《第9章地下水动态与平衡ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第9章地下水动态与平衡ppt课件.ppt（20页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、,Fundamentals of Hydrogeoloy,水文地质学基础,第九章 地下水动态与均衡,本章内容,9.1 地下水的动态9.2 地下水的均衡,9.1 地下水的动态v含水层（含水系统）经常与环境发生物质、能量与信息的交换，时刻处于变化之中与时间有关v地下水动态的概念在与环境相互作用下，含水层（含水系统）各要素（如水位、水量、水化学成分、水温等）随时间的变化，称之。,9.1.1地下水动态的形成机制与环境的相互作用v 降水补给地下水系统水位上升(出现变化）激励脉冲式的降水 响应波状信号的信息v 地下水水位对外界输入（降水）响应的特点：,（1）滞后和延迟现象,（2）有叠加现象v 因外界激励（
2、或输入）而引起的系统响应（或输出）的变化幅度是含水系统内部结构作用的结果 某要素（水位）随时间的变化程度用稳定性来恒量 动态稳定变化幅度小 动态不稳定变化幅度大,地下水动态曲线,降水补给引起地下水位响应滞后-延迟-叠加,河北饶阳地区地下水位动态曲线思考：影响地下水位变化（动态特征）因素有哪些,9.1.2 地下水动态的影响因素1、气象（气候）因素决定动态总轮廓,(主要有降水与蒸发因素),v 特点：大面积，普遍产生影响v气象因素表现：降水的年内季节性变化,降水的 降水的,多年变化（如11年周期）昼夜变化,v与此相对应，地下水动态也有这三种周期性变化 昼夜变化-在许多地区不明显,多年变化-研究周期长
3、 年内变化-最突出,地下水动态曲线,虚线为气温；兰色柱状为降水量；红色为潜水位；黄色柱状为蒸发量,气象（气候）因素,图93 潜水动态曲线（19541955，北京）,9.1.2 地下水动态的影响因素2、水文因素v指地表水体的变化对地下水动态的影响v从右图中可以看出什么规律？与地表水体的距离有关思考：与潜水比较,受河水位影响承压水动态有何特 点？,9.1.2 地下水动态的影响因素3、地质因素v 地质因素是间接因素（相当于滤波器）v 气候与水文因素决定了一个地区地下水动态的总轮廓v 地质因素起修饰作用，滤波或削峰填谷的作用 潜水位的埋深：埋深的大小，对滞后-延迟时和变幅的影响 包气带岩性：K起作用；
4、饱水带岩性：K和均起作用 地下水所处的空间部位：补给区，排泄区。一般而言，补给 区较排泄区更不稳定,4、人为因素 包括开采、人工回灌、灌溉、库渠渗漏、污水排放等,岩溶水动态特征,云南喷水洞地下暗河流量动态曲线 岩溶水动态 山西广胜寺岩溶泉流量动态曲线,9.1.3 地下水天然动态类型潜水、承压水由于排泄方式、交替程度不同，两者的动态特征也不同1、潜水的动态类型三种类型v蒸发型 主要出现在干旱半干旱地区地形切割微弱的平原或盆地。v径流型 广泛分布于山区及山前v弱径流型 气候湿润的平原与盆地，蒸发排泄有限，径流排泄为主，但径流微弱。,9.1.3 地下水天然动态类型2、承压水v 径流型动态变化的程度取
5、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。3、人类活动影响下的地下水动态v 采排地下水：取水或矿坑排除地下水后，人工采排成为地下水新的排泄去路；含水层或含水系统原来的均衡遭到破坏，天然排泄量的一部或全部转为人工排泄量，天然排泄消失或减少（泉流量、泄流量减少，蒸发减弱），并可能增加新的补给量，影响动态。补给地下水：修建水库，利用地表水灌溉等，增加了新的补 给来源而使地下水位抬升，形成新的动态特征。,9.2,地下水均衡,均衡：某一时间段、某一地段内，地下水水量（热量、盐量、能量）的收支状况，称为地下水均衡动态是均衡的外部表现9.2.1 地下水均衡方程式
6、质量守恒定律,v 均衡区：均衡计算所选定的区域（三维的）v 均衡期：均衡计算的时间段（一个水文年）v 均衡方程式一般表达形式：A-B=WA收入项；B支出项；W均衡时段内，均衡区的水量变化量v 均衡结果（表现）：正均衡或负均衡,潜水均衡,地下水均衡图示潜水均衡方程式：Xf+Yf+Zc+Wu1+Qt-(Zu+Qd+Wu2)=h,潜水均衡方程式v Xf+Yf+Zc+Wu1+Qt-(Zu+Qd+Wu2)=h几种条件下的潜水均衡方程式：v干旱半干旱平原区：忽略Zc；地形切割微弱Qd0；无越流时Qt=0；径流滞缓Wu1 Wu2 0；Xf+Yf-Zu=h多年均衡条件下：h=0，则Xf+Yf=Zu,v湿润山区
7、潜水均衡,Zu=0,Xf+Yf=Qd,v强烈开采区,Xf+Yf=Q开,(1),+W 2,d,+Y+W=Z+Qf 1 1 u1+Y+Q=Zf 2 t u2=Q+Wt 3,f 1f 2W2,XX,山前丘陵潜水冲积平原潜水冲积平原承压水,9.2.2 区域地下水均衡堆积平原含水系统地下水均衡模式图,堆积平原含水系统地下水均衡模式分析v分区（三段均衡区）分析：,(1)(2),山前丘陵潜水 X+Y+W=Z+Q+W f1 f1 1 u1 d 2冲积平原潜水 X+Y+Q=Z f 2 f 2 t u2冲积平原承压水W=Q+W2 t 3用含水系统分析，水量均衡方程：Xf1+Xf 2+Yf1+Yf 2+W 1=Zu1+Zu2+Qd+W 3,本章小节,vvvv,地下水动态主要是含水系统水量（盐量、热量等）收支平衡状况的综合表现。影响地下水动态的因素有：气象、水文、地质条件和人类活动。地下水均衡计算，应从系统角度遵循质量守恒定律来分析。地下水量均衡方程式的一般表达式为：收入项 支出项=系统储存量的变化,思考题1、一个地区，如何依据地下水动态变化特征，分析地下水均衡状况（或特点）。2、强烈人工开采条件下，抽水井的水有哪些来源？潜水均衡方程式将有哪些变化。,
