1、專門水文地質學總結與復習第一章：地下水資源與地下水系統1. 我國的地下水資源特點： 時空分布極不均勻，與降水量和地表水分布趨勢相似，南方多、北方少、東部 多、西部少。松散巖類孔隙水主要分布在北方，巖溶水和裂隙水主要分布在南方。 在北方地區，東部的松遼地區和華北地區地下水資源總量約占北方地下水總量 的 50%，補給模數大于西部。北方地區中部的黃河流域， 包括黃土高原及其相鄰地區是我國地下水資源相對 貧乏的地區。西聞的內陸盆地處于干旱的沙漠地區，年降水量小于 100mm，但由于四周高 山的降水及冰雪融水的補給， 50%-80%地表水自山區進入盆地后便轉化為地下水， 地下水資源量較豐富，但地表水與地

2、下水應統一規劃和開采利用。2. 地下水資源特點 系統性和整體性流動性循環再生性可調節性3. 地下水儲量分類 動儲量靜儲量調節儲量開采儲量4. 允許開采量 定義：允許開采量，又稱可開采量或可開采資源量，是指在技術上可能、經濟上 合理，并在整個開采期內出水量不會減少， 動水位不超過設計要求， 水質和水溫 在允許范圍之內變化， 不影響已建水源地正常開采， 不發生危害性環境地質問題 等前堤下， 單位時間內從含水系統或取水地段開采含水層中可以取得的水量， 常 用單位為 m3/d 或 m3/a 。簡言之，允許開采量就是用合理的取水工程，能從含水系統或取水地段中取 得出來，但不會引起一切不良后果的最大出水量

3、。組成： 由以下三部分組成，即開采補給量減少的天然排泄量儲存的變化量。5. 地下水系統水力方面的主要功能： 儲存功能、傳輸功能、延時功能、平滑功能。第二章：地下水資源調查1. 地下水資源調查的目的和任務 地下水資源調查（水文地質調查）的目的： 查明天然及人為條件下地下水的形成、 賦存和運移特征， 地下水水量、 水質的變 化規律，為地下水資源評價、 開發利用、 管理和保護及環境問題防治提供所需的 資料。地下水資源調查（水文地質調查）的任務1、查明地下水的賦存條件（查明含水介質的特征及埋藏分布情況。 ）2、查明地下水的運動特征（查明地下水的運動特征及水質、水量變化規律。 ）3、查明地下水的動態特征

4、（水位、水量、水溫和水質隨時間變化規律及控制因 素）4、查明地下水的水文地球化學特征（查明地下水的化學成分及形成條件。 ）2. 地下水露頭調查 泉的調查內容1）查明泉水出露的地質條件 （ 特別是出露的地層層位和構造部位 ） 、補給的含 水層, 確定泉的成因類型和出露的高程 ；2）觀測泉水的流量、涌勢及其高度，泉水的流量及其動態變化特征，泉的物 理性質 （包括水溫、沉淀物、色、味及有無氣體逸出等 ）和化學性質，采集水樣進 行水質分析；3）泉水的開發利用狀況及居民長期飲用后的反映；4）對礦泉和溫泉，還應查明其特殊組分及其出露條件，并對其開發利用的可 能性作出評價；5 ）每一個泉都要現場繪制泉水出露

5、的水文地質平面和剖面圖。3. 水文地質調查的四個階段： 普查、詳查、勘探、開采。4. 地下水資源地面調查方法： 常用方法（ 1）水文地質測繪 （2）水文地質物探（ 3）水文地質鉆探 （4）水文地質試驗（ 5）地下水動態觀測（ 6）室內分析實驗 新技術與新方法（1）遙感技術（2）同位素技術（3）GIS 技術（4）核磁共振技術 第三章：水文鉆探和水文地質物探1. 水文鉆探 定義：水文地質鉆探就是使用一定的鉆探工程勘察地表下面較深處的地下水賦存活動情況的 工作，是探尋地下水的最直接的勘探手段，也是開采地下水的主要方法,但是費用很高。基本任務： 對不同的地下水資源調查任務或同一勘察任務的不同勘察階段，

