浅层地下水动态及其影响因素-图文

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地下水动态的形成因素及类型

地下水动态的形成因素及类型

地下水动态的形成因素及类型地下水动态是指地下水的水位、水温、水量及水化学成分等要素随时间和空间有规律的变化。

它是自然和人为因素,如气候、水文、地质、土壤、生物及人类活动等对地下水综合作用的过程。

地下水均衡是指地下水的水量或盐分含量在某个时期和某个地段内数量上的增减变化关系。

地下水的动态与均衡是一个有机联系的整体,动态是均衡的外部表征,而均衡则是导致动态变化的内在机理。

一、地下水动态的形成因素(一)自然因素自然因素中的气候和水文因素对潜水或浅层水的动态形成起着主要的作用。

地质因素对深层水的影响则是很大的。

土壤和生物因素只对距地表很浅的潜水动态的形成起一定的作用。

1、气候因素:是地下水动态形成的主要影响因素,具有普遍性、分带性及周期特点。

地过浅部的地下水普遍明显地受气候因素的制约,呈现出分带规律。

其中,降水和蒸发直接地影响着地下水的补给和排泄,所以随着时间的变化,地下水位、水量及水质也跟随着变化。

气温不仅影响降水形式和蒸发强度,也会引起地下水温的变化,并使水的化学成分、矿化度和物理性质发生变化,但气温只能影响地过浅部的地下水。

一般在20-30m以下就受地温的控制。

2、水文因至少:对地下水动态的形成和影响,从区域上来看是局部的。

当地表水与地下水有水力联系时,其联系方式有:1)地表水长期地补给地下水。

例如,河流上游的岩溶发育渗漏段;河流流过山前扇形地的渗透段;河流下游的高河床段等。

2)地下水长期地补给地表水。

例如,河流的上游地段;干旱区多数的内陆湖泊。

3)丰水期地表水补给地下水,枯水期地下水补给地表水。

例如,河流中游、小型山间盆地附近等。

在岸边附近,地表水对地下水的动态影响比较明显,尤其是在靠近地表水体的地段,其地下水变化较大而又快。

反之,则变化小而缓慢。

动太变化的影响范围取决于地表水动态变幅的大小及近岸含水层岩性结构等因素,受到波胩的宽度常常由数百米至1000—2000米。

地表水渗补地下水会使水质发生淡化或恶化,故对水化学动态有一定的影响。

工程地质 第5章 地下水及其对工程的影响

工程地质 第5章 地下水及其对工程的影响
I —— 水力坡度
断面1
断面2
Q O
h L
H1 H2
O’
A
5.5 地下水运动与动态
二、地下水向集水建筑物运动的计算
基坑开挖时,流入 坑内的地下水和地表水 如不及时排除,会使施 工条件恶化、造成土壁 塌方,亦会降低地基的 承载力。施工排水可分 为明排水法和人工降低 地下水位法两种。
5.5 地下水运动与动态
<4.2 4.2~8.4 8.4~16.8 16.8~25.2
>25.2
meq/L
<1.5 1.5~3.0 3.0~6.0 6.0~9.0
>9.0
mol/L
<7.5×10-4 7.5×104~1.5×108 1.5×10-3~3×10-3 3×10-3~4.5×10-3
>4.5×10-3
5.4地下水分类
1 岩土的空隙性
概念:将岩土空隙的大小、多少、形状、连通程度,以及分布 状况等性质统称为岩土的空隙性。
5.2 地下水的基本概念
1 岩土的空隙性
意义:是地下水赋存场所和运移通道,其多少、大小及其分布规 律,决定着地下水的分布与运动特点
分类:岩土空隙的成因不同
孔隙
裂隙
溶隙
5.2 地下水的基本概念
5.1 概述
1 什么叫地下水
赋存和运移于地面以下岩石空隙中的水。狭义上指赋存于地下水面以下饱和含 水层的水。
2 地下水的功能
地下水是一种宝贵的资源
不工
地下水是地球内部地质演变的信息载体
良程 地地
质质
地下水是极其重要的生态环境因子
现问 象题
地下水是一种很活跃的地质营力
5.2 地下水的基本概念

地下水动态及影响因素

地下水动态及影响因素

地下水动态及影响因素摘要:掌握地下水动态的概念、特性、影响因素以及人为活动对地下水的污染等各种情况,了解地下水动态的变化,对水资源的合理开发利用具有非常重要的研究意义。

关键词:地下水动态影响因素一、地下水动态的概念地下水动态是地下水的各种特性(水温、水位、水量、水质、泉流量、开采量、溶质成分与含量及其他物理特征等)随时间及地段的变化,它是各种因素(气候、水文、地质、土壤、生物及人为活动)自身及相互间对地下水作用的历史过程。

