第十章地下水的动态与均衡
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计算所选定的区域。最好是一个具有 隔水边界的完整水文地质单元。 均衡期 地下水均衡计算的所选定时间段。可以是月季年, 也可以是若干年。最好是气象水文共同的强周期。
正均衡 在均衡区均衡期内,地下水物质(水量、盐量)和 能量的收入大于支出,表现为地下水储存量(盐储量)热 能增加的现象。当支出大于收入,地下水物质 (水储存量、 盐储量)和热储量减少称作负均衡。
第2节
影响地下水动态的因素
以大气降水入渗补给抬升潜水位为例说明。一个降雨-地下 水位抬升过程可以看做一个脉冲转换为波形的过程。包气 带的滤波作用,将一次降雨脉冲转换为一个时间滞后和时 间延迟的地下水位波峰。波峰与降雨相对应,波峰出现和 延续的时间,以及波峰形态,取决于包气带岩性及地下水 埋藏深度。 包气带厚度和地下水埋藏深度不同时,地下水位对一次降 雨的响应也是不同的。下图:1为渗透性良好的岩溶,2为 渗透性和厚度适中的砂岩,3为渗透性差且埋深大的粘土。 三者的时间滞后和时间延迟分别见图,很短的尖峰、中等 的波峰和很大的缓峰。若降雨为若干次,则形成叠合波峰。 地下水动态的本源因素是随时间变动的因素:包括气象因 素、水文因素、生物因素,地质营力因素和天文因素等。 地下水动态的转换因素主要是地质结构及水文地质条件。 如地质构造、含水层类型、岩性、地下水埋藏深度等。
第2节
影响地下水动态的因素
二、气象(气候)因素
降水量的时空分布影响潜水的补给,导致潜水含水 层水量增加,水位抬升。气温、湿度、风速等与其它条 件结合,影响着潜水的蒸发排泄,使潜水水量变少,水 位降低。
气象要素具有昼夜、季节与多年变化周期性。其中 季节变化最为显著且最有意义。
我国大部属季风气候。自南而北5至7月先后进入雨 季,降水显著增多,潜水位逐渐抬高并达峰值。雨季结 束,补给逐渐减少。由于径流及蒸发,潜水水位逐渐回 落,到翌年雨季前达谷值。全年潜水位动态呈单峰单谷。
对于潜水:潜水均衡示意图
潜水均衡方程
降水入渗补给量(Xf) 地表水渗入量(Yf) 水汽凝结量(Zc) 上游断面流入量(Wu1) 越流补给量(Qt) 潜水蒸发量(Zu) 排泄量(Qd) 下游断面流出量(Wu2) △ ω = μ△ h
收入项(A)
支出项(B)
均衡期的潜水储量变化
(Xf+Yf+Zc +Wu1+Qt) - (Zu+Qd+Wu2)= μ△h
1954-1955年 北京地区 潜水动态曲线
潜水位
降水
蒸发
气候还存在多年的周期。如11年太阳黑子,导致地 下水位呈同一周期变化。
设计重大的地下水供排水设施,应考虑多年的地下 水位与水量的变化。供水工程应考虑多年地下水位最低 时水量能否满足要求。排水要考虑多年最高地下水位时 的排水能力。缺乏地下水多年观测资料时,则可利用多 年的气象、水文资料,或者根据树木年轮、历史资料与 考古资料,推测地下水多年动态。
(2)径流型 分布于山区及山前。地形高差大,水位埋藏深,蒸 发排泄可以忽略,以径流排泄为主。雨季入渗补给后, 近排泄区的低地水位上升幅度小;山前高处水位上升幅 度大。因此水力梯度增大,径流排泄加强。
动态的特点:年水位变幅大而不均(由分水岭到排 泄区,年水位变幅由大到小),水质季节变化不明显,趋 于淡化。
地震、固体潮、潮汐、外部荷载等都会引起地下水要素 变化。 地震:水位速升速降,化学成分异常(如氡),气体成 分变化。 固体潮:例如周期为12小时的日月位置变化引起的固体 潮,导致地下水位出现波动。 潮汐:海洋潮汐会增减承压含水层荷载,导致地下水位 发生相应升降。 外部荷载:例如矿坑开采、火车开动及停止等都会影响 承压含水层测压水位的升降。 注意:以上这些都只是影响地下水的变化,不影响地 下水储存量的变化。
六、地质因素
1、潜水
