地下水循环PPT课件
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5地下水PPT课件
6
2020/12/6
7
概念（掌握）
➢ 含水层
能够给出并透过相当 数量重力水的岩土层。
如砂岩、灰岩
➢ 隔水层
不能给出并透过水， 或者透过的水是微不 足道的岩土层。
如泥岩、粉砂岩
2020/12/6
8
• （二）岩土的主要水理性质
容水性 持水性 给水性 透水性
2020/12/6
9
容水性 ——指岩土能容纳一定水量的性能。
⑶当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓；
⑷当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。
2020/12/6
20
⑴ 潜水面一般呈倾斜的各种形态的曲面。
2020/12/6
21
2020/12/6
地表地形的影响
⑵ 潜水面的起伏经常与地形一致，只是比 地形起伏平缓一些；潜水面与地表面的 形态具有相似性。
22
⑶当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓；
潜水的排泄 ——向地表水排泄
2020/12/6
潜水补给河流
34
承压水
埋藏并充满在两个隔水层之间的含水层中 的地下水，是一种有压重力水。
2020/12/6
35
➢承压水的形成
最适宜形成承压水的地质构造有：
向斜构造 单斜构造
承压盆地 承压斜地
2020/12/6
36
承压盆地
此类承压水的水位受到气候及地形的控制，
2020/12/6
12
透水性
——岩土允许水透过的性能称为透水性。 透水的 半透水的 不透水的
2020/12/6
13
概念
➢ 水力坡度Ⅰ（掌握）
沿渗流途径的水头损失与相应渗透途径长度的 比值。
水头损失
2020/12/6
7
概念（掌握）
➢ 含水层
能够给出并透过相当 数量重力水的岩土层。
如砂岩、灰岩
➢ 隔水层
不能给出并透过水， 或者透过的水是微不 足道的岩土层。
如泥岩、粉砂岩
2020/12/6
8
• （二）岩土的主要水理性质
容水性 持水性 给水性 透水性
2020/12/6
9
容水性 ——指岩土能容纳一定水量的性能。
⑶当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓；
⑷当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。
2020/12/6
20
⑴ 潜水面一般呈倾斜的各种形态的曲面。
2020/12/6
21
2020/12/6
地表地形的影响
⑵ 潜水面的起伏经常与地形一致，只是比 地形起伏平缓一些；潜水面与地表面的 形态具有相似性。
22
⑶当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓；
潜水的排泄 ——向地表水排泄
2020/12/6
潜水补给河流
34
承压水
埋藏并充满在两个隔水层之间的含水层中 的地下水，是一种有压重力水。
2020/12/6
35
➢承压水的形成
最适宜形成承压水的地质构造有：
向斜构造 单斜构造
承压盆地 承压斜地
2020/12/6
36
承压盆地
此类承压水的水位受到气候及地形的控制，
2020/12/6
12
透水性
——岩土允许水透过的性能称为透水性。 透水的 半透水的 不透水的
2020/12/6
13
概念
➢ 水力坡度Ⅰ（掌握）
沿渗流途径的水头损失与相应渗透途径长度的 比值。
水头损失
工程地下水ppt课件
水力性质评价
对地下水的物理性质进行评价，如渗透性、含水性、导水性等。
工程地下水的预测模型
1 2
水文地质模型
根据地下水的形成规律和水文地质条件，预测地 下水的补给量、储存量、水位变化等。
水动力学模型
根据地下水的流动规律和水动力学条件，预测地 下水的流速、流向、水压等变化情况。
3
水质模型
根据地下水的化学成分形成规律和水质条件，预 测水质的变化情况，如化学需氧量、悬浮物等。
工程地下水ppt课件
contents
目录
• 工程地下水概述 • 工程地下水的水文地质条件 • 工程地下水的勘察与评价 • 工程地下水的防护与治理 • 工程地下水的资源利用与保护 • 工程地下水案例分析
01
工程地下水概述
定义与特点
定义
工程地下水是指存在于地下岩石空隙中的水，它可以通过孔隙、裂隙、溶洞等空隙流动，是地下工程中需要关注 和研究的重要因素。
特点
工程地下水具有不均匀性、流动性和不可见性等特点，不均匀性指地下水的分布和运动在不同地区和不同深度上 存在差异；流动性指地下水可以流动，其流向和水位受地势、地质条件等多种因素的影响；不可见性指地下水的 存在和运动不能直接被观察到，需要通过一定的观测和实验手段来探测和研究。