地下水要素随着时间的变化而发生着变化,是由于含水系统水量、热量、能量、盐量的收支变得不平衡所致。

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

同样的,能量、热量与盐量的收支不平衡,也会使地下水的水质、水温和水位发生相应的变化。

二、影响地下水动态的因素影响地下水动态的因素分为自然因素和人为因素两大类。

自然因素包括气候、水文、地质、土壤及生物。

其中气候和水文因素对潜水及浅层承压水动态的影响是主要的,而地质因素则对深层水的影响是主要的。

土壤及生物因素只对潜水动态的影响起辅助作用。

(一)气候因素气候因素是表征大气所处物理状态的因素,气候周期性变化明显地反映在潜水和浅层承压水的动态形成过程。

在各种气象要素中,降水及蒸发是影响潜水及浅层承压水动态的主要因素。

气候变化使潜水水温产生变化,水温增高减少潜水中溶解气体的数量,加大蒸发,减少水的粘滞性及表面张力,加强径流。

气候因素包括:1、湿度空气的湿度是指空气中水汽的含量,其表示方法及涵义与地下水的关系。

湿度与地下水的关系是空气中饱和水汽含量随温度增高而增加,当相对湿度达到100%时,水汽可以凝结形成降水。

2、大气降水降水是指由大气层中水汽凝结并降落到地表或植被表面的一切液态水与固体水,如雨、雪、雹、雾、露、霜,降水形式分为底层降水和高层降水。

底层降水是低空水汽在地面、地表物体和植被的表面上凝结形成的降水,如雾、露、霜等,高层降水是高空水汽遇冷凝结降落在地表的降水,如雨、雪、雹、霰等。

浅层地下水水质评价及其影响因素分析——以宿州市为例

浅层地下水水质评价及其影响因素分析——以宿州市为例

指数法等)[7-10]。与此同时,对于水质影响因素分析也同 样至关重要[11-12]。
对于中国北方而言,大部分地区采用地下水作为居 民生活及工农业活动的主要水源[13]。作为苏皖北部的代 表性城市,宿州市是国家重要的工农业城市。因此,对宿 州市地下水资源利用的研究已然成为焦点。对此,前人 已经开展了一部分与宿州市有关地下水资源利用的研 究,但截至目前,这些研究主要集中于地下水资源量的评 价方面[14-16],而对于浅层地下水水质及影响因素的研究 尚 未 深 入 ,这 对 于 地 下 水 保 护 及 可 持 续 管 理 无 疑 是 不 足的。
水资源短缺、水资源分布不均、水环境污染等问题日 益突出,因此,对水资源的科学利用显得尤为重要。从目 前看来,对于水资源利用的研究主要分为水量、水质2个 方面[5-6]。在这些研究中,水质评价作为重要的定量化研 究手段,在水资源利用方面发挥了极其重要的作用,并主 要集中于各种评价方法运用(单因子评价法、内梅罗污染
Shallow Groundwater Quality Assessment and Its Influencing Factors
——Take Suzhou City as an Example QIU Xinyi1,2 e Environment, Anhui University of Science & Technology, Huainan 232001, China; 2School of Resources and Civil Engineering, Suzhou University, Suzhou 234000, China) Abstract: Understanding the groundwater quality and its influencing factors are important to manage regional groundwater resources. In this study, the Water Quality Index(WQI), Gibbs diagram, ion relationship and spatial in⁃ terpolation method were applied for identifying the quality and influencing factors in shallow groundwater of Suzhou city, Anhui province. The results indicated that groundwater was suitable for drinking, and Mg2+, F- and Na+ were the main parameters for affecting the groundwater quality in the study area. Gibbs diagram showed that the hydrochemi⁃ cal composition of groundwater was controlled by water-rock interactions. According to ion relationship method, Na+ and Mg2+ were mainly originated from the weathering of silicate minerals. In addition, spatial interpolation showed that F- was mainly derived from the dissolution of fluorinated minerals. Key words: Shallow groundwater; Water quality assessment; Water-rock interaction; Influencing factors

06地下水运动与动态PPT课件

06地下水运动与动态PPT课件
第六章 地下水运动与动态
➢ 本堂课教学目的及要求:讲解线性和非线性渗透定律, 地下水完整井稳定流运动方程及其应用。区分地下水渗 透流速与实际流速,掌握Darcy定律适用范围,潜水完整 井和承压水完整井Dupuit公式及推导。通过作业掌握达 西定律
➢ 重点:Darcy定律,地下水渗透流速与实际流速的区别, Darcy定律的适用范围及其应用。
(四)达西定律适用范围
Re Ud <10
式中:Re-雷诺系数 U-地下水实际流速(m/d) d-孔隙周围颗粒的直径 u-地下水的运动粘滞系数(m2/d)
课堂作业练习:设地下水在孔隙介质中的渗流流速 V=10m/d,对应孔隙介质中颗粒直径为d=3mm,孔隙比 e=0.667,当地下水温度为15℃时的运动粘滞系数 u=0.1m2/d,问地下水的的运动是否满足Darcy定律
③ 层流和紊流
✓ 水质点有秩序地呈现相互平行而不混杂的运动称为层流; 水质点相互混杂而无序的运动称为紊流。
④ 非稳定、缓变流运动
✓ 渗流场内各运动要素不随时间变化的的地下水运动称为 稳定流;反之,与时间有关则为非稳定流。空间地下水 流运动的计算一般按照平面问题(二维流)考虑,因为 地下水流一般具有缓变流特征。
总阻力F FND 1ndd3 Add SU
6
由于 V nU I dhdS
一、线性渗透定律-Darcy定律推导
得到达西定律公式表达式
V
1n2nd2
I

K1n2nd2wC2d
多孔介 质结构
流体 性质
达西渗透系数决定于多孔介质结构(颗粒的大小、形状、 排列)和流体性质有关
一、线性渗透定律-Darcy定律
➢ 难点:达西公式推导,潜水和承压水完整井流Dupuit公 式及其推导。

