地下水动态均衡研究方法 来源:地大热能2015-07-24 地下水动态长期以，观测网的布置： 动态观测网分区域性基本观测网和专门性观测网两种。 1、选择不同气候带中有代表性的各种水文地质单元，设置由泉、井、孔等观测点组成的观测肉。 2、以主干观测线控制各单元中的主要动态类型，按当地水文地质变化最大的方向布置观测线。对次要的、有差异性的地段和特殊变化点上设辅助性观测点。也常布置垂直地表水体的观测线。 3、观测肉应与均衡研究结合起来。 主要技术要求常用的观测点为钻孔和泉。此外还有其它地下水、地表水或气象要素等的观测点。观测孔结构取决于含水层性质、观测层数和内容。如松散层应下过滤器，一孔观测多层则在求分层止水，孔径应保证能定置进各层测水位管。孔深应保证观测到最低水位。选泉点应考虑测流方便，并能安设测流装置。有时还应建防污设施。所有观测点应有水文地质特征、观测和利用等历史资料。经常的观测项目有地下水水位，泉、自溢孔和生产井的流量，水温及水化学成分等。必要时还需观测地表水及气象要素等。 观测频度取决于观测内容及要素变化快慢。通常，水位、水温、流量每5日观测1次。地表河和地下河流洪峰时期，可加密至每日两次。同一水文地抩单元力求对和点同时观测，否则应在季节代表性日期内统一观测。如区域过大，观测频度高，可免于统一观测。 地下水动态与均衡的研究 来源:地大热能2015-07-24 动态均衡研究还可以用来 （1）确定含水层参数、补给强度、越流因素、边界性质及水力联系等； （2）评价地下水资源，尤其是对大区域和一些岩溶地区的水资源评价主要是用水均衡法； （3）预报水源地的水位、调整开采方案和管理制度，拟定新水源地的管理措施及对措施未来效果的评价； （4）土壤次生盐渍化及沼泽化，矿坑涌水水源及突水，水库廻水的浸没，地下水污染进行监测与预测，以及相应防治措施的拟定和效果评价； （5）预报地震。影响地下水动态的因素地下水动态要以定义为地下水各要素随时间变化的规律。其中包括水位，流量，流速，流向，
地下水补径排及动态特征 Prepared on 22 November 2020
敦煌盆地地下水补、径、排条件及动态特征 孔令峰周斌 （甘肃省地质环境监测院甘肃兰州 730050） 摘要：敦煌盆地地处疏勒河流域下游的党河流域，是敦煌市城镇和农业绿洲主要分布区。本文初步分析了敦煌盆地内地下水的补、径、排特征和动态特征。盆地内地下水补给来源主要为河沟水及渠系、田间水的入渗，径流方式垂直与水平均有，排泄方式以自然蒸发和人工开采为主。地下水年内和年际的变化，呈明显的分带规律。 关键词：敦煌盆地；地下水；补、径、排条件；动态特征 中图分类号：文献标识码：B 敦煌盆地处疏勒河流域下游的党河流域，历史文化名城敦煌即处于此。敦煌市93%的耕地分布于此，是敦煌市城镇和农业绿洲分布区，其地理范围东起西湖乡至甜水井一线，西至甘新交界的库穆塔格沙漠，南北夹峙于北截山、三危山、崔木土山和北山之间，盆地总面积约13046km2，平原区面积约9972km2，是一个山地与平原相间分布的地区。 1地下水补、径、排特征 含水层结构特征 盆地水资源的循环可分为水资源的形成（补给）、径流交替、蒸发消耗（排泄）三个过程。其中南部祁连山为水资源的形成带，而平原区水资源的循环只包含了后两个过程。敦煌盆地南部的祁连山脉，是挽近的强烈隆升带，其地势高亢，降水丰富，是疏勒河、党河的发源地，也是敦煌盆地地下水的主要补给来源。敦煌盆地是挽近不
均匀沉降中形成的构造洼地，沉积了巨厚的第四系松散物质，为地下水的贮存运移提供了空间（图1）。盆地含水层主要为上更新统、全新统砂砾石含水岩组，分布于冲洪积、冲湖积平原区，由南向北含水层颗粒由粗变细，含水层类型组合呈单一型至多层型，它们在水平方向上组合起来构成一个连续的、统一的横向为盆地边界所限的含水层系。 1 砂砾岩； 2砂岩粉砂岩；3砂砾层；4含砾砂；5细砂粉砂岩；6粉土；7粉质粘土；8隐伏断层 图 1 敦煌盆地水文地质结构剖面图 Fig 1 The profile of structure of hydrogeology in DunHuang Basin （以上剖面图引自1：20万区域水文地质普查报告敦煌幅） 地下水的补给、径流、排泄 敦煌盆地河沟水及渠系、田间水的入渗是盆地地下水的主要补给来源，地下水的运动趋势与河流、沟谷流向一致，从河流、沟谷上游到下游的含水层系导水性变弱，地下水迳流强度呈递减之势，含水层系水的交替方式也由“入渗～径流”过渡为“入渗～蒸发”。 盆地南部党河洪积扇接受党河水库下泄入河道渠系水入渗补给，导水系数为3000～4000 m2/d，径流强劲，向扇缘径流。东北至党河灌区，灌溉水入渗补给地下水，同时，人工开采与地下水浅埋区蒸发蒸腾为主要排泄，地下径流与东部地下径流汇合向西径流，逐渐减弱。盆地西南部卡拉塔什塔格山前洪积扇接受崔木土沟、多坝沟等河少量洪水入渗，向西北径流至下游尾闾区。此间主要以后坑～湾窑自然保护区湿地与疏勒河河道两侧地下水浅埋区蒸发蒸腾排泄为主，且垂直交替强烈。 流域绿洲细土平原一般有二个含水层，较深的为厚层中、上更新统砾石层中的承压水，浅部为细土层中的潜水。前者为南部洪积扇戈壁平原砾石层潜水在细土层覆盖