工程地下水的分类
根据来源
04
工程地下水的防护与治理
工程地下水的防护措施
预防渗漏
01
在工程设计和施工过程中，应采取有效的防渗措施，如设置防
渗墙、铺设防渗膜等，以防止地下水的渗漏。
排水措施
02
对于地下水位较高的区域，应设置排水系统，如排水沟、排水
管等，以降低地下水位，防止地下水对工程的影响。
监测与检测
对地下水的物理性质进行评价，如渗透性、含水性、导水性等。
工程地下水的预测模型
1 2
水文地质模型
根据地下水的形成规律和水文地质条件，预测地 下水的补给量、储存量、水位变化等。
水动力学模型
根据地下水的流动规律和水动力学条件，预测地 下水的流速、流向、水压等变化情况。
3
水质模型
根据地下水的化学成分形成规律和水质条件，预 测水质的变化情况，如化学需氧量、悬浮物等。
工程地下水ppt课件
contents
目录
• 工程地下水概述 • 工程地下水的水文地质条件 • 工程地下水的勘察与评价 • 工程地下水的防护与治理 • 工程地下水的资源利用与保护 • 工程地下水案例分析
01
工程地下水概述
定义与特点
定义
工程地下水是指存在于地下岩石空隙中的水，它可以通过孔隙、裂隙、溶洞等空隙流动，是地下工程中需要关注 和研究的重要因素。
特点
工程地下水具有不均匀性、流动性和不可见性等特点，不均匀性指地下水的分布和运动在不同地区和不同深度上 存在差异；流动性指地下水可以流动，其流向和水位受地势、地质条件等多种因素的影响；不可见性指地下水的 存在和运动不能直接被观察到，需要通过一定的观测和实验手段来探测和研究。
工程地下水的分类
根据来源
04
工程地下水的防护与治理
工程地下水的防护措施
预防渗漏
01
在工程设计和施工过程中，应采取有效的防渗措施，如设置防
渗墙、铺设防渗膜等，以防止地下水的渗漏。
排水措施
02
对于地下水位较高的区域，应设置排水系统，如排水沟、排水
管等，以降低地下水位，防止地下水对工程的影响。
监测与检测
水循环 (共18张PPT)
凌 汛 爆 破
河流的主要补给类型
补给类型
降水补给
季节性积雪融布地区
分布地区普遍， 尤以东部季风区最为典型
东北地区
永久性积雪和 冰川融水补给
夏季
西北和青藏高原地区
湖泊水补给 地下水补给
全年
普遍
永久性积雪和冰川融水补给
湖泊水、地下水补给
季节性积雪融水补给
河流的水系特征 源头、归属、流向、流程 支流（数量、形状） 流域面积 河道特征（宽窄、深浅、曲直） 河网密度
3.水资源的开发利用 上游： 水能资源
中下游：内河航运
河流的水文特征 流量: 补给、流域面积 水位（汛期、季节变化）：补给、河道特征 含沙量：植被、流速、地面物质、降水强度 结冰期：最冷月均温 凌汛：有结冰期、低纬→高纬 流速: 地形 水能资源
降水补给
巴 黎 下 水 道
下水道是城市的良心。——雨果
2. 水循环的意义
①促进水体更新与水体平衡； ②塑造地表形态； ③促进能量交换和物质转移；
地球上各类水体的循环更新周期
水体
极地冰 世界 川 大洋
深层 地下 水
湖 泊 水
沼土 泽壤 水水
河 流
大 气 水
生 物 水
更新周
期/年 100002500 1400 17 5 1 16天 8天 12h
第六讲 水循环
1. 水循环的过程 图上一共形成几个循环？
降水
蒸发
下渗
水汽输送
降水 地表径流
降水 蒸发
陆地内循环
地下径流
海陆间循环 （大循环）
海上内循环
1.目前，人类活动对水循环哪个环节影响最大？ 地表径流
2.如果植被遭受破坏，下渗和地表径流将发生怎样变化？ 下渗减少，地表径流增加。
地下水-22PPT课件
洪流猛烈冲刷沟底、沟壁的岩石并使其遭受破坏，称为 冲刷作用。
冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的沟谷。多次冲刷两 侧形成许多小冲沟，共同构成了冲沟系统。
地
当冲沟下切到地下水面时，便形成了小溪。
质
作 用
（ 洪 流 ）
2.洪流的堆积作用与洪积扇
暂
洪积物的特点：
时
①沟口附近堆积多，厚度大，
性 流 水 的
颗粒粗大，越向外堆积越少 越薄，颗粒细小，具明显的 分带性
类 有河流冲积物二元结构。
型
）
在大河的中下游地区，由于河床长
期往复摆动河漫滩不断发展扩大并连在
一起。从而形成广阔的冲积平原，如长
江中下游平原。
（二）河流阶地
（一）河流阶地的构成
1.河流阶地——原生河谷的谷底，由
河 于河流底蚀作用重新加强而相对抬升
流 到洪水位以上，形成分布于河谷两侧、
的 沿谷坡伸展的阶梯状地形。
地 质 作
②磨圆度差，分选性较差， 可见斜层理和交错层理。
用
（
③堆积的地形是锥状时，称
洪 流 ）
为洪积锥（冲击锥），呈扇 形时称为洪积扇。
六、河流的侵蚀作用