工程地质中的地下水位变化影响因素

工程地质中的地下水位变化影响因素

工程地质中的地下水位变化影响因素地下水位的变化是工程地质中一个重要的影响因素。

地下水位的升降会对工程建设、水资源管理和环境保护等方面产生重要的影响。

本文将探讨影响地下水位变化的因素,并分析其对工程地质的影响。

一、气候变化气候变化是地下水位变化的一个重要因素。

气候的干湿程度直接影响着地下水的补给和消耗速率。

当气候干燥时,地表径流减少,土壤蒸发增加,地下水的补给减少,从而导致地下水位下降;而在潮湿的气候条件下,地表水补给增加,导致地下水位上升。

同时,气候变化也会影响降水量和降水季节的分布,进一步影响地下水位的变化。

二、地表地形地下水位的变化还受到地表地形的影响。

地表地形直接影响着地下水的流动和补给速率。

在山区,由于地势的高低差异,地下水会形成水系,并沿地表地形下降;而在平原地区,地下水则会平缓地流向河流或湖泊。

因此,地表地形的改变将会影响地下水位的变化。

三、地下岩溶地下岩溶是地下水位变化的另一个重要因素。

岩溶地区的地下水位波动较大,主要由于溶蚀岩层的特殊性质。

溶解作用会使岩层的孔隙和裂缝增大,从而促进地下水的流动和储存,导致地下水位的变化。

岩溶地区的地下水位变化对于岩溶地区的工程建设和地质灾害预测具有重要意义。

四、人类活动人类活动也是地下水位变化的一个重要因素。

大量的地下水开采会导致地下水位的下降,从而影响工程建设和地下水资源的可持续利用。

此外,城市建设和工业生产的发展也会对地表径流产生重要影响,进而影响地下水位的变化。

尤其是在城市地区,大量的基建工程和地下排水系统的建设会改变地下水的流动方式,进而影响地下水位的变化。

综上所述,气候变化、地表地形、地下岩溶和人类活动是工程地质中地下水位变化的主要影响因素。

了解和分析这些因素对地下水位的影响,对于工程建设规划和水资源管理具有重要意义。

地下水位的变化将对工程地质产生深远影响,因此,在工程建设过程中,需要充分考虑这些因素,并采取相应的措施来保障工程的安全与可持续发展。

地下水位变动对地下工程的影响PPT课件

地下水位变动对地下工程的影响PPT课件

地下水概念
地下水:赋存在地表以下的岩层或土层空隙中的重力水。 按埋藏条件分:①包气带水;②潜水;③承压水 按含水层的空隙性质分为:①空隙水;②裂隙水;③岩溶水
地下水位变化情况
不同地区地下水位的变化趋势往往存在着差异性。像中国的大部分地 区,地下水位趋势呈逐年下降的趋势。而近年来,日本的大部分地区由于 水法的颁布,地下水呈明显上升的趋势。
地下水位上升可导致地下结构物渗水、漏水,并影响其结构寿命。 工程概况: 日本总武隧道建于1965年-1972年,为一并行单线洞室。施工期间, 地下水位在隧道下方,所以没有实施二次衬砌。 面临问题: 铁路运营后,随着地下水开采限制条例的实行,地下水位恢复超过 了隧道的拱顶。从1970年代后期开始,出现隧道漏水、轨道腐蚀、钢筋 锈蚀等问题。
补救措施:
为了针对地下水位上升、基础抗浮力的不足,期间共实施二期补救 工程。
一期工程:在站台与基础之间设置了 3.7104 t的铁块(效果不太好) 二期工程:在地板上设置了650根永久性锚杆。
注明:考虑到高承压水 条件下的止水问题。专 门研发出来世界首创的 具有止水性能的永久性 锚杆系统。
三、地下水位上升导致结构物漏水
东京处于关东平原,周边山体隆起而中心部相对下降的盆地。在 地形地貌是由地质构造运动、多次冰期与间冰期、海平面变动综合作用 的结果。在地形地貌上可细分为丘陵、洪积扇台地和冲积低地。
东京地下水位变化走势:
下图为东京市区6个区的典型地下水位历年变化曲线。例如,江东区、 墨田区的地下水位在1964年之前逐年下降,之后转为上升。1970年至198 3年地下水位大幅度上升。这与1971年开始实行工业用水法,停止使用一 部分工业水源井密切相关。目前仍处在上升态势,但上升趋势减缓。地下 水位上升了34~49 m,现距地表以下1.5-8.2m附近。

广饶县浅层地下水水位年内动态特征分析

广饶县浅层地下水水位年内动态特征分析

广饶县浅层地下水水位年内动态特征分析浅层地下水是广饶县井灌区的重要水源。

现以广饶县2017年9眼地下水监测井监测资料为依据,绘制浅层地下水水位动态变化曲线,摸清年内浅层地下水动态时空变化特征;通过收集2017年降水、蒸发监测资料,调查统计广饶县井灌区农田灌溉情况,分析影响浅层地下水水位动态变化特征的主要因素;提出减小浅层地下水水位下降的建议,为区域地下水资源的可持续利用和区域经济社会协同发展提供技术支撑。

标签:广饶县;浅层地下水;水位;动态特征;影响因素1、研究区域概况广饶县位于东营市南端,地处太沂山北麓山前冲淤积平原和黄泛平原交迭地带。

全县总面积1138平方公里,境内地形自西南向东北逐渐倾斜,西南部最高高程28米,东北部最低2米,自然坡降0.48‰,区内地势平缓,地貌类型以微地貌为主,包括:缓岗、浅平洼地、微斜平地、河阶地、海滨滩涂等。

水文地质条件分部南北不同,水资源空间分布存在差异。

南部井灌区浅层及深层地下水相对储存丰富,水质较好,取水便利,供水稳定;北部地区浅层地下水为微咸水和咸水,仅深层地下承压淡水可利用,资源量有限,补给困难,开发潜力有限。

