水文地质学基础课程第一讲

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2、从水基与相邻学科的联系来看，它是一门十 分重要的专业基础课：
水文学(Hydrology) 地质学(Geology) 水文地质学(Hydrogeology)
地下水动力学 水文地球化学 专门水文地质学 工程水文地质学 环境水文地质学 水文地质学基础
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五、 “水基”课的特点及学习方法
医疗或健身功能的矿水(natural mineral water) 。 疗养院、天然矿泉水厂、啤酒厂等需特殊功能的水资源。
地下热能利用 地球是个天然热库──可以供热，发电等。
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2、地下水是极其重要的生态环境因子
地下水的变化会影响生态环境的天然平衡
地下水与其周围的环境相互依存，打破一个环节就会引起或 正或负的反馈（报复），打破原有生态平衡 ，会使环境发 生变化（可以有益，或有害）。有害的例子：
城市，一半存在不同程度的缺水；华北、西北水资源短缺问 题更严重,1995年以来，我国开始在西北一些边远地区找水。 水资源紧缺严重制约着国民经济的可持续发展。
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1、地下水是一种宝贵的资源（resources）
b) 液体矿产:
地下水高含盐类或稀有元素，具工业开采价值。 如四川自贡三叠纪岩层中的卤水，每升水含盐300g之多。
传递应力： – 水库诱发地震等（通过观测地下水动态监测预报地震） – 有地下水的作用会加剧地质灾害的发生，如滑坡 强的溶剂： – 某些油田及金属矿带的形成是由于地下水对化学物质的
溶解及摄取，然后迁移到适宜的部位沉淀或聚集下来， 可作为找油、找矿的标志。
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4、地下水是重要的信息载体
由于地下水是应力传递者，又在流动；地下水位、水 量、水温、水化学成分等的变化或异常可以反映地下 的许多信息，为找矿、找油、地震火山滑坡预报、地 质演变等的研究提供依据。
教材
• 王大纯等，水文地质学基础，地质出版社，1994 • 水文地质学基础实验实习讲义，2001
参考书
• 任天培主编，水文地质学，地质出版社 • R.A. Freeze, J.A. Cherry, Ground Water，1979
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绪言
一、什么是水文地质学？
狭义：研究地下水的科学。 地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水。 广义：研究地下水圈的科学。 地下水圈包括地壳浅部岩石空隙中的水以及地球深部层圈中的 水。
热量的传输者 4、地下水是（地球内部地质演变的）信息载体
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1、地下水是一种宝贵的资源（resources）
a) 供水水源：分布广，变化稳定，水质好不易污染。
目前，世界上陆地的一半为干旱、半干旱地区，1/3耕地， 2/3牧区水源不足。
有些阿拉伯国家进口雨水，中东长期摩擦一是石油，二是水。 20世纪80年代以来，我国城市缺水愈来愈严重，全国600个
水是人类生存不可缺少的宝贵资源，在人类生活与生产活动中 具有不可替代的重大作用。地下水是水资源的重要部分（地球 上淡水占2.53%,其中地下水占1.7%）
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二、地下水的主要功能
1、地下水是一种宝贵的资源（resources） a) 供水水源 b) 液体矿产
2、地下水是极其重要的生态环境因子 3、地下水是一种很活跃的地质营力─地壳内能量、
Fundamentals of Hydrogeoloy
第 一讲
水文与水资源工程、环境工程专业
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水文地质学基础 Fundamentals of Hydrogeology
总学时: 50
讲课 32； 实验 12；习题 6 主讲：郭会荣 助课：梁杏、孙蓉琳 先修课程：地质学基础及第四纪地 质、水力学、构造地质学等
？结合你家乡的实际情况或所见所闻，分析说明地下水 的某种功能？
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三、水文地质学的发展历史
三个时期：1856年以前的萌芽时期，1856年至20世纪中叶的奠 基时期，20世纪中叶至今的发展时期。
萌芽时期：由逐水而居到凿井取水的大转折 奠基时期：1856年，达西定律出现，标志可进行地下水渗流
1、水文地质学在经济建设中作用重大：
找水、水资源评价管理等； 采矿：矿山排水，矿坑水的疏干； 工程问题：公路铁路桥梁的选线、勘察、建设；水库、大坝的
选址；城市建设中水源地的选择，城市规划，建筑物基坑排水 环境问题：海水入侵、地面沉降、地下水污染防治、废物处置、
地质灾害勘察、设计与施工； 农田水利
易于理解但不容易深入掌握与灵活运用； 基本概念、基本原理和基本方法（认真听讲，
勤于思索，弄清实质） 实践性强，培养动手能力（实验课） 培养分析问题能力（习题讨论课）
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第一章 自然界的水循环 Water /hydrological cycle
地球上的水 水循环 与水文循环有关的气象水文因素 我国水文循环概况
第一节 地球上的水
地球是个富水行星，地球各层圈水的分布状况及其存 在状况差别很大。
深部层圈：地壳下部直到下地幔范围内的总水量为现 代海洋的35-50倍。地壳下部深约15-35km范围，压 力很大，400OC，水以压密的气水溶液存在；地幔物 质的5-7%为水。
浅部层圈：大气圈到地壳上半部。包括大气水、地表
农业用水不当产生土壤沼泽化、盐渍化
过量开采造成地下水位下降从而引起土壤砂化、荒漠化， 生态环境恶化等。如河西走廊的民勤县，绿州沙漠化
过量开采地下水造成地面沉降（上海、天津）、地面塌 陷，海水入侵，地下水水质恶化等；
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3、地下水是一种很活跃的地质营力─地壳内能 量、热量、化学组分的传输者
的定量计算（奠定了水文地质学的基础）
发展阶段：二次世界大战后，科学技术推动生产迅猛发展及 人口急剧增长，需水量越来越大，迫切需要预测开采地下水 引起的地下水变化。正确地评价、开发、管理与保护地下水 资源以及保护与地下水有关的生态环境，成为水文地质学的 主要工作。
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四、为什么要开设“水基”课？
水、地下水及生物体水。浅层圈中水的总体积约为
13.86亿方；平铺地球表面水深约为2718m。
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地球上浅部层圈水的分布
地表水 地下水
水体 大气水
海洋 冰川和永久积雪