河流：经常流水或常年
流水的河谷。
河流分为：河源、河口、
河 上游、中游、下游、河系、流
流 域、分水岭
的 河谷的组成要素：
侵 谷底——河谷底部平坦的
（三）沉积的主要类型
1.心滩——河水
从窄束段流入开阔
段时，流速减小，
河 致使较粗部分在河
流 底中部淤积，逐渐
的 形成心滩。
沉 积
2.边滩与河漫滩
作 ①边滩——是单向环流将凹岸掏蚀的物质带到凸岸沉积
冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的沟谷。多次冲刷两 侧形成许多小冲沟，共同构成了冲沟系统。
地
当冲沟下切到地下水面时，便形成了小溪。
质
作 用
（ 洪 流 ）
2.洪流的堆积作用与洪积扇
暂
洪积物的特点：
时
①沟口附近堆积多，厚度大，
性 流 水 的
颗粒粗大，越向外堆积越少 越薄，颗粒细小，具明显的 分带性
类 有河流冲积物二元结构。
型
）
在大河的中下游地区，由于河床长
期往复摆动河漫滩不断发展扩大并连在
一起。从而形成广阔的冲积平原，如长
江中下游平原。
（二）河流阶地
（一）河流阶地的构成
1.河流阶地——原生河谷的谷底，由
河 于河流底蚀作用重新加强而相对抬升
流 到洪水位以上，形成分布于河谷两侧、
的 沿谷坡伸展的阶梯状地形。
地 质 作
②磨圆度差，分选性较差， 可见斜层理和交错层理。
用
（
③堆积的地形是锥状时，称
洪 流 ）
为洪积锥（冲击锥），呈扇 形时称为洪积扇。
六、河流的侵蚀作用
河流：经常流水或常年
流水的河谷。
河流分为：河源、河口、
河 上游、中游、下游、河系、流
流 域、分水岭
的 河谷的组成要素：
侵 谷底——河谷底部平坦的
（三）沉积的主要类型
1.心滩——河水
从窄束段流入开阔
段时，流速减小，
河 致使较粗部分在河
流 底中部淤积，逐渐
的 形成心滩。
沉 积
2.边滩与河漫滩
作 ①边滩——是单向环流将凹岸掏蚀的物质带到凸岸沉积
水循环ppt课件
降水量
02
降水量决定了地表径流和地下径流的多少，从而影响水循环。
风速
03
风速会影响水汽的输送和循环，进而影响水循环。
地形因素
地势
地势的高低会影响水流的流速和方向，从而影响水循环。
坡度
坡度的陡缓会影响水流的流速和侵蚀程度，从而影响水循环。
地貌
不同的地貌类型（如河流、湖泊、海洋等）会对水循环产生不同 的影响。
植被因素
植被覆盖率
植被覆盖率会影响土壤的保水能 力和水汽的蒸发，从而影响水循 环。
植被类型
不同的植被类型（如森林、草原 、沙漠等）会对水循环产生不同 的影响。
人类活动
水利工程
水利工程（如水库、水坝、灌溉系统等）可以改变水循环的自然 过程。
城市化
城市化过程中对土地的利用和排水系统的建设会影响水循环。
水资源保护
城市规划还需要考虑水资源的保护和治理，以保障城市的 可持续发展。
水灾害防控
通过城市规划中的排水系统和防洪措施，可以有效地防控 水灾害的发生。
环境保护
水质改善
通过水循环技术的应用，可以改善水质，减少水污染，保护水生态环境。
生态修复
利用水循环技术可以促进生态系统的恢复和保护，提高生态系统的稳定性和抗逆性。
02
CATALOGUE
水循环过程详解
蒸发
01
02
03
蒸发定义
蒸发是指水分子从地表、 植物表面、水体表面等处 进入大气中的过程。
蒸发原理
太阳辐射使地表温度升高 ，导致水分蒸发，同时植 物通过蒸腾作用将水分从 叶片散发到大气中。
蒸发影响因素
温度、湿度、风速等气象 条件以及地表类型、植物 覆盖等因素均可影响蒸发 。
《水循环》优质课件PPT
图4-8黄土高原鱼鳞坑
活动 Activity
1998 年长江流域发生特大洪 水时，我国气象卫星对洞庭湖 区进行了实时监测。图 4-9 是 气象卫星拍摄的多光谱合成遥 感图像，其中右图中的红色部 分表示洪水新 淹没的范围，通 过与没有发生洪水时的遥感图 像（左图）进行对比分析，就 可以获得受灾区域的分布及面 积。洪水分析是抗洪救灾与减 灾决策的重要依据。读图 4-9， 完成相关任务。
地处低洼地带的居民 要准备沙袋、挡水板 等物品，或砌好防水 门槛，设置挡水土坝， 以防止洪洪涝灾害防治
即使会游泳，也要尽量避免 下水，以免碰到暗流和旋涡。
如水位继续上涨， 暂避的地方已难自 保，则要充分利用 好救生器材逃生， 或者迅速找一些门 板、桌椅、木床、 大块的泡沫塑料等 能漂浮的材料扎成 筏子逃生。
三、水循环的地理意义
(2)缓解全球热量收支不平衡
水循环深入大气系统内 部，深刻影响全球气候 的变化。水循环作为大 气系统能量的主要传输、 储存和转化者，通过对 地表太阳辐射的重新分 配，使得不同纬度热量 收支不平衡的矛盾得以 缓解。
三、水循环的地理意义
（3）塑造地表形态