6、 水文 鉆探的具體任務雖有差別，但其基本的任務是相同的：（1）揭露含水層，探明含水層的埋藏深度、厚度、巖性和水頭壓力，查明含水 層之間的水力聯系。（ 2）借助鉆孔進行各種水文地質試驗， 確定含水層富水性和各種水文地質參數。（3）通過鉆孔（或在鉆進過程中）采集水樣、巖土樣，確定含水層的水質、水 溫和測定巖土的物理力學和水理性質。（4）利用鉆孔監測地下水動態或將鉆孔作為供水井。第四章：水文地質試驗種類1. 水文地質試驗種類 抽水試驗、滲水試驗、注水試驗、地下水示蹤試驗、連通試驗2. 抽水試驗定義： 抽水試驗是通過從鉆孔或水井中抽水， 定量評價含水層富水性， 測定含水 層水文地質參數和判斷某些水文地

7、質條件的一種野外試驗工作方法。 目的、任務：（1）直接測定含水層的富水程度和評價井（孔）的出水能力。（2）抽水試驗是確定含水層水文地質參數的主要方法。（3）抽水試驗可為取水工程設計提代所需的水文地質數據，如單井出水量、單 位出水量、井間干擾系數等，并可根據水位降深和涌水量選擇水泵型號。（4）通過抽水試驗，可直接評價水源地的可（允許）開采量。（5）可以通過抽水試驗查明某些其他手段難以查明的水文地質條件，如地表水 與地下水之間及含水層之間的水力聯系，以及邊界性質和強徑流帶位置等。 分類 抽水試驗主要分為單孔抽水、多孔抽水、群孔干擾抽水和試驗性開采抽水。3. 滲水試驗（1）試驗目的 在野外現場測定包

8、氣帶垂向滲透系數。 在研究大氣降水、 渠水、灌溉水等對地下 水的補給時，常需進行這種試驗。（2）試驗原理 達西滲透定律， K=V/I=Q/WI。（3）試驗方法與裝置滲水試驗一般在試坑中進行。 在試驗層中開挖一個截面積約為 0.3 0.5m2 的圓 形試坑，放置圓形鐵環防止坑壁坍塌， 不斷將水注入坑中， 并保持坑底水層厚度 一定（一般為 10cm）。4. 達西公式 Q=KA（H1-H2）/L （各項參數的含義、單位，表達式的物理意義 ） 第五章：地下水動態與均衡研究1. 地下水動態 指表征地下水數量與質量的各種要素 （ 如水位、泉流量、開采量、溶質成 分與含量、溫度及其它物理特征等 ） 隨時間變

9、化的規律。2. 地下水均衡 指在一定范圍、一定時間內，地下水水量、溶質含量及熱量等的補充（ 或流入）量與消耗 （或流出）量之間的數量關系。3. 地下水動態與均衡的關系 地下水動態與均衡之間存在著互為因果的緊密聯系。（1）地下水均衡是導致地下水動態變化的原因；（2）地下水動態則是地下水均衡的外部表現，即動態變化的方向與幅度是 由均衡的性質和數量所決定的。4. 地下水動態觀測的任務不同目的水文地質調查， 其地下水動態長期觀測的任務是不同的， 歸納起來主要 有以下一些任務：（1）查明不同地下水系統、不同含水層地下水水位、水量、水質和水溫的變化規 律及發展趨勢；（2）查明地下水動態變化的影響因素，確定

10、地下水動態類型；（3）為地下水均衡研究提供依據，預測地下水水量、水質、水位的變化及與地下 水有關的環境地質作用的變化；（4）解決某些專門問題，如推求水文地質參數、進行地下水資源評價等。5. 地下水動態與均衡的研究意義 研究地下水動態與均衡，對于認識區域水文地質條件， 作出水量和水質評價， 以及水資源的合理開發與管理，都具有非常重要的意義。分述如下：（ 1） 在天然條件下，地下水的動態是地下水埋藏條件和形成條件的綜合反映。 可根據地下水的動態特征分析， 認識地下水的埋藏條件， 認識水量、 水質 的形成條件，區分不同的含水層；（2）地下水動態是均衡是的外部表現，故可利用地下水動態資源計算地下水的