地下水动态的形成因素及类型 地下水动态是指地下水的水位、水温、水量及水化学成分等要素随时间和空间有规律的变化。它是自然和人为因素，如气候、水文、地质、土壤、生物及人类活动等对地下水综合作用的过程。 地下水均衡是指地下水的水量或盐分含量在某个时期和某个地段内数量上的增减变化关系。地下水的动态与均衡是一个有机联系的整体，动态是均衡的外部表征，而均衡则是导致动态变化的内在机理。 一、地下水动态的形成因素 （一）自然因素 自然因素中的气候和水文因素对潜水或浅层水的动态形成起着主要的作用。地质因素对深层水的影响则是很大的。土壤和生物因素只对距地表很浅的潜水动态的形成起一定的作用。 1、气候因素：是地下水动态形成的主要影响因素，具有普遍性、分带性及周期特点。地过浅部的地下水普遍明显地受气候因素的制约，呈现出分带规律。其中，降水和蒸发直接地影响着地下水的补给和排泄，所以随着时间的变化，地下水位、水量及水质也跟随着变化。气温不仅影响降水形式和蒸发强度，也会引起地下水温的变化，并使水的化学成分、矿化度和物理性质发生变化，但气温只能影响地过浅部的地下水。一般在20-30m以下就受地温的控制。 2、水文因至少：对地下水动态的形成和影响，从区域上来看是局部的。当地表水与地下水有水力联系时，其联系方式有： 1）地表水长期地补给地下水。例如，河流上游的岩溶发育渗漏段；河流流过山前扇形地的渗透段；河流下游的高河床段等。 2）地下水长期地补给地表水。例如，河流的上游地段；干旱区多数的内陆湖泊。 3）丰水期地表水补给地下水，枯水期地下水补给地表水。例如，河流中游、小型山间盆地附近等。 在岸边附近，地表水对地下水的动态影响比较明显，尤其是在靠近地表水体的地段，其地下水变化较大而又快。反之，则变化小而缓慢。动太变化的影响范围取决于地表水动态变幅的大小及近岸含水层岩性结构等因素，受到波胩的宽度常常由数百米至1000—2000米。 地表水渗补地下水会使水质发生淡化或恶化，故对水化学动态有一定的影响。 3、地质因素：地质因素中除灾变性、偶然发生的急剧变动（如地震、火山、滑坡等作用）外，其它的地质作用大都是极其缓慢而不明显的，只在地质历史的演进中表现出来，而且没有周期性变化的特点。 4、土壤和生物因素 1）土壤因素：当潜水埋藏很浅，并参与成壤作用时，土壤的成分对潜水的化学成分的改变是相当明显的，例如在土壤盐渍化和沼泽化地区，土壤与潜水相互作用，使潜水的含盐情况表现出季节与多年的变化。 2）生物因素：主要是指被对潜水动态的影响，在补给和排泄两个方面均有反映。例如在丛林区，植被不仅促成水分的积聚和强化渗入，同时也涉及到补给期的长短，另外，丛林植被通过根系吸收大量的地下水，再从叶面蒸发出去使潜水位降低。 5、人为因素：近代人类频繁活动引起的地下水天然动态的改变。 二、地下水动态类型 1、分水岭型：在大气降水渗入，蒸发和地下迳流的影响下形成。 2、沿崖型：主要受地表水体（河流、湖泊和海洋）的影响而形成。
地下水动态长期观测 一、地下水动态长期观测的目的与任务 （一）相明各种不同因素的综合作用对地下水的水位、水量、物理性质、化学成分以及细菌成分的影响变化。通过地下水动态长期观测，可以了角地下水开采量和水位降深之间的关，以利于合理的调整开采水量，或者有计划地对地下水进行人工回灌。（二）相清地下水与地表水体之间的动态联系。 （三）提供地下水资源评价所需要的水文地质参数。通过长期观测工作后，相明不同水文地质单元、不同含水层的地下水动态规律，得出地下水动态要素随时间和空间变化的资料，以利于地下水资源计算和提出水资源管理措施等。 二、长期观测站网的建立和组织 根据研究地下水动态的具体任务不同，水文地质观测站网一般分为两种： 区域性的水文地质观测站网：也叫基本网，积累主要水文地质单元中地下水动态的多年观测资料，以查明区域性地下水动态规律。 专门性的水文地质观测站网：是为专门目的或特殊要求而建立的观测站网，常常是在水文地质勘察工作中按要解决的具体问题而组织观测的。 （一）观测点的选择 观测点是观测站网的基本单位，应充分利用已有钻孔、水井及泉作为观测点，而且一定要选择水文地质条件有代表性而且井（孔）结构、地层剖面和井深都清楚，无人为干扰，能作长期使用的井（孔）。一般不专门施工坦目的的观测孔。利用泉作观测点要注意泉水协态的代表性和典型性以及其涌水量观测是否方便等。 （二）观测占的结构与安装 长期观测孔的结构可以分为完整孔与不完整孔。后者的深度最少要达最低水位以下数米。孔径一般不要小于200mm。对第四系含水层的潜水或承压水观测孔，在上部要安装观测套管，含水层部位要安装过滤管，底部要安装沉淀管，孔口要加保护帽。对分层观测的井（孔）要严格进行止水，保证止水的位置正确。分层观测井（孔）可采用同孔并列或同心式观测管设置。基岩观测孔可直接将观测管固定在孔底基岩面上，下部不再下管。观测孔安装时，在下管前要实测井深，为了防止从孔口掉入杂物，应将孔口管高出地面0.5m，并在孔口加盖上锁。另外，还要防管周围严封，并在孔口装置固定的水准点。 泉的观测安装是根据泉出露处的地形和涌水量大小，本着易于量测水温、水量，装置可就简单而固定即可。 （三）观测点网的布设 观测点网的布置应根据不同的观测目的结合观测区的地质、水文地质、地貌条件，以最少的点控制较大面积为原则，具体布设如下： 1、观测线要通过大型集中供水区，应在区中心布置两排观测点，分别平行与垂直地下水流 向。主要观测线要延伸到区域地下水区域下降漏斗范围之外。如果两个水源地很邻近或水源地的附近有矿区，可以两个漏斗之间的中心线方向布置观测线。 2、在河谷地区，应垂直河流延至分水岭之间布置观测线，线上各观测点应分别控制不同的 地貌和水文地质单元，并在不同单元的交界处适当加密观测点距。 3、在山前冲洪积扇地区，观测线应沿扇轴方向布置，观测孔要分别控制迳流带、溢出带和 垂直交替带。为了解扇间地带的水文地质条件也可通过不同的相邻的冲洪扇方向布置横向辅助观测线。 4、为了查明和含水层之间的水力联系，要分层设置观测孔。对于不同成因类型的含水层也