水循环是海陆间联系的主 要纽带，陆地径流源源不 断地向海洋输送大量的泥 沙、有机物和无机盐类。 在水循环的驱动下，地表 物质被侵蚀、搬运和堆积， 地貌得以发育、演化，形 成多字多彩的地表形态。
三、水循环的地理意义
大气圈
生物圈
水圈
岩石圈
水循环把大气圈、水圈、岩石圈和生物圈有机地联系起来，构成一个庞大 的系统。
三、水循环的地理意义
（1）不断更新水资源，维持了全球水的动态平衡
水循环把大气圈、水圈、岩石 圈和生物圈有机地联系起来， 构成了一个庞大的系统。在这 个系统中，水在持续不断的运 动、转化，使地球上的各种水 体处于不断更新的状态，形成 了人类赖以生存的水资源。水 循环还维持了全球水的动态平 衡，即从总体来看，海洋水、 陆地水、地下水不会增多，也 不会减少。
活动 Activity
1998 年长江流域发生特大洪 水时，我国气象卫星对洞庭湖 区进行了实时监测。图 4-9 是 气象卫星拍摄的多光谱合成遥 感图像，其中右图中的红色部 分表示洪水新 淹没的范围，通 过与没有发生洪水时的遥感图 像（左图）进行对比分析，就 可以获得受灾区域的分布及面 积。洪水分析是抗洪救灾与减 灾决策的重要依据。读图 4-9， 完成相关任务。
地处低洼地带的居民 要准备沙袋、挡水板 等物品，或砌好防水 门槛，设置挡水土坝， 以防止洪洪涝灾害防治
即使会游泳，也要尽量避免 下水，以免碰到暗流和旋涡。
如水位继续上涨， 暂避的地方已难自 保，则要充分利用 好救生器材逃生， 或者迅速找一些门 板、桌椅、木床、 大块的泡沫塑料等 能漂浮的材料扎成 筏子逃生。
三、水循环的地理意义
(2)缓解全球热量收支不平衡
水循环深入大气系统内 部，深刻影响全球气候 的变化。水循环作为大 气系统能量的主要传输、 储存和转化者，通过对 地表太阳辐射的重新分 配，使得不同纬度热量 收支不平衡的矛盾得以 缓解。
三、水循环的地理意义
（3）塑造地表形态
水循环是海陆间联系的主 要纽带，陆地径流源源不 断地向海洋输送大量的泥 沙、有机物和无机盐类。 在水循环的驱动下，地表 物质被侵蚀、搬运和堆积， 地貌得以发育、演化，形 成多字多彩的地表形态。
三、水循环的地理意义
大气圈
生物圈
水圈
岩石圈
水循环把大气圈、水圈、岩石圈和生物圈有机地联系起来，构成一个庞大 的系统。
三、水循环的地理意义
（1）不断更新水资源，维持了全球水的动态平衡
水循环把大气圈、水圈、岩石 圈和生物圈有机地联系起来， 构成了一个庞大的系统。在这 个系统中，水在持续不断的运 动、转化，使地球上的各种水 体处于不断更新的状态，形成 了人类赖以生存的水资源。水 循环还维持了全球水的动态平 衡，即从总体来看，海洋水、 陆地水、地下水不会增多，也 不会减少。
水循环-(共3张PPT)[优秀课件][优秀课件]可编辑全文
![水循环-(共3张PPT)[优秀课件][优秀课件]可编辑全文](https://img.taocdn.com/s1/m/887594734a73f242336c1eb91a37f111f1850d35.png)
（1）海陆间循环
发生范围：
主要环节：
特点：
海洋与陆地之间
最重要的类型，又被称为大循环，使陆地水得到补充，水资源得以再生
蒸发，水汽输送，降水，地表径流，下渗，地下径流
典例：
长江流域的水循环
发生范围：
主要环节：
特点：
陆地与陆地上空之间
补给陆地水的水量很小
（2）陆地内循环
植物蒸腾，蒸发，降水
典例：
3.读图3.5，比较4月末砂田和裸田土壤含水量，归纳砂田影响的水循环环节及其作用。
二、水循环的地理意义
（1）促进水体更新
水资源是“取之不尽，用之不竭的”吗？说说你的理由。
不同的水体更新周期不同，因此，在一定的空间与时间范围内，水资源是有限的，如果人类用水量超过了水体更新的速度，或者水资源遭受污染，就会造成水量型缺水或水质型缺水，因此，水资源并不是“取之不尽，用之不竭”的。
（2）维持全球水量的动态平衡
430000
390000
40000
40000
（3）维持全球热量平衡
材料 水通过水循环和水的三态变化，不断地吸收太阳辐射，传输和放出热量。
吸热
吸热
吸热
放热
放热
放热
这两幅图片中地貌是如何形成的？
（4）塑造地表形态
（5）联系海陆的纽带
泥沙、有机物、无机盐类
水
沿海和内陆的气候
水体
江河
湖泊
深层地下水
高山冰川
极地冰川
海洋
更新周期
16天
17年
1400年
1600年
9700年
2500年
表3.1 地球上不同水体的更新周期
材料 据统计，全球每年水的总蒸发量和总降水量均为500 000立方千米。全球海洋总蒸发量为430 000立方千米，总降水量为390 000立方千米，有40 000立方千米的水汽输送到大陆上空，陆地上约有40 000立方千米的径流又输送到海洋。
发生范围：
主要环节：
特点：
海洋与陆地之间
最重要的类型，又被称为大循环，使陆地水得到补充，水资源得以再生
