 行一系列的统计分析和数据处理， 以得到更为准确的数据，并通过 多个数据进行对比。
《地下水水文学实验》 PPT课件
本课程详细介绍了地下水的基础知识以及地下水水文学实验的方法、流程、 结果及应用。让你轻松掌握地下水水文学实验的核心知识。
地下水基础知识介绍
1
概念
地下水是指地表下面的水分。
2
分类
根据埋深、成因、水文特征分类等多个角度，地下水可分为不同类型。
3
分布
地下水分布广泛，随时随地都可能存在。
唐卫, 程德武, 郑煜曜
《水文学原理》课件
水文学在水利工程中的应用
水利工程规划
水文学为水利工程提供基础数据 ，如流域的径流量、水位、流速 等，帮助规划者评估工程对流域
水文环境的影响。
洪水预测与管理
水文学通过分析历史洪水数据， 预测未来洪水趋势，为洪水预警
和防洪减灾提供科学依据。
水资源评价与开发
水文学研究流域的水资源量、分 布和变化规律，为水资源评价、 开发利用和保护提供重要依据。
意义
水循环是地球上水圈和大气圈相互作用的产物，是地球上水的重要运动和循环过 程，对地球表面的气候、生态系统和人类生活等方面都有重要影响。
水循环的环节与过程
环节
水循环包括蒸发、降水、径流等环节 。
过程
水从海洋蒸发后形成水汽，通过气流 输送到陆地，在陆地形成降水，再通 过地表径流和地下水等方式回到海洋 ，完成一个循环。
水文学观测的现代技术
遥感技术
利用卫星或飞机搭载的 遥感设备，对大面积水 体进行快速、准确的观
测。
自动监测技术
利用传感器、数据采集 器等设备，对水体各项
参数进行实时监测。
GIS技术
利用地理信息系统，对 水文学数据进行空间分
析和管理。
数学模型
利用数学模型模拟水文 学过程，预测水文学变
化趋势。
水文学观测数据的处理与分析
河流、湖泊、地下水等水体类型与特征
河流
地下水
河流是流动的水体，由雨水、融雪等 补给，具有水位、流量、流速等特征 ，是水循环的重要环节。
地下水是储存在地下的水体，主要由 降水、地表水渗透形成，具有水位、 水质、储量等特征，是重要的水资源 之一。
湖泊
湖泊是静止的水体，主要由河流、地 下水等补给，具有水深、水质、湖岸 线长度等特征，对周边生态环境有重 要影响。
水文学原理 ppt课件
海洋水文学 水文气象学
陆地水文学
地表水水文学 土壤水水文学
地下水水文学
河川水文学 湖泊水文学 冰川水文学 河口水文学
按应用分 环境水文学、农业水文学、城市水文学······
二、传统水文学的内容
1.水文测验 (或水文信息采集) 2.水文预报 3.水文水利计算
第二节 水文学的发展
一、水文学简史
英文Hydrology，来源于拉丁语，“水的知识”。 经历了四个发展时期：
展进入了一个新时代，流域数学模型、水资源学、水环境 学、随机水文学相继形成。
五、发展史
• 水文学的分类
分类依据
划分的分类与分支学科
研究方法 研究对象
动力水文学、系统水文学、计算水文学、水文统计学、 随机水文学、地理水文学、同位素水文学、数字水文学 等
河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、 河口海岸水文学、水文气象学、地下水文学、海洋水文 学和水资源学等
------333---333333000000000
------111---111111000000000
------111---111111000000000
------444---444444000000000
000000000 ------222---222222000000000
茆
000000000
新泾河
钱 泾 口
圩角港
000000000
------111---111111000000000
青
龙
港
------111---111111000000000
000000000
崇头
崇
明
白
000000000 ------111---111111000000000
水文地质学基础ppt课件
3.2.2 概念的相对性
定义中的模糊概念—“相当水量，微不足道，较大水力梯度”等
严格的“是与非”的逻辑思维，在很多情况下是相对的和模糊 的概念相对性的意义：
从实际应用角度来看划分的相对性——相当水量
