地下水的动态博鱼体育与均衡解析ppt

　　博鱼体育第六章 地下水的动态与均衡 第三节 地下水均衡 地下水均衡方程式—质量守恒定律 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 均衡区：均衡计算所选定的区域（三维的） 均衡期：均衡计算的时间段（一个水文年） 均衡方程式一般表达形式：A - B = ΔW A——收入项；B——支出项 ΔW——均衡时段内，均衡区的水量变化量 均衡结果（表现）：正均衡或负均衡 一、均衡区与均衡期 潜水均衡 二、天然条件下潜水水均衡方程式 潜水均衡方程式： Xf + Yf + Zc + Wu1 + Qt - ( Zu+Qd+Wu2 ) = μΔh Δh 潜水均衡方程式 Xf + Yf + Zc + Wu1 + Qt - ( Zu+Qd+Wu2 ) = μΔh 几种条件下的潜水均衡方程式： 干旱半干旱平原区：忽略Zc ；地形切割微弱Qd→0； 无越流时Qt =0；径流滞缓Wu1 ? Wu2 → 0； Xf + Yf - Zu =μΔh 多年均衡条件下 ：μΔh =0，则 Xf + Yf = Zu 湿润山区潜水均衡 Zu =0 Xf + Yf = Qd 强烈开采区 Xf + Yf = Q开 三、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 用含水系统分析，水量均衡方程： 进行水均衡研究或计算，切忌避免重复；否则会人为地夸大地下水的可利用量，造成不可挽回的损失和后果 分区（三段均衡区）分析： 堆积平原含水系统地下水均衡模式图 （1）随着潜水位下降，地下水不再溢出成泉博鱼体育，Qd＝0 （2）W2减小； （3）Zu1变小； （4）W1增加； （5）Yf1增大； （6）可能使Xf1增大。 假定单独开采山前平原的潜水 专门目的的地下水均衡研究举例 某地处于半干旱山前冲洪积平原，利用潜水及部分地表水进行灌溉，由于地下水开采量大于补给量，水位逐年下降；要求确定需从区外引入的地表水量。 收入项 A＝Xf+Yf+f+ Wu1 支出项 B=Qk十Wu2 式中：f——灌溉水入渗补给潜水量； Qk——潜水开采量； * 第一节 地下水动态与均衡的概念 第二节 地下水的动态 第三节 地下水均衡 第一节 地下水动态与均衡的概念 一、概念 地下水动态：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。 地下水的水量、水质的变化实质上是由含水系统中地下水的补给量、排泄量、储存量变化的综合表现。 地下水均衡：在某一时段内，某一区域（或地段内）研究地下水水量、水质或热量收支的数量关系。 -5.66 10.25 0.06 15.97 15.91 平 谷 -1.89 14.96 -0.06 16.79 16.85 密 云 -1.22 4.40 -0.04 5.58 5.62 怀 柔 -0.46 7.55 0.10 8.11 8.01 延 庆 -4.80 11.18 2.09 18.07 15.98 顺 义 -1.33 15.46 0.55 17.34 16.79 昌 平 -5.56 14.35 0.24 20.15 19.91 门头沟 -1.49 8.97 1.31 11.77 10.46 房 山 -1.84 8.92 1.24 12.00 10.76 大 兴 -1.11 4.48 0.24 5.83 5.59 通 州 -1.30 28.96 0.12 30.38 30.26 石景山 -1.56 12.97 0.51 15.04 14.53 海 淀 -2.73 15.16 -0.04 17.85 17.89 丰 台 -2.24 23.94 0.54 26.72 26.18 朝 阳 -2.36 11.88 0.58 14.81 14.23 平 均 升降值 12月末埋深 升降值 11月末埋深 与去年同期比较 与上月末比较 12月末埋深 县（区） 北京市平原区1999年12月末地下水埋深统计表 单位：m 2000年12月末北京市平原区地下水深比较图 ?埋深(m) 2000年12月末北京市平原区地下水储变量图 ???? 减少储量（亿m3） 二、研究意义 1.在天然条件下博鱼体育，地下水的动态是地下水埋藏条件和形成条件的综合反映。 2.地下水动态是均衡的外部表现，可利用地下水动态资料计算地下水的某些均衡要素博鱼体育。 3.地下水动态资料是地下水资源评价和预测时必不可少的依据。 4.计算的地下水允许开采量，必须能经受地下水均衡计算的检验。 5.研究均衡状态，预测地下水水量博鱼体育、水质及与地下水有关的环境地质作用的变化及发展趋势。 