蒸发，水汽输送，降水，地表径流，下渗，地下径流
典例：
长江流域的水循环
发生范围：
主要环节：
特点：
陆地与陆地上空之间
补给陆地水的水量很小
（2）陆地内循环
植物蒸腾，蒸发，降水
典例：
3.读图3.5，比较4月末砂田和裸田土壤含水量，归纳砂田影响的水循环环节及其作用。
二、水循环的地理意义
（1）促进水体更新
水资源是“取之不尽，用之不竭的”吗？说说你的理由。
不同的水体更新周期不同，因此，在一定的空间与时间范围内，水资源是有限的，如果人类用水量超过了水体更新的速度，或者水资源遭受污染，就会造成水量型缺水或水质型缺水，因此，水资源并不是“取之不尽，用之不竭”的。
（2）维持全球水量的动态平衡
430000
390000
40000
40000
（3）维持全球热量平衡
材料 水通过水循环和水的三态变化，不断地吸收太阳辐射，传输和放出热量。
吸热
吸热
吸热
放热
放热
放热
这两幅图片中地貌是如何形成的？
（4）塑造地表形态
（5）联系海陆的纽带
泥沙、有机物、无机盐类
水
沿海和内陆的气候
水体
江河
湖泊
深层地下水
高山冰川
极地冰川
海洋
更新周期
16天
17年
1400年
1600年
9700年
2500年
表3.1 地球上不同水体的更新周期
材料 据统计，全球每年水的总蒸发量和总降水量均为500 000立方千米。全球海洋总蒸发量为430 000立方千米，总降水量为390 000立方千米，有40 000立方千米的水汽输送到大陆上空，陆地上约有40 000立方千米的径流又输送到海洋。
地下水的动态与均衡PPT课件( 30页)
第九章 地下水动态与均衡
Groundwater Regime and Balance
本章内容
地下水动态与均衡的概念 9.1 地下水的动态 9.2 地下水的均衡
地下水动态与均衡的概念
地下水动态——在与环境相互作用下，含水 层各要素（如水位、水量、水化学成分、水 温等）随时间的变化。
•
6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
•
7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江
河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
9.3.5 区域地下水均衡
从供水角度发出，可供长期开采利用的水 量，便是含水系统从外界获得的多年平均年 补给量。
对于大的含水系统，除了统一求算补给 量外，有时往往还需要分别求算含水系统各 部分的补给量。此时应注意避免上、下游之 间，潜水、承压水之间，以及地表水与地下 水之间水量的重复计算。
在开采条件下，含水系统内部及其与外界之间的水 量转换，将发生一系列变化（自学）。
9.2.3 人类活动影响下的地下水均衡
研究人类活动影响下的地下水均衡，可以帮助我们 定量评价人类活动对地下水动态的影响，预测其水 量水质变化趋势，并据此提出调控地下水动态使之 朝向对人类有利的方向发展的措施。
某灌区潜水均衡方程式为：
8．说明地下水动态的形成机制? 9．潜水动态分几种类型? 各类型有何特征 ?
•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
Groundwater Regime and Balance
本章内容
地下水动态与均衡的概念 9.1 地下水的动态 9.2 地下水的均衡
地下水动态与均衡的概念
地下水动态——在与环境相互作用下，含水 层各要素（如水位、水量、水化学成分、水 温等）随时间的变化。
•
6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
•
7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江
河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
9.3.5 区域地下水均衡
从供水角度发出，可供长期开采利用的水 量，便是含水系统从外界获得的多年平均年 补给量。
对于大的含水系统，除了统一求算补给 量外，有时往往还需要分别求算含水系统各 部分的补给量。此时应注意避免上、下游之 间，潜水、承压水之间，以及地表水与地下 水之间水量的重复计算。
在开采条件下，含水系统内部及其与外界之间的水 量转换，将发生一系列变化（自学）。
9.2.3 人类活动影响下的地下水均衡
研究人类活动影响下的地下水均衡，可以帮助我们 定量评价人类活动对地下水动态的影响，预测其水 量水质变化趋势，并据此提出调控地下水动态使之 朝向对人类有利的方向发展的措施。
某灌区潜水均衡方程式为：
8．说明地下水动态的形成机制? 9．潜水动态分几种类型? 各类型有何特征 ?