2、浅层地下水监测资料情况选用广饶县境内浅层地下水监测井9眼,考虑监测数据具有代表性,监测井远离工厂等地下水严重开采区。

7眼监测井位于小清河以南山前平原井灌区,2眼位于小清河以北黄泛平原,监测方式全部为人工观测。

收集整理完成2017年地下水水位监测资料9站年,均为5日监测井。

同时,调查统计2017年广饶县井灌区年内农作物灌溉用水情况;由于浅层地下水受大气降水和蒸发的影响,因此也收集了广饶县2017年的降水和蒸发资料,其中降水量监测资料8站年,蒸发监测资料2站年。

3、浅层地下水水位年内动态变化特征地下水水位动态在大气降水、蒸發、人工开采、地形地貌、地质构造、岩性等自然和人为因素的综合作用下,处于不停的变化之中,其中最主要的制约因素是大气降水和人工开采。

浅层地下水动态及其影响因素

浅层地下水动态及其影响因素

浅层地下水动态及其影响因素前言研究目的与意义阐述海岸带地下水动态监测之作用与意义(其一,对土壤盐分运移的影响;其二,对植被空间分布和演替的影响;其三,对农田排水),评述前人在该地区的工作,结合拟展开的工作,重点分析已有的不足,点名本次工作的意义2 材料与方法地下水监测井空间布点的原则、监测的方法,所可能获得数据和分析方法1.监测井的布设根据不同的土地利用方式在黄河三角洲海积冲积平原区布置了7口地下水动态监测井,其中有5口井分布于东营市垦利县的黄河口镇,剩下的2口井位于河口区的孤岛镇(图1和表1)。

之中的3口井中安装有地下水动态监测系统(型号为ecolog OTT 800),能够实时监测浅层地下水的水位温度和盐分动态,设备以30分钟为间隔监测地下水动态,每天监测48次,通过GPRS信号向位于中国科学院烟台海岸带研究所内的服务器发送数据,分别在每天的0时、6时、12时、18时各发送一次相应时间间隔内的12个数据文件。

每个数据文件包含7组内容,分别为地下水位(m),地下水温度(℃),电池电压(伏特V,可以指示设备电量及工作状态),地下水电导率(ms/cm),地下水盐度(ppt),地下水总溶解固体(TDS,g/L)和数据传送的GPRS移动信号。

其中电压和移动信号每6小时测一次,地下水盐度和TDS是由电导率根据经验公式计算出的,此过程在监测设备内完成。

其余5口井还未安装在线监测设备。

图1监测井井位分布图在黄河口镇中心轴线沿着黄河由东至西布置5口井,分别为井2、井7、井3、井1和井4,它们之间直线距离分别为3.67Km、1.89Km、9.74Km和1.63Km。

井2位于中国科学院黄河三角洲湿地生态环境试验站内,井1在黄河农场的大田内,这两口井都设有地下水动态监测设备(ecolog OTT800),安装时间分别为2013年10月和2014年5月。

井3、井4、井7位于承包农户的农田内。

相应的位置关系可见表1。

孤岛镇的两口观测井(井5、井6)毗邻,直线距离约260m,距黄河故道约2km。

第二节 地下水动态

第二节  地下水动态

第二节地下水动态一、地下水动态的概念地下水的水位、水量、水温、水化学成分在各种因素综合影响下,随时间作有规律的变化,称地下水动态。

地下水的水量和水质等要素随时间变化的原因是由于在一定的时间内,地下水补给和排泄不平衡所致。

即某一时段进入含水层的水量和随水带入的物质成分,如多于同时期内从含水层中排出的水量和物质成分,必然引起含水层中水量和物质成分的增加;反之,则产生相应的减少。

这种增加或减少最终反映在地下水动态上。

地下水动态的研究有着实际的意义,如为了合理开发地下水而调节用水;基坑或矿坑排水;地下水资源评价;改良土壤疏干排水等,都需要地下水的动态资料。

此外,分析地下水动态资料,还有助于地下水的形成及循环规律的理论研究。

二、影响地下水动态的因素为了研究地下水动态,首先必须了解在时间和空间方面改变着地下水水量和水质的各种因素。

这些因素可分为两大类:自然因素和人为因素。

自然因素包括:气候、水文、地质、土壤、生物等。

对潜水来说,气候和水文因素是主要的;对深层承压水,地质因素的作用则是主要的。

(一)自然因素1.气候因素气候的变化具有周期性的特点,变化周期可分为多年的、季节的和昼夜的。

与之相适应,对地下水尤其是对潜水的影响,亦可分为昼夜变化、季节变化和多年变化。

降水的分布历时,直接影响潜水的补给。

气温与湿度的变化,影响潜水的蒸发,使其排泄强度及水质发生相应的变化。

对国民经济影响较大的长期供水或排水工程,必须考虑地下水动态的多年变化。

供水应注意多年最低水位;排水要考虑多年最高水位。

季节变化潜水表现最为明显。

如我国东部季风区,潜水位在一年中一般表现为一个峰值和一个谷值。

前者在降雨集中时期,后者在翌年雨季之前。

水位谷值期地下水矿化度高,峰值期由于降水渗入冲淡,矿化度普遍降低。

但在北方半干旱盐渍土分布区,雨季初期,降水将一年中土壤累积的盐分冲洗进入地下水,故地下水矿化度反而增高,在雨季高峰期为最低。

我国西北干旱地区,降水稀少,对地下水的补给作用不大。

第四章 地下水的补给、排泄和动态

第四章 地下水的补给、排泄和动态

第四章地下水的补给、排泄和动态地下水的循环是指地下水的补给、径流与排泄过程。

地下水以大气降水、地表水、人工补给等各种形式获得补给,在含水层中流过一段路程,然后又以泉、蒸发等形式排出地表,如此周而复始的过程便叫做地下水的循环,其中资源量的增减正是补给与排泄不平衡所致。