降水补给潜水时,包气带厚度与岩性影响地下 水位的变化。潜水埋藏深愈大,水位变化愈滞后。 岩性的渗透性愈好,水位抬升的滞后愈短。 潜水储存量的变化为△ Q=µ *△h。当△ Q相同 时, µ (饱和差)愈小,△h变幅愈大。最典型的 岩溶化岩层渗透性好但饱和差小,水位变幅在分水 岭地区可达数十米甚至更多,滞后性很差。
(3)弱径流型 气候湿润的平原与盆地 地形切割微弱,潜水埋藏深度小,但气候湿润,蒸 发排泄有限,仍以径流排泄为主,但径流微弱。 动态的特征:年水位变幅小,各处变幅接近,水质 季节变化不明显,长期向淡化方向发展。 2、承压水 均属径流型。动态变化的程度取决于构造封闭条件。 构造开启程度愈好,水交替愈强烈,动态变化愈强烈, 水质的淡化趋势愈明显。
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
time
三、水文因素
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,范围以外,主 要受气候因素的影响。
1-5 井水位,井位距河渐远 6 河水位
四、其他因素
2.径流-蒸发型动态 以侧向径流补给为主,以蒸发方式排 泄,地下水化学作用以浓缩为主。 主要分布于干旱内陆盆地远山及盆地 中心部位,地下水埋藏深度浅,岩性为细 粒土。降水稀少,接受地下水侧向径流补 给,地下水位埋藏浅,蒸发排泄为主。动 态的特点是:年水位变幅小而均匀,水质 缺乏明显季节变化,水土向盐化方向演变。
支出项(B)
均衡期的存储量变化
(X+Y1+W1+Z1) - (Y2+W2+Z2)= △ω
水储量变化
△ω
地表水变化量(V) 包气带水变化量(m) 潜水变化量(μ△h) 承压水变化量(μe△hc)
△ ω =A – B
均衡期的存储量变化
(X+Y1+W1+Z1) - (Y2+W2+Z2)= X-(Y2-Y1)-(W2-W1)-(Z2-Z1)= V + m + μ△h + μe△hc= △ω
修建水库:拦截蓄水,抬高地下水位,易引起次生沼泽化 或盐渍化,基岩地区导致岩体工程性降低。 引用地表水灌溉:引来外来水,抬高地下水位,易引起次 生沼泽化或盐渍化。 注意:在干旱半干旱地区,地下水人工排泄可以减少蒸 发量,也可以减轻乃至消除原有的土壤盐碱化,所以经常 排泄地下水很有利;但是注意“度”,人工排泄过多,导 致地下水位大幅度降低,减少了向河流的泄流,破坏原来 的水文系统以及相关的生态环境系统的平衡。 但是地下水补给、排泄过多都会造成生态和水文灾害。
3.入渗-蒸发型动态 以接受当地降水补给为主,径流微弱,就地 蒸发排泄,地下水化学作用为溶滤-浓缩间杂发生。 主要分布于半干旱平原和盆地内部,受季风 影响,季节性干湿变化明显,在微地貌控制下, 局部水流系统发育。因此,地下水由补给区向排 泄区短程径流,地下水位变幅较小。 时间上,溶滤和浓缩作用交替出现; 空间上,溶滤作用和浓缩作用间杂发生。
2、承压含水层 承压水动态变化比潜水小的成因: 隔水顶板限制了补给区的范 围。 补给区变化的影响幅度与范围(动态变化影响因素):(1) 与补给区的距离有关 在补给区的潜水位变化明显,距离远变化渐弱。 (2)受到岩层的渗透性、厚度、给水度等影响。 给水度影响:承压水获得补充水量和能量时,储存量的变化 以弹性给水度µ e (贮水系数S )与测压水位变幅△hc表示,即△ Q=µ e*△hc。由于弹性给水度µ e比潜水给水度小1-3个数量级,接 受同量补给或增加同应力时,承压水测压水位抬升幅度△h比潜水大 得多。 承压含水层的水位变动还受到固体潮(月亮T=12h)、地震等 地质应力引起(△ Q=0)。
由于不同研究者从不同角度进行划分,参照阿利托夫 斯基的分类,以补给和排泄组合方式为基础,结合我国气 候、地形特征,兼顾地下水水量和水质的时间变化,分为 以下四种类型:
1.入渗-径流型动态 接受降水及地表水补给,以径流方式排泄,地下水化 学作用以溶滤为主。 此类动态分布于不同气候条件下的山区及山前,接受 入渗补给,地形切割强烈,地下水位埋藏深,蒸发排泄可 忽略,以径流排泄为主。动态特点是:年水位变幅大而不 均,由补给区到排泄区,年水位变幅由大到小,水质季节 变化不明显,水土向淡化方向演变。
对于一个地区来说,多年的气候变化不大,地下水也 保持收支平衡。在较短的时期内,气候波动较大,地下水 随之表现为水量与水质随时间变化的现象,即地下水动态。
陆地上某一地区天然状态下总的水均衡收支如下图所示
水均衡方程
收入项(A) 大气降水入渗量(X) 地表水上游流入量(Y1) 地下水流入量(越流补给量)(W1) 水汽凝结量(Z1) 地表水下游流出量(Y2) 地下水流出量(W2) 蒸发量(Z1) △ω=A – B
第3节 地下水天然动态类型
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。
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。
第1 节
地下水动态与均衡的概念
地下水动态与均衡的关系: 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、类型和成果分析。 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和分析。 我国国土资源部门累计建立地下水监测点 23800个,监测控制面积100万KM2,主要集中在 城市及大型供水水源地周围。
前苏联卡明草原地下水位变化曲线
黄河源区多年降水周期变化
precipitation (mm)
20 15 10 5 0
period>1.0 a p>3.0 a(3.4a) p>4.0 a(4.3a) p>5.0 a(7.8a) p>8.0 a( 11.2a) p>16.0 a( 22.4a)
-5 1955
4.入渗-弱径流型动态 以接受当地降水补给为主,径流和蒸发均较 微弱,地下水化学作用以溶滤为主。 主要分布于湿润平原和盆地,由于气候湿润, 降水丰富,地形高差小,径流及蒸发排泄均较微 弱,地下水位变幅小,水质季节变化不大,水土 向淡化方向演变。 除此之外,还有径流-径流型,例如内陆的绿 洲。径流-蒸发型和入渗-蒸发型转化为径流-径流 型和入渗-径流型。
第十章 地下水动态与均衡
第1节
地下水动态与均衡的概念
地下水动态 含水层与环境之间进行物质、能量交换时,导致含水层诸 要素(如水位、水量、化学成分、气体成分、温度、微生物等)随时间 的变化的现象。
动态成因 地下水均衡 支状况。 含水层物质、能量收支不平衡。 某一时段、某一地段地下水水量(盐量、热量等)的收
第2 节
影响地下水动态的因素
一、地下水动态的两类影响因素
(1)地下水诸要素(水量、盐量、热量、能量等)本身 的收支变化即外界激励(输入)因素。包括气象因素、气 候因素、水文因素、生物因素、地质营力因素、天文因素 等——地下水本身的收支状况。 (2)影响激励(输入)-响应(输出)关系的转换因素 (影响地下水动态曲线具体形态的因素),主要是地质因 素。主要是地质结构及水文地质条件,包括地质构造、含 水层类型、岩性、地下水埋藏深度等——影响地下水收支 状况的转换因素。
多年干旱半干旱平原潜水均衡方程
降水入渗补给量(Xf) 地表水渗入量(Yf) 水汽凝结量(Zc=0) 上游断面流入量(Wu1=0)径流微弱 无越流补给(Qt=0) 潜水蒸发量(Zu) 排泄量(Qd=0) 下游断面流出量(Wu2=0)径流微弱 △ω= μ△h=0
五、人为活动
井孔开采:井孔开采导致泉流量减少或枯 竭、向河流泄流减少或停止、蒸发量减少 等。 如果新增的补给量以及减少的天然排 泄量之和等于人工排泄量,地下水达到新 的均衡,地下水位维持在原先高程更低的 位置,以更大的浮动变动,但不会持续下 降。