•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
第四章 地下水的循环
Darcy定律（线性渗透定律）
根据试验结果，得到关系式 Q = Kωh/l ----- （1） 根据 I=h/l 可以推出： Q = Kω I ----- （2） 根据水力学流速与流量的关系对上式转化： Q = ω ·V -----（3） 与（2）式比较得 V = K· I ----- （4） 称为渗透流速。
1）概述 蒸发包括水面蒸发、土面蒸发和叶面蒸发(蒸腾)，通常统 称为蒸散发。蒸散发量的确定比较困难，可采用水均衡、水 分通量等方法确定。
三、地下水的排泄
土壤蒸发是土壤中的水分由液态变成气态进入大气的
过程，与气候、包气带岩性有关。
地下水蒸发是潜水以气体形式通过包气带向大气排泄 水量的过程。潜水蒸发是潜水进入支持毛细水带，最 后转化为气态形式进入大气的过程。可引起水中及土 壤中积盐，产生盐渍化。 蒸腾指叶面蒸发，指植物生长过程中经由根系吸收水 分并在叶面转化为气态水而进入大气中的过程。
三、地下水的排泄
根据出露原因：侵蚀泉、接触泉、溢流泉和断层泉。
侵蚀泉是沟谷等侵蚀作用切割含水层而形成的泉。
接触泉是由于地形切割沿含水层和隔水层接触处出露的泉。
溢流泉是当潜水流前方透水性急剧变弱或由于隔水底板隆起潜水 流动受阻而溢出地表的泉。
断层泉是地下水沿断层带出露的泉。
接触带泉是地下水沿着岩脉或岩浆岩入侵体与围岩的接触带出露 成泉。
一、 基本概念
3 稳定流与非稳定流
稳定流——地下水的各个运动要素（水位、流速、流向 等）不随时间 改变。 非稳定流——地下水的各运动要素随流程、时间等不断
发生变化的水流。
一、 基本概念
注意：
1. 自然界中地下水都属于非稳定流。
地下水环境问题PPT培训课件
现状
地下水过度开采现象普遍，许多地区 出现地下水位下降、地面沉降等问题 。
原因
人口增长、工农业发展、城市化进程 加速等导致用水需求急剧增加，而地 下水资源往往成为主要的供水来源。
地下水过度开采的影响与后果
水资源枯竭
过度开采导致地下水资 源枯竭，影响当地居民
和产业的发展。
地面沉降
地下水位下降导致地面 沉降，进而引发建筑物 的损坏和基础设施的破
水入侵等问题。
地下水污染
02
由于工业废水、农业化肥和农药、生活污水等 污染源的排放，导致地下水受到重金属、有机
污染物、硝酸盐等污染，严重影响水质。
地下水资源枯竭
04
长期过度开采和不合理利用，导致地下水资源 枯竭，严重影响生态平衡和人类生存环境。
地下水环境问题的影响
影响农业灌溉
地下水是农业灌溉的重要水源，地下 水环境问题会导致灌溉水源不足，影 响农业生产。
地下水是不可替代的自然资源，一旦 破坏或污染，很难恢复。因此，保护 地下水资源对于维护生态平衡和人类 生存至关重要。
地下水资源保护的措施与方法
加强水质监测
推广清洁生产
定期对地下水水质进行监测 ，及时发现污染源和污染物 ，采取有效措施进行治理。
01
02
推广清洁生产技术和方法， 减少污染物排放，从源头上
建立公众参与机制
鼓励公众参与地下水环境 保护和治理工作，建立健 全公众参与机制，提高公 众的积极性和参与度。
THANKS
保护地下水资源。
03
04
划定保护区
根据地下水资源的分布和脆 弱性，划定地下水保护区， 限制人类活动和开发行为，
防止污染和破坏。
建立应急预案
地下水过度开采现象普遍，许多地区 出现地下水位下降、地面沉降等问题 。
原因
人口增长、工农业发展、城市化进程 加速等导致用水需求急剧增加，而地 下水资源往往成为主要的供水来源。
地下水过度开采的影响与后果
水资源枯竭
过度开采导致地下水资 源枯竭，影响当地居民
和产业的发展。
地面沉降
地下水位下降导致地面 沉降，进而引发建筑物 的损坏和基础设施的破
水入侵等问题。
地下水污染
02
由于工业废水、农业化肥和农药、生活污水等 污染源的排放，导致地下水受到重金属、有机
污染物、硝酸盐等污染，严重影响水质。
地下水资源枯竭
04
长期过度开采和不合理利用，导致地下水资源 枯竭，严重影响生态平衡和人类生存环境。
地下水环境问题的影响
影响农业灌溉
地下水是农业灌溉的重要水源，地下 水环境问题会导致灌溉水源不足，影 响农业生产。
地下水是不可替代的自然资源，一旦 破坏或污染，很难恢复。因此，保护 地下水资源对于维护生态平衡和人类 生存至关重要。
地下水资源保护的措施与方法
加强水质监测
推广清洁生产