11、某些均衡要素。（3）地下水動態資料是地下水資源評價和預測時必不可少的依據。 （4）用任何方法計算的地下水允許開采量，都必須能經受地下水均衡計算的檢驗；任何地下水開采方案，都必須受地下水均衡量的約束。（5）由地下水開發利用引發或可能引發的如水資源衰竭等環境地質問題均需進 行地下水動態監測，研究地下水的均衡狀態，以便預測環境地質作用的變 化及發展趨勢。6. 地下水動態的監測項目地下水水位、水溫、水化學成分和井、泉流量第六章：地下水資源調查成果1. 水文地質調查成果 : 水文地質調查成果是水文地質調查的工作總結，通常由水 文地質圖和水文地質報告組成。2. 水文地質圖件種類：一般包括四類，基礎性圖件、

12、綜合性或專門性圖件、單項地下水特征圖件和應用性圖件。3. 綜合水文地質圖的主要內容2）、地下水類型4）、地表水系和地表水體6）、地下水系統劃分8）、地下水運動特征10）、剖面圖及鑲圖（1）、地層及構造特征（3）、地下水天然露頭和人工露頭（5）、與地下水有關的地貌現象（7）、地下水化學特征（9）、巖層富水程度4. 水文地質圖的特點1）、多變性2）、復雜性3）、由水文地質圖系組成4）、圖件的內容與圖幅的數量與調查深度有關5. 文字報告的主要內容一般情況下水文地質報告的章節內容包括：1）. 序言（2）.自然地理及地質條件3）. 水文地質條件（4）. 地下水資源評價5）. 地下水開發利用與保護（6）.

13、 結論和建議第七章：水文地質參數的計算1. 給水度：2. 滲透系數：3. 導水系數：4. 儲水率： 表示當含 水層水頭變化一個單位時，從單位體積含水層中，因水體 積膨脹（或壓縮）以及介質骨架壓縮（或伸長）而釋放（或儲存）的 彈性水量。5. 儲水系數：表示當含 水層水頭變化一個單位時，從底面積為一個單位、高于含水層厚度的柱體中所釋放或儲存的水量。6. 越流系數：表示當抽水含 水層和供給越流的非抽水含水層之間的水頭差為一 個單位時，單位時間內通過兩含水層之間弱透水層單位面積的水量。7. 越流因素：或稱越阻系數， 其值為主含水層的導水系數和弱透水層的越流系數 倒數乘積的平方根。第八章：地下水水質評價

14、1. 地下水中的物質組分： 按其存在狀態可分為三類：懸浮物質、溶解物質、和膠 體物質。2. 地下水質：地下水水質是指水和其中所含的物質組分所共同表現的物理、 化學 和生物學的綜合特征。3. 地下水水質指標： 表示地下水中物質的種類、 成分和數量，是衡量地下水水質 的具體標準。4. 地下水水質指標可劃分：物理性質指標 : 感官物理性狀指標、其他指標化學性質指標 : 一般的化學性水質指標、有毒的化學指標、氧平衡指標 生物性質指標 : 細菌總數、總大腸桿菌數、病原菌及病毒11. 生活飲用水基本要求：（1）水的感官性狀良好（2）水中所含的化學物質及放射性物質不得危害人體健康（3）水中不得含有病原微生物

15、5. 飲用水水質評價感官性狀 、一般化學指標、毒理學指標、細菌學指標、放射性指標6. 工業用水水質評價（主要是鍋爐用水水質評價）（1）、成垢作用概念 水煮沸時，水中的一些離子、化合物可以相互作用而生成沉淀，附著在鍋 爐壁上形成鍋垢，這種作用稱為成垢作用。危害 鍋垢會影響傳熱、浪費燃料、降低鍋爐的效用，有時可使爐壁受熱不均， 爐壁過熱融化燒蝕，甚至引起鍋爐爆炸。（2）、起泡作用概念： 指水在鍋爐中煮沸時，在水面上產生大量氣泡的作用。原因：水中易溶解的鈉鹽、 鉀鹽，以及油脂和懸濁物受爐水的堿度作用發生皂化 的結果。危害：如果氣泡不能立即破裂， 形成泡沫層， 泡沫太多將使鍋爐內水的汽化作用 極不均勻