关于编制地下水位动态分析报告的通知 各县（市、区）地下水业务单位： 随着水资源日益引起社会关注以来，国务院出台了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》、省地下水管理监测局下发了《陕西省实行最严格水资源管理制度考核办法》和《陕西省重点区域地下水位控制指标考核实施方案》，水质监测工作也全面起动。在这次水质采样工作中，各县（市、区）都能认真对待，扎实安排，圆满完成水样的现场采集和送样等业务工作，为监测工作提供了重要的水质基础信息。今年以来，天气持续干旱，为了尽快摸清地下水位动态变化情况，为监测工作提供重要的水位基础信息，特安排各县（市、区）对本辖区编制地下水位动态分析报告，望能够以完成水质采样工作的工作作风，克服各种困难，高度重视，加强组织领导，明确责任，认真做好本次编制任务。具体编制安排如下： 一、基本要求 1、上报时间：各县（市、区）须正式行文上报，于9月5日前上报市队，同时发送电子版。 2、资料选用日期：年内地下水位动态分析，选用2014年1到8月份地下水位埋深月平均值，年际地下水位动态分析，选用今年及上年1到8月份地下水位埋深月平均值。
3、文字报告：地下水通报的文字叙述要求简明扼要，并附必要的图、表。 二、地下水位动态变化分析报告的文字编写提纲 1、辖区地下水位动态特征 利用监测井资料，绘制地下水位年内、年际动态过程线及降水量过程线，并描述地下水位随时间及降水量的变化规律。 2、分区情况 根据地形地貌、地下水开发利用特征及重要水源地等情况分区进行分析。分别绘制年内、年际地下水位动态过程线，描述地下水位随时间的变化规律，并结合自然因素（降水、干旱）、人为活动（灌溉、开采），简要分析地下水位变化的原因。 3、结论及建议 阐述现阶段地下水开发利用中的主要问题，分析当前地下水位动态状况对经济社会的影响，提出地下水合理开发利用、科学管理和有效保护的建议与对策。 4、最新动态 根据各县（市、区）地下水管理工作开展情况，反映近期地下水管理方面的重要水事活动。
浅层地下水动态及其影响因素 前言研究目的与意义 阐述海岸带地下水动态监测之作用与意义（其一，对土壤盐分运移的影响；其二，对植被空间分布和演替的影响；其三，对农田排水），评述前人在该地区的工作，结合拟展开的工作，重点分析已有的不足，点名本次工作的意义 2 材料与方法 地下水监测井空间布点的原则、监测的方法，所可能获得数据和分析方法1.监测井的布设 根据不同的土地利用方式在黄河三角洲海积冲积平原区布置了7口地下水动态监测井，其中有5口井分布于东营市垦利县的黄河口镇，剩下的2口井位于河口区的孤岛镇（图1和表1）。之中的3口井中安装有地下水动态监测系统（型号为ecolog OTT 800），能够实时监测浅层地下水的水位温度和盐分动态，设备以30分钟为间隔监测地下水动态，每天监测48次，通过GPRS信号向位于中国科学院烟台海岸带研究所内的服务器发送数据，分别在每天的0时、6时、12时、18时各发送一次相应时间间隔内的12个数据文件。每个数据文件包含7组内容，分别为地下水位（m），地下水温度（℃），电池电压（伏特V，可以指示设备电量及工作状态），地下水电导率（ms/cm），地下水盐度（ppt），地下水总溶解固体（TDS，g/L）和数据传送的GPRS移动信号。其中电压和移动信号每6小时测一次，地下水盐度和TDS是由电导率根据经验公式计算出的，此过程在监测设备内完成。其余5口井还未安装在线监测设备。
图1监测井井位分布图 在黄河口镇中心轴线沿着黄河由东至西布置5口井，分别为井2、井7、井3、井1和井4，它们之间直线距离分别为3.67Km、1.89Km、9.74Km和1.63Km。井2位于中国科学院黄河三角洲湿地生态环境试验站内，井1在黄河农场的大田内，这两口井都设有地下水动态监测设备（ecolog OTT800），安装时间分别为2013年10月和2014年5月。井3、井4、井7位于承包农户的农田内。相应的位置关系可见表1。 孤岛镇的两口观测井（井5、井6）毗邻，直线距离约260m，距黄河故道约2km。井5旁为稻田，安装有地下水动态监测系统（ecolog OTT800）,安装时间为2014年7月； 井6则在荒地内，主要植物为芦苇。
一、常用的地下水分类方法 （一）按赋存形式和物理性质划分 1．结合水 被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜，可抗剪切，不受重力影响，不能传送静水压力，在110°C消失，主要存在于粘土中，影响其物理力学性质。 2．毛细管水 赋存于岩土毛细孔中，受毛细管力和重力的共同作用，可被植物吸收，影响岩土的物理力学性质，会引起沿海地区和北方灌区的土地盐碱化。 3．重力水 赋存于岩土孔隙、裂隙和洞穴中，不能抗剪切，受重力作用，可以传送静水压力。 结合水、毛细管水属专门研究课题，在水文地质勘察中，所指地下水一般是重力水。 （二）按含水介质特征划分 1．松散岩类孔隙水 主要赋存于第四系、第三系松散~半固结的碎石土和砂性土的孔隙中。 2．碎屑岩类裂隙孔洞水 主要赋存于中、新生代红色岩层的孔隙、孔洞中。 3．碳酸盐岩类裂隙溶洞水（岩溶水） 主要赋存于古、中生代灰岩、白云岩的裂隙溶洞中，分为： （1）裸露型：灰岩、白云岩基本上出露。 （2）覆盖型：灰岩、白云岩被第四系松散层覆盖。 （3）埋藏型：灰岩、白云岩被非碳酸盐岩类覆盖。 4．火山岩裂隙孔洞水