定期对地下水水质进行监测 ，及时发现污染源和污染物 ，采取有效措施进行治理。
01
02
推广清洁生产技术和方法， 减少污染物排放，从源头上
建立公众参与机制
鼓励公众参与地下水环境 保护和治理工作，建立健 全公众参与机制，提高公 众的积极性和参与度。
THANKS
保护地下水资源。
03
04
划定保护区
根据地下水资源的分布和脆 弱性，划定地下水保护区， 限制人类活动和开发行为，
防止污染和破坏。
建立应急预案
地表水与地下水的关系ppt课件(共37张PPT)
• 采用长观资料分析、野外调查、原位试验、 室内模拟与理论分析相结合；
• 综合运用地质学、环境科学、陆地水文学、 水文地质学、多孔介质流体动力学、数值仿 真模拟，同位素和“3S〞技术等学科理论 与方法；
2019年，全市总供水量为 34.6亿m3，其中地表水供水 量为5.7亿m3；地下水供水 量为26.8亿m3；其它水源 2.1亿m3。
2019年，全市总用水量为34.6 亿m3，其中生活用水12.8亿 m3；农业用水13.5亿m3；工 业用水7.7亿m3；生态环境用 水0.6亿m3。
2019年供水量分配
• 揭示地表水与地下水转化的动力学机制以及水循环规 律和更新速率，评价地下水可更新能力；
• 以饱和——非饱和流理论为基础，构建地表水与地下 水相互转化的数值仿真模型，定量描述地表水与地下 水相互转化关系以及水文生态效应，评价可持续利用 的水资源量；
• 提出区内水资源可再生维持途径，丰富和发展水科 学的理论与方法，为区内水资源合理开发利用与生 态环境保护提供科学依据和技术支持。
四、项目介绍
• 北京地下水循环再生能力研究
•
建立典型地区水文地质概念
模型，研究北京市平原区地下水循
环演化和更新能力，建立北京地区
地下水再生能力评价标准，编制区
域地下水再生能力分区图，设置不
同情景，并预测强烈开采条件下的
地下水的演化趋势。
研究思路
• 以系统理论为指导，以地表水与地下水转化 关系的动力学机制与仿真模拟为主线；
研究进展
• 近年来，在北京地区地表水、地下水的相互 关系、影响、优化调度、污染预防和资源管 理等方面做了大量的研究，建立了河流与地 下水关系演化的动力学机制与数值仿真模拟 系统。
• 正在研究北京地区地下水可再生能力变化规 律，正确评价北京地区地下水脆弱性。
• 综合运用地质学、环境科学、陆地水文学、 水文地质学、多孔介质流体动力学、数值仿 真模拟，同位素和“3S〞技术等学科理论 与方法；
2019年，全市总供水量为 34.6亿m3，其中地表水供水 量为5.7亿m3；地下水供水 量为26.8亿m3；其它水源 2.1亿m3。
2019年，全市总用水量为34.6 亿m3，其中生活用水12.8亿 m3；农业用水13.5亿m3；工 业用水7.7亿m3；生态环境用 水0.6亿m3。
2019年供水量分配
• 揭示地表水与地下水转化的动力学机制以及水循环规 律和更新速率，评价地下水可更新能力；
• 以饱和——非饱和流理论为基础，构建地表水与地下 水相互转化的数值仿真模型，定量描述地表水与地下 水相互转化关系以及水文生态效应，评价可持续利用 的水资源量；
• 提出区内水资源可再生维持途径，丰富和发展水科 学的理论与方法，为区内水资源合理开发利用与生 态环境保护提供科学依据和技术支持。
四、项目介绍
• 北京地下水循环再生能力研究
•
建立典型地区水文地质概念
模型，研究北京市平原区地下水循
环演化和更新能力，建立北京地区
地下水再生能力评价标准，编制区
域地下水再生能力分区图，设置不
同情景，并预测强烈开采条件下的
地下水的演化趋势。
研究思路
• 以系统理论为指导，以地表水与地下水转化 关系的动力学机制与仿真模拟为主线；
研究进展
• 近年来，在北京地区地表水、地下水的相互 关系、影响、优化调度、污染预防和资源管 理等方面做了大量的研究，建立了河流与地 下水关系演化的动力学机制与数值仿真模拟 系统。
• 正在研究北京地区地下水可再生能力变化规 律，正确评价北京地区地下水脆弱性。
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地下水排泄的研究： 排泄方式 排泄条件 排泄量的确定
地下水的排泄方式
径流排泄 蒸发排泄
泉（点状） 向地表水体泄流——河流（线状） 向相邻含水层的排泄(面状）
人工排泄——钻孔（点状）、渠道（线状）
土面蒸发（面状） 叶面蒸发（面状）
径流排泄与蒸发排泄的区别