第一节地下水的补给含水层或含水系统从外界获得水量的过程即为地下水的补给,其补给来源有:大气降水入渗、地表水入渗、凝聚水入渗、其他含水层或含水系统越流补给和人工补给等。

一、降水入渗补给大气降水包括雨、雪、雹,在许多状况下大气降水是地下水的主要补给方式。

当大气降水降落在地表后,一部分变为地表径流,一部分蒸发重新回到大气圈,剩下一部分渗入地下变为地下水。

一般状况下,入渗补给含水层的水量仅占降水量的20~50%,其余的水量通过各种途径耗失了。

L降水入渗补给地下水的机制大气降水抵达地表便向土壤孔隙渗入,假如土壤初始含水率很小,则入渗水首先形成薄膜水,到达最大薄膜水后,又连续充填毛细孔隙形成毛细水,只有当土壤含水率超过最大持水量时,才形成重力水下渗补给地下水。

一般的降水入渗过程可划分为两个阶段:前期属于受供水强度掌握阶段;后期为受入渗力量掌握阶段。

降雨后包气带水的下渗方式一般认为有两种,即活塞式(PiSton type)及捷径式(short-circuit type)o活塞式是指上部新的入渗水推动下部较老的水作面状下移,此类下渗主要发生于比较均质的砂层中。

捷径式指水流不作面状推动,而沿着某些通路优先下渗,例如在粘性土中下渗水往往沿着某些大孔道——根孔、虫孔及裂隙发生的移动。

⑴均质土的活塞式下渗:入渗水的湿锋面整体向下推动,如同活塞的运移。

分两个入渗阶段:①土壤吸水阶段:降水入渗水用于补充水分亏缺,由于表土干燥,毛细负压大,毛细率很大;②稳定入渗阶段:湿锋面下渗到肯定深度,重力水力梯度起主要作用,毛细水力梯度渐渐变小,入渗率趋于稳定值。

⑵粘性土的捷径式下渗:当降水强度较大,细小孔隙来不及汲取全部水量时,一部分雨水将沿着渗透性良好的大孔隙通道优先快速下渗,并沿通道水分向细小孔隙集中。

10第十章--地下水动态与均衡

10第十章--地下水动态与均衡

第十章地下水动态与均衡地下水动态:groundwater regime地下水均衡:groundwater balance (budget)10.1 地下水动态与均衡的概念地下水动态––––地下水各种要素(水位、水量、化学组分、气体成分、温度、微生物等)随时间的变化,称为地下水动态地下水均衡––––某一时段、某一范围内地下水水量(盐量、热量等)的收支状况,称为地下水均衡。

地下水动态与均衡的关系是:地下水动态是地下水均衡的外在表现,地下水均衡是地下水动态的内在原因。

地下水动态的研究包括:影响因素、类型及成果分析。

地下水均衡的研究包括:均衡区和均衡期的确定,均衡方程式的确定,各收支项的求取,均衡计算结果的校核与分析。

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:地下水动态监测及成果分析,可以解决一系列理论与实际问题:①检验并完善前期水文地质研究结论;②查明地下水资源数量、质量及其变化;③为数学模拟提供依据;④为拟定合理的地下水利用、防治方案及措施提供依据;⑤检验实施中的利用、防治方案及措施的合理性。

地下水均衡研究,可以为拟定合理的地下水利用、防治方案及措施提供定量依据,检验并完善利用、防治方案及措施。

目前:研究较多的是水位动态,水量均衡。

10.2 地下水动态的影响因素1.影响地下水动态的因素地下水动态的本源因素是随时间变动的因素,包括:气象(气候)因素、水文因素、生物因素、地质营力因素、天文因素等。