满足需要就可以了。如在某处一口井出水量80m3/d，作为1万人的
供水，非含水层；作为饮料厂、装瓶生产则为含水层。又如一个小 泉水流量0.11/s≈8.6m3/d，大厂——非，村用——是。
地下水污染地下水污染地下水污染主要分布在城区附近和地表水污染严重的地区地下水污染主要分布在城区附近和地表水污染严重的地区心脑血管病是世界卫生组织总干事讲过只要采取预防措施就能减少一半的死亡也就是说一半的死亡完全是可以预防的1012020自然界的水循环自然界的水循环心脑血管病是世界卫生组织总干事讲过只要采取预防措施就能减少一半的死亡也就是说一半的死亡完全是可以预防的1012020自然界的水循环自然界的水循环心脑血管病是世界卫生组织总干事讲过只要采取预防措施就能减少一半的死亡也就是说一半的死亡完全是可以预防的1012020第二章岩土中的空隙和水a分选好的高孔隙度沉积b分选差的低孔隙度沉积c分选好的高孔隙度卵石沉积d分选好的矿物充填沉积e岩体溶解空隙f岩体裂隙21岩土中的空隙孔隙度是指某一体积岩石包括孔隙在内中孔隙体积所占的比例心脑血管病是世界卫生组织总干事讲过只要采取预防措施就能减少一半的死亡也就是说一半的死亡完全是可以预防的1012020心脑血管病是世界卫生组织总干事讲过只要采取预防措施就能减少一半的死亡也就是说一半的死亡完全是可以预防的1012020裂隙
全国60%的耕地 全部或部分使用地下水灌 溉
全国95％以上的农 村饮用地下水
95%
Company Logo
8
农村饮用地下水 饮用其它水
地下水的基本知识 ppt课件
PPT课件
34
PPT课件
A
135
115
埋藏深度： 某点地面 标高减去 该点潜水 位。如A 点埋藏深 度=135115=20米
35
1、地形等高线；2、等水位线；3、等埋深线；4、潜水流向；5、潜水埋藏深度
为零区（沼泽区）；6、埋深0~2m 区；7、埋深2~4m；8、埋深大于4m 区
PPT课件
36
PPT课件
牢固地吸附在土壤颗粒表面的薄层（通常只有几个水
分子厚）水膜。是一层近于固态的水。
薄膜水 吸着水
薄膜水——又叫弱结合水，是指在吸
着水层以外的液态水膜。这层水不受
重力影响，但由于引力不等薄膜水质
土粒
点可由厚的地方向薄处转移。
重力水——指在重力作用下，贮存 在岩石和土壤的非毛管孔隙中自由 运动的水。
重力水
溶隙的体积，通常 由钻孔中所取得的
岩心测量而得
V岩石总体 积
PPT课件
8
二、水在岩土中的存在形式
地 矿物结合水 壳 岩 石 中 的 水 空隙中的水
沸石水、结晶水
结构水 结合水
强结合水（吸着水） 弱结合水（薄膜水）
液态水 重力水 毛细水
固态水
气态水
PPT课件
9
吸着水——又叫强结合水，指由分子引力和静电引力
PPT课件
5
孔隙度测定方法
1、概略测定方法： n=V水/V砂
2、准确测定方法：
n=（1-δ/γ)×100%
δ—松散岩石的容重
水
γ—松散岩石的比重
3、坚硬岩石：饱和液体法
PPT课件
液 面 砂 子
6
2、裂隙：指固结的坚硬岩石在构造运动以及其他各
地下水水文学课件
在地下水面以 上，毛管水影响到的 范围内称作支持毛管 带或毛管水活动层， 毛管水高度随土壤性 质不同而不同。
毛细管 悬着水
地表
包 气 带
支持 毛管带
地下水
第十九页，本课件共有139页
松散岩土毛细管上升高度
岩土名称
细砂砾岩 极粗砂 粗砂 中砂 细砂 淤泥
颗粒尺度 （mm）
2~5 1~2 0.5~1 0.2~0.5 0.1~0.2 0.05~0.1
当承压含水层上复附加压力时，与之保持平衡的是
：含水层骨架对它的反作用力’；
❖承压水作用在隔水顶板上的水压力P。
当抽水后，承压水头下降了H，即承压水压力降
低了rH，则会发生如下的反应：
隔水顶板
H
承压含水层
第三十五页，本课件共有139页
P ’
P ’
（1）空隙度发生变化 由于上复的荷载没有变化，则原来由水压力承
毛细管 悬着水
地表
包 气 带
支持 毛管带
地下水
第二十一页，本课件共有139页
重力水：
是受重力作用而能自由运动的那一部分水， 具有一般液态水性质，如可以在重力作用下产生 水流运动，能传递压力等，因此，重力水不易保 持在土壤上层，是形成地下水的重要来源。