河北五县出现八公里地裂 30年超采地下水1200多亿立方米 二、研究意义 第二节 地下水的动态 一、地下水动态的形成机制 —环境相互作用 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 降水补给引起地下水位响应——滞后-延迟 输入与输出的对应关系 时间滞后 时间延迟 降水补给引起地下水位响应——滞后-延迟-叠加 信息传输中的迭合 一、地下水动态的形成机制 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 因外界激励（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 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 二、地下水动态的影响因素——气象因素 1、气象（气候）因素—决定动态总轮廓 特点：大面积，普遍产生影响 (主要有降水与蒸发因素) 气象因素表现： 降水的年内季节性变化 降水的 多年变化（如11年周期） 降水的 昼夜变化 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 年内变化 --最突出 地下水动态曲线 伪变化 真变化 由降雨引起的地下水动态变化有三类： 缓变型 突变型 滞后型 1、气象（气候）因素 潜水动态曲线，北京） 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 1、气象（气候）因素 太阳黑子的周期性变化 气候多年变化 ： 前苏联卡明草原地下水位变化图 〔阿利托夫斯基等，1956〕 （根据每年9月1日水位资料绘成；实点为实测水位，空心点为水位的可值） 二、地下水动态的影响因素——水文因素 2、水文因素 指地表水体的变化对地下水动态的影响 河流与地下水联系形式有三类： （1）河流始终补给地下水； （2）河流始终排泄地下水； （3）洪水期河流补给地下水，枯水期地下水补给河水。 二、地下水动态的影响因素——水文因素 2、水文因素 从下图中可以看出什么规律？ 思考？与潜水比较, 受河水位影响承压水动态有何特点？ 河流补给潜水 二、地下水动态的影响因素——水文因素 2、水文因素 莱茵河洪水对潜水的影响 〔转引自卡明斯基，1958〕 1、2、3、4—观测井潜水位，数字大的距河远；6—莱茵河水位 二、地下水动态的影响因素——水文因素 2、水文因素 河流排泄潜水 二、地下水动态的影响因素——地质因素 3、地质因素 地质因素是间接因素（相当于滤波器） 气候与水文因素决定了一个地区地下水动态的总轮廓 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 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 包气带岩性：K起作用； 饱水带岩性：K和μ均起作用 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 地震迅速强烈地影响地下水的动态： 相应地可以引起水质的变化。 NOTE：不要把水位传递速度与地下水实际流速混为一谈。 压力传递 质量运移 水量问题 水质问题 （如水质污染问题） 控制 研究问题 水位传递速度 地下水实际流速 二、地下水动态的影响因素——人为因素 4、人为因素 包括开采、人工回灌、灌溉、库渠渗漏、污水排放等 河北饶阳五公里河地下水位变化曲线 〔据河北省第九地质大队〕 二博鱼体育、地下水动态的影响因素——人为因素 4、人为因素 河北保定西部地下水位变化曲线 〔据河北省地矿局第四水文地质大队〕 采排地下水 二、地下水动态的影响因素——人为因素 4、人为因素 河北冀县新庄潜水位变化曲线—月降水量 修建水库，利用地表水灌溉， 补给地下水 二、地下水动态的影响因素——人为因素 4、人为因素 河北冀县新庄潜水位变化曲线—月降水量 修建水库，利用地表水灌溉， 补给地下水 渗入——径流型 渗入——蒸发型 三、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 渗入——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。 渗入——径流型 广泛分布于山区及山前 渗入——蒸发、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。 三、地下水天然动态类型 2、承压水 渗入——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。 *

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