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。

地下水的动态与均衡地下水动态与均衡的概念地下水

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。

浅谈博兴县地下水位动态与分析

浅谈博兴县地下水位动态与分析

浅谈博兴县地下水位动态与分析博兴县位于山东省中部,是一个以农业为主的县。

由于地处平原地区,缺乏自然积水,农业生产离不开地下水资源。

本文主要讨论博兴县地下水位的动态变化和原因分析。

首先,博兴县的地下水位受到季节变化和气候因素的影响较大。

夏季高温干旱,植物蒸腾量大,地下水位下降较快;冬季雨水少,地下水补给较少,地下水位降低。

每年的农忙季节也是地下水位下降的高峰期,此时农田用水量大,加上长时间的抽取地下水补充用水,导致地下水位下降明显。

其次,博兴县地下水开采量也对地下水位动态变化造成了重要影响。

近年来,随着农业生产的需求增加以及城镇建设的加速,博兴县地下水资源利用量也随之增大。

而由于博兴县地下水补给量较少,因此过量抽取地下水将导致地下水位下降。

在某些地区,地下水位下降已经十分严重,甚至引起了地面塌陷等地质灾害问题。

另外,博兴县农田排水系统的改良也影响着地下水资源的分布和运移。

近年来,采取了一系列措施改善农田排水情况,防治了农作物水分过多、土壤盐渍化等问题。

但同时,这也导致了农田下面的地下水排泄流量的减小,增加了地下水补给的难度。

最后,博兴县地质地形结构的不同也导致地下水位的差异。

博兴县地质构造复杂,地下水属于浅层地下水,水流速度慢,自然补给量也不均匀,吸引力区域大,渗漏孔的大小不一也使地下水位的高低不同。

在不同的地质地形结构中,地下水位的变化也有所差别。

综上所述,博兴县地下水位动态变化的原因十分复杂。

除了季节气候、资源开采量、排水系统改良等因素,还与地质地形结构直接相关。

因此,对于地下水资源的保护和利用需要明确的地下水保护与合理利用,开展旱地节水技术研究,采取合理的管理和监测措施,维护博兴县的地下水资源生态安全。

最新第10章地下水动态与均衡ppt课件

最新第10章地下水动态与均衡ppt课件

10.3 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: 入渗—蒸发型:分布在干旱、半干旱的平原或山 间盆地中心,地下水埋深浅。
补给:当地降水、地表水入渗 (但不丰沛) 径流:微弱 排泄:蒸发为主
10.3 地下水动态类型
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。
10.4 天然条件下的地下水均衡
10.4 天然条件下的地下水均衡
支出项B包括: 潜水蒸发量(Zu)(土面蒸发、植物蒸腾) 潜水以泉或泄流形式排泄量(Qd) 下游断面流出量(Wu2)
储量变化△W为: u△h 则潜水均衡方程式为:
u△h = (Xf+Yf+Zc+Wu1+Qt)- (Zu+Qd+Wu2)
f1-灌渠水入渗补给量 f2-田面水入渗补给量 Qr-通过排水沟排走的潜水水量
10.5 人为活动下的地下水均衡
以一个水文年为均衡期,经观测计算求得: 31.0=22.7+255.5+77.0+9.2-313.4-20.0
结论: ①正均衡,水位上升620mm,增加潜水储量
31mm(μ=0.05).长此以往,会产生土壤盐碱化 ②灌溉水入渗是潜水水位抬升的主因 ③现有设施排水能力不够 ④防止盐碱化措施:或减少灌水入渗量或增加排
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。 地质因素 岩性和岩相等的影响是长期缓慢的,它不反映在
地下水的周期性变化上。如岩性、给水度、渗透 系数的大小在短期内变化不大,但在较长期内可 以逐渐增大。
10.2 地下水动态的影响因素
构造因素是一个区域性的影响因素。 地震、火山活动的影响是短期影响。在震前地下

浅层地下水动态变化特征及保护策略

浅层地下水动态变化特征及保护策略

浅层地下水动态变化特征及保护策略刘淑贤 1 张玉秀 2 宋君 1 1山东省青岛市水文中心,山东青岛 266071 2山东省胶州市水利局,山东青岛266300摘要:地下水是水资源的重要组成部分,是居民生活、城镇公共、工业建设及农田灌溉的重要水源,尤其在地表水匮乏的地区,地下水作为当地主要供水水源,是人们赖以生存的宝贵资源。

鉴于此,依据某地区浅层地下水的近况,以动态监测、对比分析及特征总结等为研究切入点,阐述浅层地下水动态变化特征,并就地下水修复及保护给出相关的指导建议,以供参考。

关键词:城市地下水;浅层区域;动态变化;修复保护引言地下水作为重要的水资源,其环境安全是全球关注的重点问题之一。

人类活动对地下水质量影响日趋严重,污染物负荷增加是导致地下水环境退化的重要的原因之一。

不同的水文地质条件,污染物地下的迁移方式不同,进入地下水的比例和对水质的贡献率也不同。

解析污染源排放与水质之间的响应关系,从污染源、路径等方面,识别区域地下水污染的主要环境影响因素,对地下水环境污染防控,保护地下水安全有重要意义。

1面向新问题的地下水动态演变研究气候变化及其相关影响是当前世界各国学者广泛关注的焦点,尤其在气候响应敏感的水文水资源领域,气候变化条件下的水文过程响应、水资源演变、水循环规律变异等,已经成为该领域研究的热点和前沿。

地下水补径排过程和地下水资源分别作为水文过程和水资源的重要组成部分,对气候变化的响应,也成了地下水研究与实践面临的新问题,其中,气候变化对地下水补给、排泄、储量、水位、资源量、开发利用等的影响研究均有报道。