第二十二页，本课件共有139页
2）气态水 气态水指以水蒸气状态存在于非饱和含水岩
岩土允许水体透过本身的性能称为透水性。
岩土的透水性主要取决于岩土空隙的大小、形状 、数量及联通性。
度量岩土透水性的指标是渗透系数。渗透系数愈
大，表明岩土的透水性愈强；反之，则愈弱。 （后 述）
第三十七页，本课件共有139页
4．含水层及隔水层
1）含水层：
工程地质学5地下水ppt课件
孔隙：松散沉积物是由大小不等的颗粒组成的，颗粒间普
遍存在着孔隙
孔隙率
nv
Vv V
100%
岩土孔隙率的大小，主要与颗粒的形状、排列情况及颗粒的分选性和 压密、胶结情况有关。松散沉积物的孔隙率一般很大，可达20%-60%
沉积物的孔隙率范围
沉积物
孔隙率(％)
分选好的砂或砾 砂砾混合物 粉砂 粘土
25-50 20-35 35-50 35-60
达西定律
1856年法国学者 Darcy对砂土的渗 透性进行研究
渗透试验
结论：
水在土中的渗透速度与试 样的水力梯度成正比
达西定律
v=KI
水力梯度，即沿渗流方向 单位距离的水头损失
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
§5.2
地下水类型及其主要特征
5.2.1 地下水类型
地下水起源分类
动画
渗 透 水
大气降水 冰雪溶水 地表水 渗入地下 聚集的水
凝 结 水
水蒸气 凝结后 渗入地下 的水
受地形和 河流位置
的影响
受底板隔水 层高度变化
的影响
受含水介质 渗透性变化
的影响
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
潜水的补给和排泄
补给源： 大气降水、地表水、深层地下水及凝结水， 其中大气降水是主要来源。
遍存在着孔隙
孔隙率
nv
Vv V
100%
岩土孔隙率的大小，主要与颗粒的形状、排列情况及颗粒的分选性和 压密、胶结情况有关。松散沉积物的孔隙率一般很大，可达20%-60%
沉积物的孔隙率范围
沉积物
孔隙率(％)
分选好的砂或砾 砂砾混合物 粉砂 粘土
25-50 20-35 35-50 35-60
达西定律
1856年法国学者 Darcy对砂土的渗 透性进行研究
渗透试验
结论：
水在土中的渗透速度与试 样的水力梯度成正比
达西定律
v=KI
水力梯度，即沿渗流方向 单位距离的水头损失
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
§5.2
地下水类型及其主要特征
5.2.1 地下水类型
地下水起源分类
动画
渗 透 水
大气降水 冰雪溶水 地表水 渗入地下 聚集的水
凝 结 水
水蒸气 凝结后 渗入地下 的水
受地形和 河流位置
的影响
受底板隔水 层高度变化
的影响
受含水介质 渗透性变化
的影响
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
潜水的补给和排泄
补给源： 大气降水、地表水、深层地下水及凝结水， 其中大气降水是主要来源。
水文学原理(水文水资源绪论及第一章)PPT课件
%
淡水亿 km3
%
96.54
0
0
地表水
0.242541
1.75
0.2417
69.0
地下水
0.23700
1.71
0.1083
30.916
土壤水
0.000165
0.001
0.000165
0.047
大气水
0.000129
0.0009
0.000129
0.037
生物水
0.0000112
0.00001
0.0000112
承压水
大气降水
水汽水平运动
地面 蒸发 根系吸收
蒸腾 内陆
海陆间
海上
滴落 地表径流
根系吸收 地下径流
蒸腾
滴落 根系吸收
水面蒸发 海洋
2.水文学的研究内容：
水文学作为地球物理科学的一个分 支，主要研究地球系统中水的存在、分 布、运动和循环变化规律，水的物理性 质、化学性质，以及水圈与大气圈、岩 石圈和生物圈的相互关系。
各省会城月市份 分月降雨量
400 350 300 250 200 150 100
50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份