赋存于火山岩的裂隙、孔隙、气孔、气洞（熔岩隧道）中，在广东主要分布于雷州半岛。 5．基岩裂隙水 （1）块状岩类裂隙水 赋存于侵入岩、混合岩、正变质岩的裂隙中。 （2）层状岩类裂隙水 赋存于沉积岩、副变质岩的裂隙中。 （三）按埋藏条件和水力特征划分 1．上层滞水 位于不连续隔水层之上的季节性潜水。 2．潜水 位于地表下第一个隔水层之上，具自由水面的水。 3．承压水 充满两层隔水层之间，具压力水头的水。 （四）按地下水矿水度划分 1．淡水：M﹤1g/L。 2．咸水：M≥1g/L，分为： （1）微咸水：1g/L≤M﹤3g/L； （2）半咸水：3g/L≤M﹤10g/L； （3）咸水：M≥10g/L，可分为： ①盐水：10g/L≤M﹤50g/L； ②卤水：M≥50g/L。
地下水位监测 地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计进行监测。 监测目的： 利用地下水位监测来确定地下水的位置，判断地下水位情况，降水是否合适。如果降水过快，地下水位较深的时候会引起周边地表下沉。 埋设方法： 用钻机成孔至基坑米深度后清孔，成孔后加清水，检验成孔质量，将PVC管分级装好放入孔内，孔口用盖子盖好，防止地表水进入孔内。 使用仪器： 选用PVC管和钢尺水位仪。（如图1 所示） 图1 钢尺水位计 观测方法：
地下水位可采用刚才或钢尺水位计，一般采用水位仪，观测前先打开水位仪，在已埋设好的水位管中放入水位计测头，当测头接触到地下水时，水位仪迅响起亮起红等，发出响声时，读取测量钢尺与管顶的距离。根据管顶高程可以计算地下水位的高程。对于地下水位比较高的观测井，可以采用钢尺直接插入观测井内，记录湿迹与管顶的距离，根据管顶高程可以计算地下水位高程，钢尺长度需大于地下水位与管顶的距离，并做好清晰记录。 计算方法： 把测量好的数据做好时间、观测员、记录员等检查。准确无误后方可以输入电脑，计算出水位生成报表上报各有关单位，计算公式如下： h水= h孔口一h深 式中：h水—水位高程 h孔口—管口高程 h深—地下水位深度（管口与管内水面之距离） dh水i = h水i一h水i-1 式中：Dh水i = (dh水1 + dh水2 + …+ dh水i) dh水i一本次水位变化 Dh水i一累计水位变化
注意事项： 随着基坑的开挖会影响到周边土质结构的变形和沉降，降水较严重时，应随时观察周边情况，发现有变形或裂缝的及时通知施工单位做好相应措施，严重时要停止施工，随时关注基坑内的漏水情况，堵水是否有效。根据现场情况来判断基坑是否安全稳定。 [此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好]
第九章地下水的动态与均衡 第一节地下水动态与均衡的概念 地下水动态的概念：含水层（含水系统）在与外界环境相互作用过程中，含水层（含水系统）地下水各要素（如地下水位、水量、水化学成份、水温等）随时间的变化状况，称为地下水动态。 地下水均衡的概念：某时段某地段地下水物质、能量的收支状况称为地下水均衡。 第二节地下水动态 一、地下水动态的形成机制 含水层（含水系统）地下水各要素（如地下水位、水量、水化学成份、水温等）之所以随时间发生变化，是含水层（含水系统）中物质、能量收支不平衡的综合表现。 因此，地下水动态是含水层（含水系统）对外部环境施加的激励所产生的响应，也可理解为含水层（含水系统）将输入信息变换后产生的输出信息。 下面以降雨（图9-1）为例说明地下水动态的形成机制： 动态变化：降水→ 补给地下水系统→ 水位上升。 ↑↑ 脉冲式激励波状响应 图9—1 输入与输出的对应关系 a—时间滞后；b—时间延迟 地下水动态（对外界响应）特点：在时间上表现为滞后和延迟（图9-1），以及叠加。 叠加现象：是指外界多次激励（或输入）时，引起系统响应（或输出）的变化是多次激励响应的累加结果（图9-2）。
图9-2说明，地下水水位对外界输入(降水)响应的信息传输的迭合特点，称为叠加现象。 图9-2 信息传输中的迭合 地下水动态描述：地下水某要素随时间的变化（动态）程度可用稳定性来恒量：动态稳定，是指变化幅度小；动态不稳定，是指变化幅度大。 二、地下水动态的影响因素 影响地下水动态（稳定性）的因素主要有三类： （1）是外部环境对含水层（含水系统）的信息输入：如降水、地表水的补给---气象(气候)因素、水文因素； （2）是变换输入信息的含水系统的结构，主要涉及赋存地下水的地质环境条件，地质因素。 （3）人为因素，包括开采、人工回灌、灌溉、库渠渗漏、污水排放等等。 （一）气象（气候）因素 气象（气候）是对地下水动态影响最为普遍的因素。决定了一个地区动态的基本形态。 气象（气候）要素周期性地发生昼夜、季节与多年变化。其中季节变化最为显著且最有意义。 从图9-3，可以分析季节变化对潜水动态影响。
地下水资源现状
