第10章 地下水的动态与均衡.ppt

第10章 地下水的动态与均衡
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第1节 地下水动态与均衡的基本概念
一、动态（groungwater regime）
地下水的各要素（水位、水量、水质、水温、流速、流向等）在自然和人为因素的综合影响下随时的地方，一般为补给区，远离排泄区，水位变化显著；
地形低的地方，靠近排泄区，不断得到地下水径流补给，水位变化不显著。
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第2节 地下水动态
（2）地质因素
岩性：长期缓慢影响。同一地方，同一雨季，细粒中的水位变化显著，粗粒中变化不显著。径流—排泄条件
包气带岩性、厚度对降水脉冲起滤波作用。包水带潜水储存量为给水度（μ）与水位变幅（Δh）之积，给水度决定水位的变化；承压含水层因弹性给水度（贮水系数）比给水度小1~3个数量级，承压水水位变化大。
构造：是一个区域性的影响因素。
地震、火山活动：短期影响。在震前地下水位急剧上升、下降、冒砂等，甚至震前地下水化学成分也会改变。
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第2节 地下水动态
（3）水文地质条件
地下水埋深
潜水含水层—水位变化通过质量传输完成
承压含水层—水位变化是压力传递的结果
压力传递速度远大于质量传输
地下水流动系统
补给区—水位变化大
排泄区—水位变化小
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第2节 地下水动态
（4）人为因素
疏干类型：集水建筑物采水、矿坑排水等各种排水工程；
充水类型：渠道、水库、堤坝、灌溉系统等。
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第2节 地下水动态
开采第四系潜水及浅层承压水作为灌溉水源。每年3~5（6）月采水灌溉，水位降到最低点。6（7）月雨季开始，采水停止，降水入渗及周围地下水径流补给，使水位迅速上升。雨季结束后，周围的径流流入填充开采漏斗，水位继续缓慢上升。翌年采水前期，水位达到最高点。
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第2节 地下水动态
采排水量过大，天然排泄量的减量与补给量的增量的总和，不足以偿补人工排泄量时，则将不断消耗含水层储存水量，导致地下水位持续下降。
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第2节 地下水动态
由于灌溉，旱季水位反而上升。
干旱半干旱平原或盆地，地下水天然动态多属蒸发型，灌溉水入渗抬高地下水位，蒸发进一步加强，促使土壤进一步盐渍化。有时，即使原来潜水埋深较大，属径流型动态，连年灌溉后，也可转为蒸发型动态，造成大面积土壤次生盐渍化。
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第2节 地下水动态
地下水位降落漏斗剖面图
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第2节 地下水动态
开采状态下地下水流态剖面示意图
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第2节 地下水动态
三、地下水动态类型
根据排泄方式和水交替强度，潜水及松散沉积物浅部的承压水，可分三种主要动态类型：
1、渗入—蒸发型：分布在干旱、半干旱地区，地形切割微弱的平原或山间盆地中心。
补给：降水、地表水入渗 （但不丰沛）
径流：微弱，水交替强度十分缓慢
排泄：蒸发为主 。
动态特征：年水位变幅小而均匀；水质季节变化明显，向盐化方向发展；土壤易盐渍化。
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第2节 地下水动态
三、地下水动态类型
根据排泄方式和水交替强度，潜水及松散沉积物浅部的承压水，可分三种主要动态类型：
2、渗入—径流型：分布在山前或山区。地形高差大，水位埋藏深。
补给：降水、地表水入渗 （丰沛）
径流：强烈，水交替强度大
排泄：径流排泄为主。
动态特征：年水位变幅大而不均（由分水岭到排泄区，年水位变幅由大而小）；水质季节变化不明显，长期中地下水不断趋向淡化。
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第2节 地下水动态
举例： 承压含水层的动态类型：渗入—径流型
动态变化程度：取决于构造开启程度，构造开启程度越高，水交替越强烈，动态变化也越强烈，水质的淡化趋势越明显。
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第2节 地下水动态
三、地下水动态类型
根据排泄方式和水交替强度，潜水及松散沉积物浅部的承压水，可分三种主要动态类型：
3、渗入—蒸发、径流型（弱径流型、过渡型）：分布在降水丰沛、气候湿润的平原或盆地中心。
补给：降水、地表水入渗