降雨量（mm）
北 京 天 津 石家庄 太 原 呼和浩特 哈尔滨 长 春 沈 阳
上 海 南 京 合 肥 杭 州 福 州 南 昌 武 汉 长 沙 南 宁
香 港 澳 门 台 北
年径流量（亿m3） 牋巴西 牋俄联邦 牋加拿大 牋美国 牋印度尼西亚
中国 牋印度 牋日本
各主要国家的年径流总量
60000 50000 40000 30000 20000 10000
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➢培养学生综合分析各种地下水问题和解决 实际问题的能力。
01 课程的目的与内容
课程的主要内容
➢通过课堂讲课、课外作业和讨论，主要传
授地下水的形成与转化、地下水的类型与 特征、饱水带及包气带中水分和溶质的运 动、地下水动态与均衡、地下水计算与评 价以及地下水资源管理与保护等有关内容。
01 课程的目的与内容
课程的成绩考核
➢总成绩包括平时成绩和期末考试成绩，平 时成绩占总成绩的20~30%，由平时作业、 出勤率和习题课的成绩组成，期末考试成 绩占总成绩的70~80%。
➢考核方式：闭卷考试
01 课程的目的与内容
教材与参考文献
➢ 教材：束龙仓，《地下水水文学》，北京：中国水 利水电出版社，2009年1月第一版；
➢ 地面沉降 ➢ 地面塌陷 ➢ 海水入侵 ➢ 土壤次生荒漠化
于开采深层承压地下水，降低 了开采含水层的水头压力，从而导致粘土(淤 泥)质隔水层及含水层中粘土(淤泥)质透镜体 被压缩，引起地面区域性下沉的现象。
地面沉降
地面沉降
张家港地面沉降
地下水水文学
Groundwater Hydrology
2013年9月
绪论
31 课程的目的与内容 2 地下水资源开发利用 3 地下水水文学的发展 34 地下水的功能与应用
01 课程的目的与内容
课程的目的
➢目的是使学生能系统地获得地下水的形成、 埋藏、交替循环等方面的理论知识；
➢要求学生掌握地下水水文学的基本概念、 基本原理和基本知识；
0.3 地下水水文学的发展
水文学发展历程
❖ 水文学的发展，大体可分为以下几个阶段： ➢ 一、萌芽时期（1400年以前） ➢ 二、奠基时期（1400～1900年） ➢ 三、应用水文学的形成（1900～1950年） ➢ 四、现代水文学时期（1950年后） ❖ 随着计算机、遥感等高新技术的应用，使水文学
发展进入了一个新时代，流域数学模型、水资源 学、水环境学、随机水文学相继形成。
0.3 地下水水文学的发展
水文学及其分支
❖ 水文学按其研究水体不同形成不同分支：河流水文 学、冰川水文学、沼泽水文学、湖泊水文学等。
❖ 水文科学主要通过定点观测、野外查勘和水文实验 (主要是野外实验)等手段，获得水体时空分布和运 动变化的信息，因而逐渐形成了水文测验学、水文 调查、水文实验三个分支学科。
➢ 各国开采地下水的主要用途不尽相同，如美国、中国、印度、 巴基斯坦用于灌溉的地下水量约占地下水总开采量的50%以 上，而日本和欧共体各国的地下水主要用于居民生活供水。 全球绝大部分城市的供水依靠地下水，美国50%的生活用水 取自地下水。
02 地下水资源开发利用
国外地下水开发利用
➢ 美国 ➢ 印度 ➢ 也门 ➢ 孟加拉 ➢ 约旦
02 地下水资源开发利用
中国地下水开发利用
➢ 原始阶段（20世纪以前） ➢ 初步开发阶段（20世纪50至60年代） ➢ 大规模开发阶段（ 20世纪70初至70年代末） ➢ 加速开发阶段（ 20世纪80初至20世纪末） ➢ 强化管理阶段（21世纪初以来）
02 地下水资源开发利用
与地下水开发利用的环境问题
应用－环境负效应 地裂缝
肃宁
沧州市深层水位降落漏斗
197沧2 州
1972-19759.21
1975-1980
1980-1995 1995-2000
48.66
69.99
90.41 95.69
黄骅
河北沧州地
裂缝长4km
岩溶塌陷
地面塌陷也是一种地面 变形现象，多发生在隐 伏岩溶地下水开采区， 塌陷。由于过量开采岩 溶地下水，疏干或部分 疏干了溶洞，受重力作 用，覆盖物塌落，地面 形成坑、槽、沟等塌陷 现象，即为地面塌陷。
0.2 水与水文学科的发展
0.3 地下水水文学的发展
水