濮阳市地下水资源状况 水资源与能源、人口、生态环境等是世界各国普遍关注的重大问题。在我国，水资源已成为城市建设规划、工农业生产布局及国土整治规划的制约条件之一。 地下水资源通常是指作为工农业和生活水水源使用的地下水。生产和生活需要利用而又可能利用的地下水，统称地下水资源，在一定期限内，能提供给人类使用的，且能得到恢复的地下淡水量，是水资源的组成部分。由于地下水资源具有分布广泛、便于就地开采使用、水质较优、不易被污染、动态稳定、调蓄能力强等特点，正被越来越广泛地开发利用。但是，地下水资源的开采量不应超过补给量，否则会给环境带来较大危害，比如区域形成大规模地下水降落漏斗、地面沉降和地裂缝、地下水污染等严重地质灾害。为了合理地、长期地使用地下水资源，在开发之前，一般均应对其量和质作出评价，以便据此制定其开发利用和保护管理规划。 一、我市地下水资源现状（埋深、动态变化） 濮阳市地处豫北黄河冲积平原，属暖温带半湿润季风气候。据濮阳气象站1954—2005年资料，多年平均降水量608.3毫米，蒸发量1678.0毫米。降水量年际变化较大，最大年降水量1067.6毫米（1963年），最小年降水量仅204.5毫米（1966年），年内降水量分配不均，多集中在7—9月份，而蒸发以5—6月份最为强烈。
气象条件决定了濮阳市是一个水资源贫乏的地区，濮阳市是我省水资源严重匮乏的地区之一，水资源总量仅为7.53亿立方米，居全省的第14位，人均占有水资源量为221立方米，仅相当于全省的1/2，不足全国人均占有量的1/10，一般干旱年缺水1.89亿立方米，中等干旱年缺水2.96亿立方米。由于受到地理环境及降水时空变化的影响，并且无蓄水工程，濮阳市的地表水资源实际可利用量很小，除引黄供水之外，地下水（特别是浅层地下水）是濮阳市重要的供水水源。特别随着我市近几年经济的快速发展和人民生活的不断提高，我市水资源短缺的形势更加严峻，加上水环境和水质的恶化，已经成为制约全市经济发展的主要因素。 我市地下水资源来源主要是浅层地下土层贮藏的地表渗水，以北金堤为界，黄河流域因受黄河侧渗的影响，地下水补给及时，水位偏高，一般在2--8米。海河流域因超采严重，加上外来水源少，补给欠缺，造成全市地下水量严重下降，已形成我省豫北最大的地下水漏斗区，主要分布在北金堤以北的海河流域，漏斗区面积1814平方公里，占全市总面积的43%，最深地下水埋深南乐寺庄乡达30米，平均埋深23米（上世纪70年代平均埋深7米，90年代平均埋深20米，水文局提供）。 地下水水位动态变化是地下水采补均衡状态的直观表征，也是检验地下水开发利用保护管理方案执行情况（效果）的客观依据。为了给濮阳市区城市地下水的合理开发利用、保护管理提供科学依据，自1989年起，市节水办在濮阳市区（城市规划区）建立了地下水动态
地下水浮力计算最强总结 关于基础设计中地下水浮力问题的思考 古今强，侯家健 0 前言 随着经济的发展，城市建设规模不断扩大，地下空间不断得到开发，带地下室的高层建筑以及地下车库、下沉式广场等大量兴建，地下结构面积和深度显著增加。由此地下水的处理逐渐成为了工程中的热点问题，同时地下结构抗浮失效的工程事故不时见诸报道[1-5]。本文就此探讨基础设计中地下水抗浮问题，并就合理利用地下水浮力提出建议。 1 抗浮设防水位和浮力计算 水浮力的本质是作用在地下结构顶面与底面水压力之差，根据实际情况这个水压力可能是孔隙水压力或者是静水压力，在渗流情况下还需要对地下水进行渗流分析。处理抗浮问题的常规做法是：在勘察阶段尽力查明场地水文地质条件和地下水赋存特征，提供有足够安全度、经济合理的抗浮设防水位；在设计阶段以抗浮设防水位为起始点计算浮力，进行相应抗浮验算。 抗浮设防水位必须以观测系统的长期地下水动态为基础，根据区域和整个场地的水文地质条件或地下水埋藏条件，即地下水的类型和分布及埋藏深度、含水层数目、岩性结构、含水层构造特点、地下水的补给、排泄条件等来决定[6]。例如，北京市勘察设计研究院根据北京市水文地质条件和地下水赋存特征，将北京地区浅层地下水分为3个大区和7个亚区并掌握了近50年地下水动态观测资料，在此基础上建立了地下水预测、预报系统，研究了地下水典型渗流特征及其对建筑场地孔隙水压力分布规律，为经济合理地确定基底地下水浮力打下了坚实基础[5]。 我国疆土辽阔，各地气候、水文、地质等情况差别很大，其他地区根据各自的情况形成了具有地方特色的经验和做法，部分地区的相关做法汇总如表1所示。这些地方经验往往与当地的地质、地下水动态、气候等相适应。如广东珠江三角洲地区地下水位埋深较浅，且承压含水层水位一般低于地面，加上常年降雨量充沛，连续降雨时地下水位常会上升至地面高度，因此设防水位取室外地坪标高是合适的。 抗浮设防水位和地下水浮力计算的一些地方经验表1 地区抗浮设防水位选取原则地下水浮力计算原则
第十章地下水动态与均衡 地下水动态：groundwater regime 地下水均衡：groundwater balance (budget) 10．1 地下水动态与均衡的概念 地下水动态––––地下水各种要素(水位、水量、化学组分、气体成分、温度、微生物等)随时间的变化，称为地下水动态 地下水均衡––––某一时段、某一范围内地下水水量(盐量、热量等)的收支状况，称为地下水均衡。 地下水动态与均衡的关系是：地下水动态是地下水均衡的外在表现，地下水均衡是地下水动态的内在原因。 地下水动态的研究包括：影响因素、类型及成果分析。 地下水均衡的研究包括：均衡区和均衡期的确定，均衡方程式的确定，各收支项的求取，均衡计算结果的校核与分析。 地下水要素之所以随时间发生变动，是含水层（含水系统）水量、盐量、热量、能量收支不平衡的结果。例如，当含水层的补给水量大于其排泄水量时，储存水量增加，地下水位上升；反之，当补给量小于排泄量时，储存水量减少，水位下降。 