补给变化是导致地下水动态演变的最直接因素之一,而地下水补给又与气候变化密切相关,因此气候变化对地下水补给的影响在全球、流域、区域尺度的研究最为频繁。

不同的补给机制对气候变化的敏感性不同,对气候变化的响应也不同。

地下水补给变化会引起地下水资源量的变化,进而影响依赖地下水资源的生产、生活和生态用水,气候变化对地下水资源的影响研究也逐渐增多起来。

水文地质学基础之影响地下水因素介绍课件

水文地质学基础之影响地下水因素介绍课件
地下水污染监测:通过监测地下水污染情况,了解地下 水污染程度和污染来源,为地下水污染防治提供依据。
地下水保护措施
01 加强地下水监测:建立地下 水监测网络,实时监测地下 水水位、水质等信息
02 保护地下水源地:划定地下 水源保护区,限制地下水开 采和污染源进入
03 实施地下水回灌:通过人工 回灌,补充地下水资源,改 善地下水环境
水文地质学基础之影响 地下水因素介绍课件
演讲人
目录
01 地下水概述 02 影响地下水因素 03 地下水监测与保护
地下水概述
地下水的定义
01 地下水是指存在于地表以下岩石空隙中的水。
地下水是地球水循环的重要组成部分,包括
02
地下水、土壤水和岩石水。
地下水是重要的水资源,为人类提供了大量
03
的饮用水和农业灌溉用水。
土地利用:不合理的土地利用方式 可能导致地下水补给不足或污染
地下水监测与保护
地下水监测方法
地下水位监测:通过测量地下水位的变化,了解地下水 的动态和水位变化趋势。
水质监测:通过采集地下水样品,分析水质指标,了解 地下水的水质状况和水质变化趋势。
地下水渗漏监测:通过监测地下水渗漏情况,了解地下 水的流失情况和地下水资源的损失情况。
04 加强地下水污染防治:严格 控制工业、农业和生活污水 排放,防止地下水污染
地下水污染防治
污染源控制:减少工业、农业和生活污水排放
地下水监测:建立地下水监测网络,实时监测地下水水质变化
污染治理:采用物理、化学和生物方法治理地下水污染
法律法规:制定和完善地下水污染防治法律法规,加强监管执法 力度
谢谢
影响地下水因素
气候条件
01
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浅层地下水动态及其影响因素前言研究目的与意义阐述海岸带地下水动态监测之作用与意义(其一,对土壤盐分运移的影响;其二,对植被空间分布和演替的影响;其三,对农田排水),评述前人在该地区的工作,结合拟展开的工作,重点分析已有的不足,点名本次工作的意义2材料与方法地下水监测井空间布点的原则、监测的方法,所可能获得数据和分析方法1.监测井的布设根据不同的土地利用方式在黄河三角洲海积冲积平原区布置了7口地下水动态监测井,其中有5口井分布于东营市垦利县的黄河口镇,剩下的2口井位于河口区的孤岛镇(图1和表1)。

之中的3口井中安装有地下水动态监测系统(型号为ecologoTT800),能够实时监测浅层地下水的水位温度和盐分动态,设备以30分钟为间隔监测地下水动态,每天监测48次,通过gpRs信号向位于中国科学院烟台海岸带研究所内的服务器发送数据,分别在每天的0时、6时、12时、18时各发送一次相应时间间隔内的12个数据文件。

每个数据文件包含7组内容,分别为地下水位(m),地下水温度(℃),电池电压(伏特V,可以指示设备电量及工作状态),地下水电导率(ms/cm),地下水盐度(ppt),地下水总溶解固体(TDs,g/L)和数据传送的gpRs 移动信号。

其中电压和移动信号每6小时测一次,地下水盐度和TDs 是由电导率根据经验公式计算出的,此过程在监测设备内完成。

其余5口井还未安装在线监测设备。

图1监测井井位分布图在黄河口镇中心轴线沿着黄河由东至西布置5口井,分别为井2、井7、井3、井1和井4,它们之间直线距离分别为3.67Km、1.89Km、9.74Km和1.63Km。

井2位于中国科学院黄河三角洲湿地生态环境试验站内,井1在黄河农场的大田内,这两口井都设有地下水动态监测设备(ecologoTT800),安装时间分别为20XX年10月和20XX年5月。

井3、井4、井7位于承包农户的农田内。

相应的位置关系可见表1。

孤岛镇的两口观测井(井5、井6)毗邻,直线距离约260m,距黄河故道约2km。

井5旁为稻田,安装有地下水动态监测系统(ecologoTT800),安装时间为20XX年7月;井6则在荒地内,主要植物为芦苇。

表监测井位置及土地利用方式井号井1井2井3井4井5井6井7编号1234567经度118°49'57.67\118°58'43.95\纬度高程m位置37°42'34.23\37°45'53.04\37°45'55.78118°55'2.63\\118°49'12.1437°41'58.09\\118°40'34.6337°55'20.86\\118°40'45.0137°55'23.35\\118°56'17.7237°46'08.18\\距黄河约4.5Km,距渤海约2.00220Km距黄河和渤海分别约为3Km、1.02515Km距黄河约为2Km,距海岸约2.25918Km3.226据黄河约为5Km,距海约20Km 距黄河故道约2Km,距渤海约4.54026Km距黄河故道约2.5Km,距渤海约1.52626Km距黄河约2Km,距渤海海岸约1.61318Km土地利用方式小麦和玉米轮作荒地小麦大豆轮作棉花水稻荒地水稻3、结果与分析部分2.地下水位动态及其影响因素2.1地下水埋深动态研究区域位于黄河三角洲海积冲积平原区,地下水埋深动态主要受大气降水、地表水、渠系入渗的影响,即与气象、水文等因素有关,主要为蒸发型。

一般年内变化可分几个阶段,每年在棉花春播前的3~4月春灌开始,地下水位开始升高,出现一个小峰值;5~6月,为枯水期,水位下降,6月底达到最低值;7~9月为丰水期,水位上升,8月水位达到最高值;10月至次年2月为调整期。

根据在线监测的数据,绘制井1、井2和井5的地下水埋深动态变化曲线(图2),并统计了这三口井的地下水位(表2)。

忽略1号井10月7日地下水埋深的突变,由图中三井的地下水埋深曲线可以看出,井1、井2、井3显示出相似的峰值位置和变化趋势。

其中井2具有明显的周期变化,且以月为周期,再者井2离渤海较近,可以说明潮汐作用对其地下水动态有着显著的影响;井3的地下水动态具有相似的变化规律,但远没有井2那么明显,说明潮汐作用对井5的地下水动态也具有一定的影响;井1未见以月为周期的地下水动态变化规律。

