《水文地质学基础》第十三章 地下水资源

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Company Logo,*,Click to edit Master title style,第十三章 地下水资源,Groundwater Resource,Fundamentals of,Hydrogeoloy,水文地质学基础,主讲教师：张卫民,本章内容,13.1,地下水资源的概念,13.2,地下水资源的特性,13.3,地下水资源的分类,13.4,地下水资源的供水意义,Company Logo,13.1,地下水资源的概念,资源：,是自然界存在，可被人类利用的一切,分可再生的和不可再生的，地下水为可再生资源,地下水是一种宝贵的、可再生的淡水资源,地下水与地表水资源相比的优越之处有：,空间分布：,广而均匀（地表水分布局限）,时间调节性：,地下含水系统是天然水库，动态稳定,水质：,水质优，洁净，水温恒定，不易受到污染，但污染后很难治理。,可利用性：,一次性利用投资小，运用费用高、管理难、易产生环境问题。,Company Logo,地下水资源概念的由来,1915,年美国首次提出以含水层或盆地为单元的,安全抽水量概念,：“所谓安全抽水量，是在不致引起含水层发生,危险的涸竭,的情况下，能正常而持续地抽水的,界限水量,”,柴崎达雄，,1982,。,后来发现，开采地下水会引起诸如：地面沉降、海水入侵、咸水入侵等造成巨大经济损失的环境损害。,安全抽水量的定义修改：,“能从某一地下水盆地中连续地、不至于引起不良结果地抽取的地下水量”,柴崎达雄，,1982,）,。,允许利用的地下水资源量，不仅受到自然条件的制约，,还受到技术、经济、社会乃至法律条件的制约,。,Company Logo,13.2,地下水资源的特征,13.2.1,系统性,形 成：,地下水资源是按系统形成与分布的,系统内：,地下水是一个统一的整体（有水力联系的），系统内部任何一部分的输入或输出（补给或抽水），都会影响（波及）整个系统,系统性看：,地下水,资源量,原则上等于含水系统的补给量,资源量按系统计算：,以系统为单元统筹规划利用，开发与管理,难点：,系统边界不易确定；边界有叠置，边界垮行政区域,问题：,造成重复计算水量，人为夸大水量，开采过渡，难以管理（不同行政区）,Company Logo,13.2,地下水资源的特征,13.2.2,可恢复性,天然可再生的资源均具有可恢复性,地下水资源是通过,水文循环,使,水量恢复,、,水质更新的,，循环过程是通过补给与排泄两个环节完成的。,恢复能力的强弱与,水文循环的交替速度有关：,图示条件：比较哪个含水系统更优？,一个恢复性很差的含水系统，其规模再大，储备水量再多，也会被用完（枯竭）,而,“,无以为继,”,。,因此，可恢复性是供水水源的必需条件。,可恢复性,Company Logo,可恢复性图,恢复能力的强弱与,水文循环的交替速度有关：,图示条件哪个含水层系统,可恢复性更优,？,Company Logo,13.2,地下水资源的特征,13.2.3,可调节性,表现在地下含水系统本身就是一个地下水库,具有水库的功能，,地下水库是天然形成的：,含水介质对水流起到阻滞作用延长过水时间,地质构造形成的,“,蓄水池,”,，向斜盆地，断块盆地,调节能力大小取决于：,地质构造的规模（容积大小,-B,）；,含水介质的储水能力,给水度,，含水层厚度,m,B,Company Logo,13.3,地下水资源的分类,含水系统,有着两类水量：,经常与外界交换的水量,补给资源（,A,）,保持于含水系统中的水量,储存资源（,B,）,B,A,Company Logo,13.3.1,地下水资源,补给资源,补给资源：,可以恢复与再生的，是与外界系统经常发生交替的水量。,影响因素：受气候等因素影响，年与季节的变化,量纲： 流量单位,m,3,/a,决定含水系统中地下水资源的可恢复性,数值大小,=,含水系统的地下水多年平均年补给量,B,A,Company Logo,13.3.1,地下水资源,储存资源,储存资源：,不可以恢复的，是历史形成的不参与水循环交替的，基本不变的水。,影响因素：含水系统的空间形态（地质构造,天然的地下水库库容）,量纲： 体积单位,m,3,决定含水系统中地下水资源的可调节性,数值大小,=,含水系统的地下水多年平均低水位的重力水体积，即水的空间体积,（给水度,）,B,A,Company Logo,补给资源与储存资源的比喻,比喻,1,：一个家庭的收入：,补给,工资收入（元,/,月）；,储存,存款,比喻,2,：学校人数：,补给,招生数（千人,/,年）；,储存：,在校生,总人数,比喻,3,：地表水库：,补给,入库水量（,m3/,年）；,储存：,库容量,正常水位,Company Logo,本章内容,13.1,地下水资源的概念,13.2,地下水资源的特性,13.3,地下水资源的分类,13.4,地下水资源的供水意义,Company Logo,13.4,地下水资源的供水意义,供水水源的一般要求：,长期持续性（永续发展的需要）,多年性,均衡稳定性（短期考虑）,时时供水,一个含水系统能够,长期持续,提供的水量是多少？,补给资源,13.4.1,补给资源的供水意义,原则上：,含水系统的多年平均补给资源,=,含水系统的多年平均补给量,在某些特殊情况下,可以大于补给量：,1,）大气降水入渗增加；,2,）河流入渗补给增加,不同类型含水系统的补给条件不同，供水意义也不同,不同条件的含水系统,Company Logo,不同类型含水系统的供水（,或排水,）意义,试比较下图不同含水系统,ae,的供水意义。,Company Logo,13.4.1,补给资源的供水意义,注意：,河流入渗增加的代价,牺牲地表水资源,从,“,水资源,”,角度出发，此量是不存在的,承压水模拟演示实验中：,抽取地下水承压水从外界获得的补给量增加了。,这也是旁河取水的道理。,Company Logo,13.4.2,储存资源的供水意义,储存资源的供水意义,起着调节作用,保证供水,均衡稳定性,当一个含水系统的补给资源很大，但动态很不稳定时，作为供水源地，储存资源就起到很大的调节作用,旱季借用储存资源的水，腾空库容，雨季再补充偿还,没有储存资源再丰富的补给资源也无法利用白白流走！,补给与储存资源的关系：,有借有还,有借不还（超量使用）,最终导致水资源消耗贻尽（枯竭）,或产生不良结果,有借有还,本章思考题,Company Logo,补给与储存资源的关系：,有借有还,地下水库,调蓄补给量,地下水库,储存,输入,补给,流量,时间,输出,利用,流量,时间,Company Logo,思考题：比较两含水层的供水意义,A,补给区,B,补给区,分析比较：,1,）补给条件,2,）储存资源,第十三章结束,Company Logo,本章内容,13.1,地下水资源的概念,13.2,地下水资源的特性,13.3,地下水资源的分类,13.4,地下水资源的供水意义,Company Logo,