研究目的意义： 地下水动态监测及成果分析，可以解决一系列理论与实际问题：①检验并完善前期水文地质研究结论；②查明地下水资源数量、质量及其变化；③为数学模拟提供依据；④为拟定合理的地下水利用、防治方案及措施提供依据；⑤检验实施中的利用、防治方案及措施的合理性。 地下水均衡研究，可以为拟定合理的地下水利用、防治方案及措施提供定量依据，检验并完善利用、防治方案及措施。 目前：研究较多的是水位动态，水量均衡。 10．2 地下水动态的影响因素 1．影响地下水动态的因素 地下水动态的本源因素是随时间变动的因素，包括：气象(气候)因素、水文因素、生物因素、地质营力因素、天文因素等。 1）气象因素： ①降水→含水层水量增加→水位抬升→水质变淡； ②蒸发→潜水含水层水量减少→水位降低→水质变咸； ③气象因素具有季节性的变化，地下水动态也具有季节性变化；
第六章地下水动态与均衡的研究 (1) §1 地下水动态与均衡的概念 (1) §2 研究地下水动态与均衡的意义 (1) §3 地下水动态与均衡研究的基本任务 (2) §4 地下水动态与均衡的监测项目 (3) §5 地下水动态的成因类型及主要特征 (5) §6 地下水均衡要素的测定方法 (6) 思考题 (14) 第六章地下水动态与均衡的研究 §1 地下水动态与均衡的概念 地下水资源与其它矿产资源的最主要区别就是,其量与质总就是随着时间而不停地变化着。所谓地下水动态即就是指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。其变化规律可以就是周期性的变化,也可以就是趋势性的变化。变化的周期可以就是昼夜的(如月球引力导致的固体潮),也可以就是季节性的或者就是多年的。其变化的速率,在天然状态下一般具较明显的周期性,或具极为缓慢的趋势性。在人为因素(开采或排除)的影响下,其变化率可大大加强。这种迅速的变化,可能对地下水本身与环境带来严重的后果。 地下水的质与量之所以变化,主要就是由于水量与溶质成分在补充与消耗上的不平衡所造成的。所谓地下水均衡,就就是指这种在一定范围、一定时间内,地下水水量、溶质含量及热量等的补充(流入)与消耗(流出)量之间的数量关系。当补充与消耗量相等时,地下水(量与质)处于均衡状态;当补充量小于消耗量时,地下水处于负均衡状态;当补充量大于消耗量时,地下水处于正均衡状态。地下水在天然条件下,一般多处于均衡状态;在人为活动影响下,则可能出现负均衡或正均衡状态。 从上述概念可知,地下水动态与均衡之间存在着互为因果的紧密联系。地下水均衡就是导致动态变化的实质,即导致动态变化的原因;而地下水动态则就是地下水均衡的外部表现,即动态变化的方向与幅度就是由均衡的性质与数量所决定的。 §2 研究地下水动态与均衡的意义 研究地下水动态与均衡,对于认识区域水文地质条件、水量与水质评价,以及水资源的合理开发与管理,都具有非常重要的意义。任何目的、任何勘查阶段的水文地质调查,都必须重视地下水动态与均衡的研究工作。由于对地下水动态规律的认识,往往要经过相当长时间的资料积累才能得出结论,因此在水文地质调查时,应尽早开展地下水动态与均衡研究。 其研究意义具体表现在: (1)在天然条件下,地下水的动态就是地下水埋藏条件与形成条件的综合反映。因此,可根
地下水动态观测技术规范 减小字体增大字体本标准是根据煤炭工业部《煤炭资源勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程》(1980年版)中的有关章条和其他国家标准、行业标准中的有关规定，结合近15年来生产实践的经验制定的煤炭行业标准，在技术内容上与引用标准等效。本标准对地下水观测方法的自动化问题，由于目前煤矿区应用较少，故未作规定，但应尽可能采用先进的观测仪表及自动控制技术。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院西安分院。 本标准主要起草人：王梦玉。 本标准委托煤炭科学研究总院西安分院负责解释。 1 范围 本标准适用于矿区地下水动态长期观测，是制定地下水动态长期观测规划、设计、工程质量检查、观测报告编写、审查的依据。 2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在标准中引用而构成为本标准的条文。本标准发布时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB／T 12719—91 矿区水文地质工程地质勘探规范 供水水文地质勘察规范冶金工业部(1979) 煤炭资源地质勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程煤炭工业部(1980) 矿区水文地质工程地质普查勘探规范地质矿产部(1982) 矿井水文地质规程煤炭工业部(1984) 煤矿防治水工作条例煤炭工业部(1993年修订) 3 一般要求