井孔开采 如果人工开采量过大,新增的补给量 及减少的天然排泄量之和小于人工排泄量, 地下水位持续下降。
正均衡 在均衡区均衡期内,地下水物质(水量、盐量)和 能量的收入大于支出,表现为地下水储存量(盐储量)热 能增加的现象。当支出大于收入,地下水物质 (水储存量、 盐储量)和热储量减少称作负均衡。
第2节
影响地下水动态的因素
以大气降水入渗补给抬升潜水位为例说明。一个降雨-地下 水位抬升过程可以看做一个脉冲转换为波形的过程。包气 带的滤波作用,将一次降雨脉冲转换为一个时间滞后和时 间延迟的地下水位波峰。波峰与降雨相对应,波峰出现和 延续的时间,以及波峰形态,取决于包气带岩性及地下水 埋藏深度。 包气带厚度和地下水埋藏深度不同时,地下水位对一次降 雨的响应也是不同的。下图:1为渗透性良好的岩溶,2为 渗透性和厚度适中的砂岩,3为渗透性差且埋深大的粘土。 三者的时间滞后和时间延迟分别见图,很短的尖峰、中等 的波峰和很大的缓峰。若降雨为若干次,则形成叠合波峰。 地下水动态的本源因素是随时间变动的因素:包括气象因 素、水文因素、生物因素,地质营力因素和天文因素等。 地下水动态的转换因素主要是地质结构及水文地质条件。 如地质构造、含水层类型、岩性、地下水埋藏深度等。
第2节
影响地下水动态的因素
二、气象(气候)因素
降水量的时空分布影响潜水的补给,导致潜水含水 层水量增加,水位抬升。气温、湿度、风速等与其它条 件结合,影响着潜水的蒸发排泄,使潜水水量变少,水 位降低。
气象要素具有昼夜、季节与多年变化周期性。其中 季节变化最为显著且最有意义。
我国大部属季风气候。自南而北5至7月先后进入雨 季,降水显著增多,潜水位逐渐抬高并达峰值。雨季结 束,补给逐渐减少。由于径流及蒸发,潜水水位逐渐回 落,到翌年雨季前达谷值。全年潜水位动态呈单峰单谷。
对于潜水:潜水均衡示意图
潜水均衡方程
降水入渗补给量(Xf) 地表水渗入量(Yf) 水汽凝结量(Zc) 上游断面流入量(Wu1) 越流补给量(Qt) 潜水蒸发量(Zu) 排泄量(Qd) 下游断面流出量(Wu2) △ ω = μ△ h
收入项(A)
支出项(B)
均衡期的潜水储量变化
(Xf+Yf+Zc +Wu1+Qt) - (Zu+Qd+Wu2)= μ△h
1954-1955年 北京地区 潜水动态曲线
潜水位
降水
蒸发
气候还存在多年的周期。如11年太阳黑子,导致地 下水位呈同一周期变化。
设计重大的地下水供排水设施,应考虑多年的地下 水位与水量的变化。供水工程应考虑多年地下水位最低 时水量能否满足要求。排水要考虑多年最高地下水位时 的排水能力。缺乏地下水多年观测资料时,则可利用多 年的气象、水文资料,或者根据树木年轮、历史资料与 考古资料,推测地下水多年动态。
(2)径流型 分布于山区及山前。地形高差大,水位埋藏深,蒸 发排泄可以忽略,以径流排泄为主。雨季入渗补给后, 近排泄区的低地水位上升幅度小;山前高处水位上升幅 度大。因此水力梯度增大,径流排泄加强。
动态的特点:年水位变幅大而不均(由分水岭到排 泄区,年水位变幅由大到小),水质季节变化不明显,趋 于淡化。
地震、固体潮、潮汐、外部荷载等都会引起地下水要素 变化。 地震:水位速升速降,化学成分异常(如氡),气体成 分变化。 固体潮:例如周期为12小时的日月位置变化引起的固体 潮,导致地下水位出现波动。 潮汐:海洋潮汐会增减承压含水层荷载,导致地下水位 发生相应升降。 外部荷载:例如矿坑开采、火车开动及停止等都会影响 承压含水层测压水位的升降。 注意:以上这些都只是影响地下水的变化,不影响地 下水储存量的变化。
六、地质因素
1、潜水
降水补给潜水时,包气带厚度与岩性影响地下 水位的变化。潜水埋藏深愈大,水位变化愈滞后。 岩性的渗透性愈好,水位抬升的滞后愈短。 潜水储存量的变化为△ Q=µ *△h。当△ Q相同 时, µ (饱和差)愈小,△h变幅愈大。最典型的 岩溶化岩层渗透性好但饱和差小,水位变幅在分水 岭地区可达数十米甚至更多,滞后性很差。