16、和水位急劇上升，導致鍋爐不能正常運行。（3）、腐蝕作用概念 由于水中氫置換鐵，使爐壁受到損壞的作用稱為腐蝕作用。氫離子可以是 水中原有的，也可以是由爐中水溫增高某些鹽類水解而生成的。此外，溶解于水中的氣體成分，如氧、硫化氫及二氧化碳等也是造成腐蝕 作用的重要原因。危害 減少鍋爐的使用壽命，還可能發生爆炸。7. 地下水的侵蝕性評價分類 分解性侵蝕、結晶性侵蝕、分解結晶復合性侵蝕8. 飲用水水質指標 感官性狀、一般化學指標、毒理學指標、細菌學指標、放射性指標9. 農田灌溉用水水質評價水溫、水的礦化度、溶解鹽類的成分10. 農田灌溉水質評價方法(1) 、水質標準法水質標準法對農田灌溉用水質量的評價就

17、是對照國家頒布的水質標準進行 評價，對有些不適宜灌溉的地下水城分須進行處理達標后方能進行灌溉。 此外還 必須考慮溫度的下限、鹽分的類型、有機物類型、灌溉方式等問題。在水資源十 分缺乏的干旱灌溉區，灌溉水的含鹽量可適當放寬。(2) 、鈉吸附比值法鈉吸附比值 (A) 采用下式計算：式中，Na+、Ca2+、Mg2+表示各離子在每升水中的毫克當 量數。(1) 當 A>20時，為有害的水；(2) 當 A1520 時，為有害邊緣水；(3) 當 A815 時， 為比較安全的水；(4) 當 A<8時，為相當安全的水。應用這種方法評價水質時，還應與全鹽量、水化學形成條件相結合(3) 、農田灌溉用水水

18、質評價方法種類水質標準法、鈉吸附比值法、灌溉系數法、鹽堿度法第九章：地下水允許開采量的計算方法1. 地下水資源的特點 系統性、流動性、可恢復性、可調節性2. 地下水資源劃分為 : 補給量、儲存量和允許開采量三類3. 允許開采量 (見第一章)4. 地下水允許開采量的計算方法：目前應用較廣泛的計算方法主要有水量均衡法、 解析法、數值法、 相關外推 法、開采抽水法和“黑箱法”等。5. 水量均衡法（見書 P118第一節）6. 開采試驗法（ ppt ）（ 1）開采抽水法（見書 P143 講解和實例計算）（ 2）補償疏干法（見書 P145 講解和實例計算）（ 3）回歸分析法（見書 P151 講解和實例計算

19、）7. 允許開采量 允許開采量的組成天然補給量與天然排泄量近似相等，即 Q補 Q排，開采量在數值上已接近 或等于允許開采量，所以：Q允開 Q補 +Q排 + ·F·h/t這個方程表明，允許開采量實質上是由三部分組成的：1 ）增加的補給量（ Q補），可稱為開采奪取量；2 ）減少的天然排泄量（ Q排），可稱為開采截取量；3 ）可動用的儲存量（ ·F·h/ t ）。8. 地下水資源量評價 概述：地下水資源評價包括地下水水質評價和地下水水量評價， 水質評價是水量評價的前提， 水量評價則是評價工作的核心。 通常所講的地下水資源評價 往往是就水量評價而言，又稱地下水資源量評價 （ 或地下水水量評價）。 定義： 對地下水資源的質量、數量的時空分布特征和開發利用條件作出科學的、 全面的分析和估計稱為地下水資源評價。原則：由于地下水資源分布廣泛，且具有系統性、流動性、可恢復性和調節性的 特點，為了客觀、準確地評價地下水資源的數量，在