3．1 在矿区进入详查阶段即应选择有代表性的井、泉、钻孔、生产矿井、地表水等进行观测，勘探阶段应进一步充实和完善观测工作，勘探结束后应移交给矿山部门继续进行。 3．2 在矿区存在地表水体的情况下，地下水与地表水应统一进行观测，提供完整的地下水动态长期观测资料。 3．3 水文地质条件复杂的矿区，应尽可能在一个完整的水文地质单元内，分别选择地下水补给、迳流与排泄区有代表性的观测点组成观测网。 3．4 对矿区供水和矿坑充水有意义的含水层、地表水体，以及矿坑突水点等，必须设立观测点，进?卸 て诠鄄狻? 3．5 地下水动态长期观测应包括水位、流量、水温、水化学成分、气体成分、物理性质等项目。一般每10d应观测一次水位、流量、水温，雨季、矿坑突水期应加密观测。水质成分和气体成分可取季节性和人为影响时期的代表水样分析化验，但每年不得少于2次。并且观测工作应在同一天进行。 3．6 在进行地下水动态长期观测的同时，应收集有关的气象资料，必要时可建立矿区简易气象站。 3．7 地下水观测准确度，水位应准确至厘米，流量应准确至公升，水温应准确至0．5℃。3．8 地下水动态长期观测设施应采取有效保护措施，观测所使用的工具、仪表应经常检查、校对和维修。 4 地下水的观测 4．1 观测网的布置 4．1．1 矿区地下水动态可划分为气象型、气象—水文型、水文型。长期观测工作应按不同类型的特点，布置观测网。 4．1．2 观测网由观测点、线组成，一般应能覆盖从补给区至排泄区的整个地下水系统。对与矿坑充水和矿区供水有关的含水层、构造带、地表水体等应能进行观测。在地下水系统范围过大的情况下，观测网允许以矿区为主缩小范围，但必须能控制矿坑排水后的降落漏斗。
影响地下水的因素：1气温，大气具有一定的温度称为气温。气温越高，蒸发越快。2温度，大气中水汽的含量称为空气湿度。湿度分为绝对湿度与相对湿度。绝对湿度：只能说明某一时刻空气中水汽含量的多少，而不能说明空气中的水分是否达到饱和。相对湿度：绝对湿度与饱和水汽含量之比。相对湿度可以表征空气的干湿程度及降水条件，但不能直接说明蒸发的条件，而饱和差却可以说明这方面的问题。饱和差与蒸发成正比。3降水，A大气降水的强度、延续时间B当地的渗入量的条件4蒸发，水在常温下，由液态转变为气态进入大气的过程。水：水面蒸发、土面蒸发、叶面蒸发地下水：水面蒸发、土面蒸发 径流：指一个流域内的降水除去消耗于蒸发以为的全部水流。径流的表示方法：流量Q=VF、径流总量W=QT、径流深度Y=W/(F*1000)、径流模量M=(Q*1000)/F、径流系数A=Y/X。径流越小，蒸发越大。 岩石空隙的多少、大小、连通程度及分布状况。既是地下水的储存场所，也是地下水的运动通道。空隙：松散沉积物中的孔隙、硬岩石中的裂隙以及岩溶中的溶穴。 岩石中的水：1气态水，可以随着空气的流动而运动。2结合水：强结合水，不能流动，可以转化为气态移动；弱结合水：外层水膜能被植被的根系吸收3重力水：能在重力作用下自由流动重力水是水文地质学研究的主要对象4毛细水：在气、液、固三态才能蒸发5固态水：具有膨胀性。地下水面以上包气带；地下水面以下饱气带。饱气带中有结合水，任何颗粒表面都有结合水。 含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层。隔水层是指那些不能透过与给出水的岩层。构成含水层的条件：具有储存重力水的空间、具备储存地下水的地质构造、具有充足的补给来源。含水层与隔水层具有相当性。 按地下水的埋藏条件：包气带水、潜水、承压水按含水介质的类型：孔隙水、裂隙水、岩溶水 包气带中的水包括土壤水和上层滞水 上层滞水只存在于包气带中，局部隔水层之上的重力水。 潜水时埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层以上、具有自由水面的含水层的重力水。特征：1具有自由水面2在重力作用下由高流入低水位3分布区与补给区一致4受气象、水文因素显著5受人为污染6重要供水水源 承压水：充满与两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水。特征：1受静水压强2补给区小于分布区3动态变化不显著4化学成分复杂5厚度不易发生变化6不易污染 承压水的等水压线图，就是承压水位面的等高线图。水位相等的点连接成线地下水的运动1 地下水在岩石空隙中的运动称为渗透。发生渗流的区域称为渗流区域或渗流场。渗透速度v，渗流量q，水头h，等这些描述渗流场特征的物理量，称为渗流的运动要素。 2水流质点有秩序的、互不混杂的流动，称为层流。3水质点无秩序地、互相混杂的流动，称为紊流运动。 4各个运动要素不随时间改变时，称为稳定流。运动要素随时间变化的水流运动，称为非稳定流。 5达西公式主：Q=K?h/I=K?L K=V/L I=▲H/L Q:渗透流量K：渗透系数?：过水断面积h：水头损失I：水力坡度 6渗透系数的大小不仅与岩石的空隙性有关，而且还与渗透液体的物理性质有关。 7渗流场内的水头及流向是空间的连续函数，因此可作出一系列水头值不同的等水头线和一系列流线，由一系列等水头线与流线所组成的网格称为流网。 8研究地下水的物理性质与化学成分具有一定的意义，通过对它研究，可以更好地对地下水水质作出评价。以满足国民经济各部门对地下水的水质要求。 9温度每升高1℃所需在增加的深度称为地热增温级。 10我国规定饮用水的色度不超过20色度。 11地下水的物理性质：温度、顔色、味（口味）、嗅（气味）、透明度、比重、导电性、放射性。\ 12地下水的化学性质：酸碱性、硬度（总硬度，暂时硬度，永久硬度及碳酸盐硬度）、总矿化度 13地下水化学成分的形成作用：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子吸附交替作用、混合作用、人类活动在地下水化学成分形成中的作用。 14产生浓缩作用具备的条件：干旱或半干旱的气候、较浅的地下水位埋深、毛细作用的颗粒细小的松散土层、地下水流动系统的排泄处。 15地下水化学成分的基本成因类型：溶滤水、沉积
