第一章绪言水文地质学基础PPT课件

水文地质学
学时数：56学时 学 分： 3.5学分 属性：必修 专业基础课 内容：水文地质学的基础概念、基本原理及基本
分析方法，体现当代水文地质学的概念、理论和 方法体系。 教材： 水文地质学基础（第六版） 王大纯 张人权 梁杏等编著 地质出版社 考核方式：闭卷考试（80%）
平时成绩（20%）
地面沉降与海水入侵 过量开采松散沉积物中地下水，造 成地面沉降。滨海地带开采地下水，海水入侵破坏淡水资 源。 化学元素与人类健康 天然地下水缺乏某种人体必需元素 或过量富集某种元素而不宜饮用。缺碘的地下水引起甲状 腺肥大；饮用高氟地下水使人骨质疏松、易折。 矿坑水 采矿或地下工程，地下水涌入，造成施工困难， 甚至造成事故——矿床水文地质学。
滑坡 地下水与其周围岩土构成统一的力学平衡 系统。地下水位变化会破坏原有的平衡导致滑坡、 地震等。
岩崩 裂隙岩体中地下水位抬升，会推动岩体向 临空面位移，触发岩崩。
岩溶坍陷 岩溶区地下水位下降时，覆盖于强烈 岩溶化岩层之上的松散沉积物发生地面塌陷。
地裂缝 主要在沉积厚度急剧变化的边界开采地 下水导致两侧发生差异性地面沉降。例如西安市。
是板块活动的前提 在板块处起到润滑、浮托
作用，减小阻力，板块才能大范围运移。
水岩的力学平衡体系 空隙水压力增大时，岩
土体结构面有效应力和抗剪强度降低，岩土失稳，
从而变性破坏。例如滑坡。
水库诱发地震 是由美国深井灌注废液所引起，
导致库水渗入断裂带，空隙水压力增大，使断裂 锁固能力降低，发生滑移。现在变废为宝，在强 震区的活动断裂带钻进注水，释放能量，避免地 震的发生。
■ 油气勘测 在油气二次迁移形成油气藏，地下
水起着关键作用。应用地下水流动系统理论寻找 与勘查油气田。
储存废料 利用极弱渗透性的岩层储存废料。 开采金属矿床 通过灌注—抽汲井组以地下浸
滤的方式开采某些金属矿床已经付诸实施。
改善污染水的水质 利用包气带与饱水带进行
渗滤循环以改善污染水的水质。
二、地下水的功能 3、不可忽视的致灾因子
地球上的水与水资源：量的概念
地球上的水及所占比例
淡水占全球水量的2.528%
水体种类
亿 km3
%
淡水 亿 km3
%海洋水ຫໍສະໝຸດ 13.3896.54
0
0
地表水
0.2425
1.75
0.2417
69.0
地下水
0.2370
1.71
0.1083
30.92
土壤水
0.00016
0.001
0.000165
0.05
大气水
潜蚀管涌 主要发生在土质堤坝，当堤坝两侧水
位差较大时，颗粒被水流带出，形成管涌通道， 最终堤坝溃决。
石窟文物损坏 主要是水携带的大量盐类积于
石雕表面，然后风化从而损坏石雕。目前主要通 过排除与堵截地下水解决。
冻土区的保温与冷却 主要是在季节性冻土融
冻区损坏公共设施和路基路面。冻土区的保温与 冷却是以后研究的热点！！！
0.000129
0.0009
0.000129
0.04
生物水
0.000011 0.00001 0.000011
0.003
总储量
13.8598
100
0.3503
100
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地球上的水与水资源：淡水
淡水 2.5%
咸水
生物 水 0.1%
冰冻\积雪
地下水
大气水
二、地下水的功能 1、宝贵的资源
95%
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农村饮用地下水 饮用其它水
二、地下水的功能
2、重要的地质营力 生态环境系统中重要 的影响因子。地下水的变化往往影响生态 环境系统——生态水文学、生态水文地质 学。例如地下水的流动性，板块间的润滑、 浮托作用，溶剂，水岩的力学平衡体系， 水库诱发地震等。
良好的溶剂 进入地下后，与周围岩土相互作用， 获得各种化学组分，所以地下水是良好溶剂。
c)工业资源 在缺乏地表水的城市，地下水资源丰富与否影 响工业与城市的发展。
对于作为供水水源的地下水，必须评价其水质水量，查明 其分布规律——供水水文地质学。
d)储能 利用含水介质储能(冬天向井灌注冷水供夏天使用， 夏天向井灌注温水供冬天使用)。
e)工业矿水 地下水中富集某些盐类与元素(如溴、碘、锶、 钡等)时，便成为有工业价值的液体矿产。 矿水 含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，具有一定 医疗与保健作用的地下水。矿水是建立矿泉疗养地与生产 瓶装矿泉水的必要资源。 勘查与评价工业矿水与医疗矿水——矿水水文地质学。
水文地质学基础
王大纯 张人权 等编著 地质出版社
第一章 绪 论
一、水文地质学的研究对象和内容
对象 水文地质学是研究地下水的科学。↑ 地下水即是赋存于地面以下岩土空隙中的水。↑
研究的内容 地下水在与岩石圈、地幔、水圈、 大气圈、生物圈和人类活动相互作用下，其水量 与水质在时间和空间上的变化，以及对各个圈层 产生的影响，从而服务于人与自然相互协调的可 持续发展。
地下水开采利用产生的环境问题：上海地面沉降
外滩防洪挡水墙越筑越高
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二、地下水的功能
4、活跃灵敏的生态环境因子
盐渍化（农业蓄水） 地下水位抬升，蒸发加强，土壤次 生盐渍化。在干旱半干旱的平原盆地中地下水位浅，也会 发育原生的土壤盐渍化。
沼泽化 湿润地区的平原与盆地，地下水位过浅，会产生 原生或次生的土壤沼泽化。过高的地下水位，使土壤处于 嫌氧不透气环境，产生一系列生物化学作用，造成农作物 减产。
a) 供水水源—— 优点： 分布广泛，水质良好、不易污 染，变化稳定，便于利用。 水是人们赖以生存的不可缺少的宝贵资源，作为水 资源重要组成的地下水，由于其水质良好、分布广泛、 变化稳定、便于利用而成为理想的供水水源，有时为 唯一的供水水源。地球含有地下热能资源，热水、热 蒸汽为载热流体。
b)农业生产资源 在半干旱的华北平原，进行灌溉才能保 证稳产高产。我国北方17省市自治区，每年开采用于灌溉 的地下水体相当于黄河全年的总水量（1986）。
f)地下热能资源 地球是一个巨大的热库，热水、热蒸汽是 主要的载热流体，可以发电、建温室等。
g)旅游资源 地下水景观如泉水、温泉、间歇泉、古井遗址 和湿地等都是良好的旅游资源。
我国西北缺水剪影
我国耕地与农村用水
60%
地下水灌溉面积 其它灌溉面积
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