(3)弱径流型 气候湿润的平原与盆地 地形切割微弱,潜水埋藏深度小,但气候湿润,蒸 发排泄有限,仍以径流排泄为主,但径流微弱。 动态的特征:年水位变幅小,各处变幅接近,水质 季节变化不明显,长期向淡化方向发展。 2、承压水 均属径流型。动态变化的程度取决于构造封闭条件。 构造开启程度愈好,水交替愈强烈,动态变化愈强烈, 水质的淡化趋势愈明显。
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
time
三、水文因素
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,范围以外,主 要受气候因素的影响。
1-5 井水位,井位距河渐远 6 河水位
四、其他因素
2.径流-蒸发型动态 以侧向径流补给为主,以蒸发方式排 泄,地下水化学作用以浓缩为主。 主要分布于干旱内陆盆地远山及盆地 中心部位,地下水埋藏深度浅,岩性为细 粒土。降水稀少,接受地下水侧向径流补 给,地下水位埋藏浅,蒸发排泄为主。动 态的特点是:年水位变幅小而均匀,水质 缺乏明显季节变化,水土向盐化方向演变。
支出项(B)
均衡期的存储量变化
(X+Y1+W1+Z1) - (Y2+W2+Z2)= △ω
水储量变化
△ω
地表水变化量(V) 包气带水变化量(m) 潜水变化量(μ△h) 承压水变化量(μe△hc)
△ ω =A – B
均衡期的存储量变化
(X+Y1+W1+Z1) - (Y2+W2+Z2)= X-(Y2-Y1)-(W2-W1)-(Z2-Z1)= V + m + μ△h + μe△hc= △ω
修建水库:拦截蓄水,抬高地下水位,易引起次生沼泽化 或盐渍化,基岩地区导致岩体工程性降低。 引用地表水灌溉:引来外来水,抬高地下水位,易引起次 生沼泽化或盐渍化。 注意:在干旱半干旱地区,地下水人工排泄可以减少蒸 发量,也可以减轻乃至消除原有的土壤盐碱化,所以经常 排泄地下水很有利;但是注意“度”,人工排泄过多,导 致地下水位大幅度降低,减少了向河流的泄流,破坏原来 的水文系统以及相关的生态环境系统的平衡。 但是地下水补给、排泄过多都会造成生态和水文灾害。
3.入渗-蒸发型动态 以接受当地降水补给为主,径流微弱,就地 蒸发排泄,地下水化学作用为溶滤-浓缩间杂发生。 主要分布于半干旱平原和盆地内部,受季风 影响,季节性干湿变化明显,在微地貌控制下, 局部水流系统发育。因此,地下水由补给区向排 泄区短程径流,地下水位变幅较小。 时间上,溶滤和浓缩作用交替出现; 空间上,溶滤作用和浓缩作用间杂发生。
2、承压含水层 承压水动态变化比潜水小的成因: 隔水顶板限制了补给区的范 围。 补给区变化的影响幅度与范围(动态变化影响因素):(1) 与补给区的距离有关 在补给区的潜水位变化明显,距离远变化渐弱。 (2)受到岩层的渗透性、厚度、给水度等影响。 给水度影响:承压水获得补充水量和能量时,储存量的变化 以弹性给水度µ e (贮水系数S )与测压水位变幅△hc表示,即△ Q=µ e*△hc。由于弹性给水度µ e比潜水给水度小1-3个数量级,接 受同量补给或增加同应力时,承压水测压水位抬升幅度△h比潜水大 得多。 承压含水层的水位变动还受到固体潮(月亮T=12h)、地震等 地质应力引起(△ Q=0)。
由于不同研究者从不同角度进行划分,参照阿利托夫 斯基的分类,以补给和排泄组合方式为基础,结合我国气 候、地形特征,兼顾地下水水量和水质的时间变化,分为 以下四种类型:
1.入渗-径流型动态 接受降水及地表水补给,以径流方式排泄,地下水化 学作用以溶滤为主。 此类动态分布于不同气候条件下的山区及山前,接受 入渗补给,地形切割强烈,地下水位埋藏深,蒸发排泄可 忽略,以径流排泄为主。动态特点是:年水位变幅大而不 均,由补给区到排泄区,年水位变幅由大到小,水质季节 变化不明显,水土向淡化方向演变。