第六章地下水动态与均衡得研究 (1) §1 地下水动态与均衡得概念 (1) §2 研究地下水动态与均衡得意义 (1) §3 地下水动态与均衡研究得基本任务 (2) §4 地下水动态与均衡得监测项目 (3) §5 地下水动态得成因类型及主要特征 (5) §6 地下水均衡要素得测定方法 (6) 思考题 (12) 第六章地下水动态与均衡得研究 §1 地下水动态与均衡得概念 地下水资源与其它矿产资源得最主要区别就是,其量与质总就是随着时间而不停地变化着。所谓地下水动态即就是指表征地下水数量与质量得各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化得规律。其变化规律可以就是周期性得变化,也可以就是趋势性得变化。变化得周期可以就是昼夜得(如月球引力导致得固体潮),也可以就是季节性得或者就是多年得。其变化得速率,在天然状态下一般具较明显得周期性,或具极为缓慢得趋势性。在人为因素(开采或排除)得影响下,其变化率可大大加强。这种迅速得变化,可能对地下水本身与环境带来严重得后果。 地下水得质与量之所以变化,主要就是由于水量与溶质成分在补充与消耗上得不平衡所造成得。所谓地下水均衡,就就是指这种在一定范围、一定时间内,地下水水量、溶质含量及热量等得补充(流入)与消耗(流出)量之间得数量关系。当补充与消耗量相等时,地下水(量与质)处于均衡状态;当补充量小于消耗量时,地下水处于负均衡状态;当补充量大于消耗量时,地下水处于正均衡状态。地下水在天然条件下,一般多处于均衡状态;在人为活动影响下,则可能出现负均衡或正均衡状态。 从上述概念可知,地下水动态与均衡之间存在着互为因果得紧密联系。地下水均衡就是导致动态变化得实质,即导致动态变化得原因;而地下水动态则就是地下水均衡得外部表现,即动态变化得方向与幅度就是由均衡得性质与数量所决定得。 §2 研究地下水动态与均衡得意义 研究地下水动态与均衡,对于认识区域水文地质条件、水量与水质评价,以及水资源得合理开发与管理,都具有非常重要得意义。任何目得、任何勘查阶段得水文地质调查,都必须重视地下水动态与均衡得研究工作。由于对地下水动态规律得认识,往往要经过相当长时间得资料积累才能得出结论,因此在水文地质调查时,应尽早开展地下水动态与均衡研究。 其研究意义具体表现在: (1)在天然条件下,地下水得动态就是地下水埋藏条件与形成条件得综合反映。因此,可根
前言 本标准是根据煤炭工业部《煤炭资源勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程》(1980年版)中的有关章条和其他国家标准、行业标准中的有关规定，结合近15年来生产实践的经验制定的煤炭行业标准，在技术内容上与引用标准等效。本标准对地下水观测方法的自动化问题，由于目前煤矿区应用较少，故未作规定，但应尽可能采用先进的观测仪表及自动控制技术。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院西安分院。 本标准主要起草人：王梦玉。 本标准委托煤炭科学研究总院西安分院负责解释。 1 范围 本标准适用于矿区地下水动态长期观测，是制定地下水动态长期观测规划、设计、工程质量检查、观测报告编写、审查的依据。 2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在标准中引用而构成为本标准的条文。本标准发布时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB／T 12719—91 矿区水文地质工程地质勘探规范 供水水文地质勘察规范冶金工业部(1979) 煤炭资源地质勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程煤炭工业部(1980) 矿区水文地质工程地质普查勘探规范地质矿产部(1982) 矿井水文地质规程煤炭工业部(1984) 煤矿防治水工作条例煤炭工业部(1993年修订) 3 一般要求 3．1 在矿区进入详查阶段即应选择有代表性的井、泉、钻孔、生产矿井、地表水等进行观测，勘探阶段应进一步充实和完善观测工作，勘探结束后应移交给矿山部门继续进行。 3．2 在矿区存在地表水体的情况下，地下水与地表水应统一进行观测，提供完整的地下水动态长期观测资料。 3．3 水文地质条件复杂的矿区，应尽可能在一个完整的水文地质单元内，分别选择地下水补给、迳流与排泄区有代表性的观测点组成观测网。 3．4 对矿区供水和矿坑充水有意义的含水层、地表水体，以及矿坑突水点等，必须设立观测点，进行动态长期观测。 3．5 地下水动态长期观测应包括水位、流量、水温、水化学成分、气体成分、物理性质等项目。一般每10d应观测一次水位、流量、水温，雨季、矿坑突水期应加密观测。水质成分和气体成分可取季节性和人为影响时期的代表水样分析化验，但每年不得少于2次。并且观测工作应在同一天进行。 3．6 在进行地下水动态长期观测的同时，应收集有关的气象资料，必要时可建立矿区简易气象站。 3．7 地下水观测准确度，水位应准确至厘米，流量应准确至公升，水温应准确至0．5℃。 3．8 地下水动态长期观测设施应采取有效保护措施，观测所使用的工具、仪表应经常检查、校对和维修。 4 地下水的观测 4．1 观测网的布置