➢水文学是关于地球上水的起源、存在、分布、循 环、运动等变化规律，以及运用这些规律为人类 服务的知识体系。
➢据《水文基本术语和符号标准》（GB/T5009598），水文学是研究存在于地球上的大气中和地 球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律 及其内在联系的学科，包括水体的形成、循环和 分布，水体的化学成分、生物、物理性质以及它 们对环境的效应等。
海水入侵
海水入侵是海岸地 区地下淡水超量开 采而造成的海水向 陆地流动的地下径 流。
北方土地荒漠化
西南石漠化
土地盐碱化
❖因干旱、半干旱而强烈的潜水蒸发，导致地 下水中的盐分在土壤中积累而使土壤盐碱化， 这种现象称为土壤次生盐碱化。
应用—排水工程
明渠排水
暗管排水
应用—环境工程
绪论
31 课程的目的与内容 2 地下水资源开发利用 3 地下水水文学的发展 34 地下水的功能与应用
0.3 地下水水文学的发展
水
➢ 地球表层的水 (Water) 是由地球内部逸出的，经过 35亿年的积聚和演变，逐渐形成今天的水圈 （Hydrosphere）。
➢ 水是无色透明的液体，是地球上生命的源泉和生命 赖以生存和发展的必需物质。
➢ 地球上现有13.86×108km3的水，以液态、固态和气 态分布于地面、地下和大气中，形成地表水(surface water)、地下水(Groundwater)和大气水 (atmospheric water)，其中淡水(fresh water)仅占 2.53%。
❖ 水文科学作为一门应用科学主要包括工程水文学、 农业水文学、森林水文学、都市水文学、医疗(卫 生)水文学等分支学科，其中以工程水文学发展最 为迅速。
0.3 地下水水文学的发展
➢ 参考文献： ➢ 1. 王大纯，张人权等. 水文地质学基础.北京:地质出
版社. 2002.8 ➢
绪论
31 课程的目的与内容 2 地下水资源开发利用 3 地下水水文学的发展 34 地下水的功能与应用
02 地下水资源开发利用
国外地下水开发利用
➢ 20世纪80年代中期，全球地下水开采量约5500亿m3/a，其中 美国、中国、日本、澳大利亚分别为1135亿m3/a、760亿 m3/a、138亿m3/a和27亿m3/a，到20世纪末，全球地下水开 采量已经超过7500亿m3/a，近10多年中，全球地下水开采量 以印度和中国的增长量最大。
01 课程的目的与内容
课程的主要内容
➢通过课堂讲课、课外作业和讨论，主要传
授地下水的形成与转化、地下水的类型与 特征、饱水带及包气带中水分和溶质的运 动、地下水动态与均衡、地下水计算与评 价以及地下水资源管理与保护等有关内容。
01 课程的目的与内容
课程的成绩考核
➢总成绩包括平时成绩和期末考试成绩，平 时成绩占总成绩的20~30%，由平时作业、 出勤率和习题课的成绩组成，期末考试成 绩占总成绩的70~80%。
➢考核方式：闭卷考试
01 课程的目的与内容
教材与参考文献
➢ 教材：束龙仓，《地下水水文学》，北京：中国水 利水电出版社，2009年1月第一版；
➢ 地面沉降 ➢ 地面塌陷 ➢ 海水入侵 ➢ 土壤次生荒漠化
于开采深层承压地下水，降低 了开采含水层的水头压力，从而导致粘土(淤 泥)质隔水层及含水层中粘土(淤泥)质透镜体 被压缩，引起地面区域性下沉的现象。
地面沉降
地面沉降
张家港地面沉降
地下水水文学
Groundwater Hydrology
2013年9月
绪论
31 课程的目的与内容 2 地下水资源开发利用 3 地下水水文学的发展 34 地下水的功能与应用
01 课程的目的与内容
课程的目的
➢目的是使学生能系统地获得地下水的形成、 埋藏、交替循环等方面的理论知识；
➢要求学生掌握地下水水文学的基本概念、 基本原理和基本知识；
0.3 地下水水文学的发展
水文学发展历程
❖ 水文学的发展，大体可分为以下几个阶段： ➢ 一、萌芽时期（1400年以前） ➢ 二、奠基时期（1400～1900年） ➢ 三、应用水文学的形成（1900～1950年） ➢ 四、现代水文学时期（1950年后） ❖ 随着计算机、遥感等高新技术的应用，使水文学
发展进入了一个新时代，流域数学模型、水资源 学、水环境学、随机水文学相继形成。
