地下水动态与均衡

任务五地下水动态与均衡研究（二）地下水动态与均衡要素测定（一）地下水均衡原理与均衡方程1、地下水均衡原理：质量守恒定律任一地区，在一定时间段内，地下水系统中地下水水量（或溶质、热量）的补给量（收入）与消耗量（支出）之差，恒等于地下水储存量（或溶质、热量）的变化量。

地下水均衡包括：水量均衡、水质均衡、热量均衡。

其中水量均衡是后二种均衡的基础。

2、均衡区：进行均衡研究中，所选定的地区。

它最好是一个地下水流域或是一个相对独立的完整水文地质单元，边界最好是性质较明确、位置较清楚的某一自然边界或地质界线（如河流、隔水边界等）。

3、均衡期：进行均衡计算的时间段。

4、均衡要素：均衡研究中，各补给项和消耗项，称为均衡要素。

进行水均衡研究的方法步骤：（1）选定均衡区；（2）确定均衡期，划分均衡时段；（3）确定各项均衡要素；（4）进行均衡计算，确定区内地下水均衡状态。

5、水均衡方程式表示水的补给和消耗之间数量关系的数学方程式，称为水均衡方程。

根据水均衡原理，写水量均衡方程(均衡方和中各项均以水层厚度表示，单位为mm ）.（1）陆地上某均衡区总水量均衡方程(x+y 1+w 1+z 1+R 1)-(y 2+w 2+z 2+R 2)=Δω=V+P+μΔh（2）地下水均衡方程潜水水量均衡方程式的一般形式：(x f +y f +w 1+z 1/+R 1/+E)-(w s +w 2+z 2/+R 2/)=μΔh承压水的水量均衡方程，一般形式为：(W 1+E 1)-( W 2+ R 2K )=μ*Δh根据所处地质环境条件，潜水均衡方程可简化为： x f +y f - z 2/=μΔh多年均衡条件下μΔh=0，则x f +y f =z 2/，表示渗入补给潜水的水量全部消耗于蒸发。

典型的湿润山区潜水均衡方和式多为：x f +y f =w s地下水均衡方程由三部分组成：即补给量、消耗量和均衡期内水量的变化量。

（二）地下水均衡要素的测定方法地下水均衡研究的主要工作是测定各均衡要素。

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 f 补给地下水系统 f 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 ）。

A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。

WHY*M«mFh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。

地下水动态与均衡第六章 地下水动态与均衡的研究§ 1 地下水动态和均衡的概念水量。

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地下水的动态与均衡地下水是地球上重要的淡水资源之一，它分布在地下岩层中，对于维持陆地生态系统和人类的生存具有重要意义。

在地下水系统中，存在着动态的水文过程，同时也存在着一种动态的均衡状态。

本文将探讨地下水的动态与均衡状态，并分析其对环境和人类生活的影响。

地下水的循环过程地下水是地表径流、蒸发和降水等各种自然水文环境过程的结果。

地下水的形成往往是长期积累形成的，其循环过程包括补给、补给量消减、供水、水质变化和再补给等多个环节。

在这个过程中，地下水与地表水、土壤等水文过程相互作用，形成一个复杂的水文循环系统。

地下水补给一般来自于大气降水和地表径流的渗漏，这些水通过渗透、入渗等作用进入地下层岩石裂隙或者孔隙中，成为地下水资源。

地下水的补给量受到降水总量、土壤组分和植被覆盖情况等多种因素影响。

在地下水系统中，地下水的流动速度、方向和水质都受到这些因素的影响，因此地下水补给是地下水循环过程的关键环节之一。

地下水的动态变化地下水的动态变化受多种因素影响，包括季节变化、地质构造、水文气象条件以及人类活动等。

季节变化是地下水动态变化中较为明显的因素之一，地下水在不同季节时的补给量、水位和水质都会发生变化。

在干旱季节，地下水补给量会减少，导致地下水位下降；而在雨季，地下水补给量会增加，地下水位会上升。

地质构造是地下水变化的另一个重要因素，不同地质构造下的地下水补给、流动速度和水质特点都有所不同。

例如，在孔隙岩层中，地下水的储存量较大，补给量较稳定；而在裂隙岩层中，地下水的流动速度较快，水质变化较为显著。

水文气象条件也是地下水动态变化的重要影响因素，降水量、气温、风速等气候因素会直接影响地下水的补给量和质量。

气候变化和极端天气事件对地下水系统的影响日益凸显，可能导致地下水资源的不稳定和质量的下降。

地下水的均衡状态地下水系统在长期演化中会趋于一种动态均衡状态，地下水的补给量、消减量、流动速度和水质会在某种特定的平衡状态下保持稳定。