对于一个地区来说,多年的气候变化不大,地下水也 保持收支平衡。在较短的时期内,气候波动较大,地下水 随之表现为水量与水质随时间变化的现象,即地下水动态。
陆地上某一地区天然状态下总的水均衡收支如下图所示
水均衡方程
收入项(A) 大气降水入渗量(X) 地表水上游流入量(Y1) 地下水流入量(越流补给量)(W1) 水汽凝结量(Z1) 地表水下游流出量(Y2) 地下水流出量(W2) 蒸发量(Z1) △ω=A – B
第3节 地下水天然动态类型
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。
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。
第1 节
地下水动态与均衡的概念
地下水动态与均衡的关系: 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、类型和成果分析。 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和分析。 我国国土资源部门累计建立地下水监测点 23800个,监测控制面积100万KM2,主要集中在 城市及大型供水水源地周围。
前苏联卡明草原地下水位变化曲线
黄河源区多年降水周期变化
precipitation (mm)
20 15 10 5 0
period>1.0 a p>3.0 a(3.4a) p>4.0 a(4.3a) p>5.0 a(7.8a) p>8.0 a( 11.2a) p>16.0 a( 22.4a)
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4.入渗-弱径流型动态 以接受当地降水补给为主,径流和蒸发均较 微弱,地下水化学作用以溶滤为主。 主要分布于湿润平原和盆地,由于气候湿润, 降水丰富,地形高差小,径流及蒸发排泄均较微 弱,地下水位变幅小,水质季节变化不大,水土 向淡化方向演变。 除此之外,还有径流-径流型,例如内陆的绿 洲。径流-蒸发型和入渗-蒸发型转化为径流-径流 型和入渗-径流型。
第十章 地下水动态与均衡
第1节
地下水动态与均衡的概念
地下水动态 含水层与环境之间进行物质、能量交换时,导致含水层诸 要素(如水位、水量、化学成分、气体成分、温度、微生物等)随时间 的变化的现象。
动态成因 地下水均衡 支状况。 含水层物质、能量收支不平衡。 某一时段、某一地段地下水水量(盐量、热量等)的收
第2 节
影响地下水动态的因素
一、地下水动态的两类影响因素
(1)地下水诸要素(水量、盐量、热量、能量等)本身 的收支变化即外界激励(输入)因素。包括气象因素、气 候因素、水文因素、生物因素、地质营力因素、天文因素 等——地下水本身的收支状况。 (2)影响激励(输入)-响应(输出)关系的转换因素 (影响地下水动态曲线具体形态的因素),主要是地质因 素。主要是地质结构及水文地质条件,包括地质构造、含 水层类型、岩性、地下水埋藏深度等——影响地下水收支 状况的转换因素。
多年干旱半干旱平原潜水均衡方程
降水入渗补给量(Xf) 地表水渗入量(Yf) 水汽凝结量(Zc=0) 上游断面流入量(Wu1=0)径流微弱 无越流补给(Qt=0) 潜水蒸发量(Zu) 排泄量(Qd=0) 下游断面流出量(Wu2=0)径流微弱 △ω= μ△h=0
五、人为活动
井孔开采:井孔开采导致泉流量减少或枯 竭、向河流泄流减少或停止、蒸发量减少 等。 如果新增的补给量以及减少的天然排 泄量之和等于人工排泄量,地下水达到新 的均衡,地下水位维持在原先高程更低的 位置,以更大的浮动变动,但不会持续下 降。
井孔开采 如果人工开采量过大,新增的补给量 及减少的天然排泄量之和小于人工排泄量, 地下水位持续下降。