0.3 地下水水文学的发展
水文学及其分支
❖ 水文学按其研究水体不同形成不同分支：河流水文 学、冰川水文学、沼泽水文学、湖泊水文学等。
❖ 水文科学主要通过定点观测、野外查勘和水文实验 (主要是野外实验)等手段，获得水体时空分布和运 动变化的信息，因而逐渐形成了水文测验学、水文 调查、水文实验三个分支学科。
➢ 各国开采地下水的主要用途不尽相同，如美国、中国、印度、 巴基斯坦用于灌溉的地下水量约占地下水总开采量的50%以 上，而日本和欧共体各国的地下水主要用于居民生活供水。 全球绝大部分城市的供水依靠地下水，美国50%的生活用水 取自地下水。
02 地下水资源开发利用
国外地下水开发利用
➢ 美国 ➢ 印度 ➢ 也门 ➢ 孟加拉 ➢ 约旦
02 地下水资源开发利用
中国地下水开发利用
➢ 原始阶段（20世纪以前） ➢ 初步开发阶段（20世纪50至60年代） ➢ 大规模开发阶段（ 20世纪70初至70年代末） ➢ 加速开发阶段（ 20世纪80初至20世纪末） ➢ 强化管理阶段（21世纪初以来）
02 地下水资源开发利用
与地下水开发利用的环境问题
应用－环境负效应 地裂缝
肃宁
沧州市深层水位降落漏斗
197沧2 州
1972-19759.21
1975-1980
1980-1995 1995-2000
48.66
69.99
90.41 95.69
黄骅
河北沧州地
裂缝长4km
岩溶塌陷
地面塌陷也是一种地面 变形现象，多发生在隐 伏岩溶地下水开采区， 塌陷。由于过量开采岩 溶地下水，疏干或部分 疏干了溶洞，受重力作 用，覆盖物塌落，地面 形成坑、槽、沟等塌陷 现象，即为地面塌陷。
0.2 水与水文学科的发展
0.3 地下水水文学的发展
水
➢水文学是关于地球上水的起源、存在、分布、循 环、运动等变化规律，以及运用这些规律为人类 服务的知识体系。
➢据《水文基本术语和符号标准》（GB/T5009598），水文学是研究存在于地球上的大气中和地 球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律 及其内在联系的学科，包括水体的形成、循环和 分布，水体的化学成分、生物、物理性质以及它 们对环境的效应等。
海水入侵
海水入侵是海岸地 区地下淡水超量开 采而造成的海水向 陆地流动的地下径 流。
北方土地荒漠化
西南石漠化
土地盐碱化
❖因干旱、半干旱而强烈的潜水蒸发，导致地 下水中的盐分在土壤中积累而使土壤盐碱化， 这种现象称为土壤次生盐碱化。
应用—排水工程
明渠排水
暗管排水
应用—环境工程
绪论
31 课程的目的与内容 2 地下水资源开发利用 3 地下水水文学的发展 34 地下水的功能与应用
0.3 地下水水文学的发展
水
➢ 地球表层的水 (Water) 是由地球内部逸出的，经过 35亿年的积聚和演变，逐渐形成今天的水圈 （Hydrosphere）。
➢ 水是无色透明的液体，是地球上生命的源泉和生命 赖以生存和发展的必需物质。
➢ 地球上现有13.86×108km3的水，以液态、固态和气 态分布于地面、地下和大气中，形成地表水(surface water)、地下水(Groundwater)和大气水 (atmospheric water)，其中淡水(fresh water)仅占 2.53%。
❖ 水文科学作为一门应用科学主要包括工程水文学、 农业水文学、森林水文学、都市水文学、医疗(卫 生)水文学等分支学科，其中以工程水文学发展最 为迅速。
0.3 地下水水文学的发展
➢ 参考文献： ➢ 1. 王大纯，张人权等. 水文地质学基础.北京:地质出
版社. 2002.8 ➢
绪论
31 课程的目的与内容 2 地下水资源开发利用 3 地下水水文学的发展 34 地下水的功能与应用
02 地下水资源开发利用
国外地下水开发利用
➢ 20世纪80年代中期，全球地下水开采量约5500亿m3/a，其中 美国、中国、日本、澳大利亚分别为1135亿m3/a、760亿 m3/a、138亿m3/a和27亿m3/a，到20世纪末，全球地下水开 采量已经超过7500亿m3/a，近10多年中，全球地下水开采量 以印度和中国的增长量最大。