根据表2的地下水埋深统计分析,井1、井2和井5的地下地下水埋深平均值分别为1.727m,1.514m,0.760m,相应的地下水位为0.275m,-0.489m和3.78m,这在一定程度上反映了滨海平原地区浅埋深、水位高的特点。

根据井1和井2的埋深可以看出受海潮影响距海越近,地下水埋深越小,而受地形的影响离海越远,地下水位越高。

井5地下水的浅埋深高水位则是由其地形和土地利用方式造成的,濒临黄河河道和水稻田,有充足的水源补给地下水,使其地下水埋深处于较浅的水平,而抬高的河床则使其水位较高。

从观测期内的地下水变幅来看井1和井2的变幅较大,分别为2.378m和1.907m,井5的观测期较短(约6个月),在此之内有0.76m的地下水变幅,变幅较小。

虽然有很大的地下水变幅,然而结合图2却发现井1的地下水位相对平稳,看不出明显的季节变化,仅在10月7日由于大田的大水漫灌使得地下水位突然急剧升高;而井2的地下水由于潮汐作用而呈现出较为剧烈的震荡变化,但在大的趋势上与井5都呈现出一定的季节性上涨和消落的水位动态特征(如7-9月份)。

表1地下水动态统计分析表井号井1井2井5监测数据量地面高程105741996774192.0021.0254.540地下水埋深最大值2.4382.2441.204最小值0.0600.3370.156变幅 2.3781.9071.048平均值1.7271.5140.760地下水平均水位0.275-0.4893.78020XX/1/719:3020XX/4/13:3020XX/6/2311:3020XX/9/1419:3020XX/12/73:300.00.5井1井2井3地下水埋深(m)1.01.52.02.53.0图2地下水埋深动态曲线2.2地下水埋深影响因素黄河三角洲地区地下水位动态受降水、蒸发、黄河径流量、海洋潮汐、地形地质条件及引黄灌溉等多重因素交互影响、共同作用,其中降水对该地区地下水位的影响面最广、程度最深,是区域地下水位(浅层)动态变化的主要影响因素。

根据三口在线监测井的监测结果可做如下因素分析:井2的地下水动态基本吻合三角洲地区地下水动态变化的普遍规律,此外还受潮汐作用的显著影响,井5的观测时期较短,但可以看出7-9月丰水期地下水位较高的特点,同时也可以看出潮汐作为一个重要的影响因素对地下水动态的作用。

井1距离黄河和渤海相对较远,地表水和潮汐对其影响较小,可以认为其地下水动态是降水与灌溉综合作用的结果,结合井位所处大田耕作方式(小麦玉米轮作),3-4月份春灌地下水位上升,六月份种植玉米,地下水同时受到灌溉和降水的补给地下水位上升,10月上旬种植小麦需要大量的灌溉水,从而导致地下水位急剧上升。

综上,结合三口监测井的地下水动态,可以看出,影响其地下水动态的主要因素为潮汐、灌溉、以及降水。

3.地下水盐分动态及其影响因素3.1地下水盐分动态黄河三角洲海积冲积平原区潜水含盐量年内变化总体较为稳定,降水、灌溉或其它人为扰动会影响局部地区的水质变化。

此外,黄河三角洲生态补水、刁口河流路恢复过水试验、海洋潮汐等对相关区域潜水水质也有一定影响。

图3为井1、井2和井3的地下水电导率的动态曲线,表3为相应的统计值。

由图3可以看出井1电导率在10月上旬大水灌溉前相对比较平稳,而灌溉后电导率突然减小,之后又快速的回升;井2电导率全年平稳;井5在7-9月有较大的动态变化之后趋于稳定。

结合表3可以看出井2总溶解固体平均值高达28.81g/L,已接近海水的水平,且变幅较小,考虑到井2离渤海较近,地下水位动态直接受海潮的影响,可以认为该处地下水与海水有直接的水力联系;井5的TDs也高达25.63g/L,其盐分动态变化与地下水位同步,水位越高,盐分越低;而井1由于处于已耕种多年的大田,且远离渤海,地下水盐分及其赋水土层长期在灌溉作用下得到淡化和淋洗,所以TDs较其他两口井低,为15.73g/L。

表2地下水电导率统计分析表井号井1井2井3总数据量10440199917419平均值15.73228.81325.631最小值0.6224.7614.06最大值20.3731.8127.7变幅19.757.0513.6430TDs(g/L)20XX0井1井2井520XX/10/1020XX/12/1020XX/2/1020XX/4/1020XX/6/1020XX/8/1020XX /10/1020XX/12/10时间图3地下水电导率动态图3.2影响因素浅层地下水矿化度的形成、含量及动态变化与其地质构造、地层岩性、古地理及古气候环境、气象、水文、降水及地表水体的深入补、地下水侧向补给和地下水中主要离子的溶解度以及蒸发浓缩作用、地貌等因素的综合影响有直接关系。

根据井1所处的地形地貌及其地下水盐分的动态规律,可以看出影响其地下水盐分的主要因素为灌溉入渗稀释和地下水盐分的对流补给;井2地下水稳定的高含盐量,可能是由于海水入渗补给造成的,此外夏季高温丰水期地下水盐分升高,可能是降水将土壤盐分淋洗至浅层地下水的缘故;井5地下水盐分在丰水期随水位的升高而降低,是因为井旁稻田有蓄积降水的效果,从而直接入渗稀释地下水。

4、结论最后,小编希望文章对您有所帮助,如果有不周到的地方请多谅解,更多相关的文章正在创作中,希望您定期关注。

谢谢支持!。

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