径流排泄—水分（盐分）呈液态排出,盐随水去； 蒸发排泄—水分呈气态排出，盐分积累下来，水去盐留， 水质变化。
地表径流 地表水
包气带
补给 含水层
2、入渗机制（Infiltration Mechanism）
目前认为，松散沉积物的降水入渗有两种方式：
活塞式入渗（Piston/Diffuse Type Infiltration） 定义：是指入渗水的湿锋面整体向下推进，就象活塞的
运移一样； 捷径式入渗（Shot-circuit/Bypass Type Infiltration） 优先流( Preferential Flow) 定义：是指入渗水由于存在水分运移的大空隙通道（根 孔、虫孔、裂缝等），入渗水流沿着该通道下渗，优 先达到地下水面的过程。
一、泉（Spring）
泉的类型
根据补给泉的含水层类型划分： 下降泉(Depressing spring) 由潜水或上层滞水补给 上升泉(Ascending spring) 由承压水补给
下降泉(Depressing spring)
根据出露原因：
侵蚀泉 接触泉 溢流泉
地形切割到潜水面
地形切割至隔水底板
活塞式入渗(均质砂土)
补充包气带水
分亏缺;
年龄新的水推Biblioteka t1动年龄老的水湿
下移，“老”
t2
锋 面
水在前，“新”
水在后。
捷径式入渗 (粘性土介质)
水
t1 t2
入渗水不必全 部补充包气带 水分亏缺;
新水可以超过 老水，优先达 到含水层；
3、影响降水入渗补给的因素
气象因素 降雨特征（降水量、降水强度、降水历时等）； 气温、相对湿度等(影响蒸发）；
越流的特点
具有一定水头差的相邻含水层，其间存在弱透水层； 越流面积为全部弱透水层的分布范围，过水断面很大，故 越流量一般也很大。
越流量的计算
越流量的计算
Q KI
I HA HB M
M
K
?分析影响越流量的
因素
0
HA HB
0
7.2 地下水的排泄 (Discharge of Groundwater)
地下水的排泄：含水层或含水系统向外界排出 水量的过程。
地形； 植被； 包气带的性质（岩性、结构、空间变异性、土壤
含水量） 地下水位埋深 其它（如城市化）
4、大气降水入渗补给量的确定
平原区大气降水入渗补给量 山区降水与河水入渗补给量
平原区大气降水入渗补给量
QXF100（0m3/a)
q X （mm/a)
Q为降水入渗补给地下水量（m3/a) ； X为年降水量(mm)； α为降水入渗系数； F为补给区面积（km2）
补给来源
天然补给 人工补给
大气降水入渗补给 地表水补给 相邻含水层的补给 凝结水补给
灌溉水入渗补给 水库渠道渗漏补给 生产生活废水补给 人工回灌补给
二、大气降水（Precipitation) 对地下水的补给
入渗补给过程？ 入渗机制？ 影响入渗补给的因素？ 入渗补给量的确定？
1、入渗补给过程
腾发
大气圈 降雨 地面 入渗
影响河流补给的主要因素？ 如何确定河水对地下水的补给量？
四、含水层之间的补给
承压水补给潜水 潜水补给承压水 天窗补给 导水断层补给 钻孔补给 越流补给
承压水补给潜水 潜水补给承压水
天窗补给
越流补给
导水断层补给 通过钻孔补给
越流（Leakage）
越流的概念
具有一定水头差的相邻含水层，通过其间的弱透水岩层发 生水量交换的过程。
通知
潜水\承压水模拟演示实验
52041： 3月29日（周三5、6、7、8节）
52042： 3月29日（周三5、6、7、8节）
50043： 3月30日（周四5、6、7、8节）
地点：水-105
复习
请大家提前预习！
➢地下水的补给来源? ➢大气降水入渗补给机制及其特点? ➢影响大气降水入渗补给的因素? ➢降雨入渗系数的含义?其确定方法及适用条件? ➢地表水补给地下水的条件? ➢影响河流补给的主要因素？如何计算补给量? ➢越流补给的含义?如何确定越流量?
h
X
山区降水与河水入渗补给量
利用排泄量计算： Q
f X 1000
Q为年地下水排泄量（m3/a) ； X为年降水量(mm)； α为入渗系数； f为汇水区面积（km2）
QX f 1000
三、地表水对地下水的补给（自学）
补给来源：河流、湖泊、水库、海洋等。 地表水补给地下水的必要条件
有水力联系 地表水水位高于地下水水位 河流补给
降水入渗系数α的确定方法
利用地中渗透仪测定；
马氏瓶
水位调整装置
实验场
地中渗透仪结构图
接渗瓶 观测室
包气带
水位埋深（m）
岩性
12
3
57
粉土
粉质粘土
粘土
平原区大气降水入渗补给量
降水入渗系数α的确定方法
利用天然潜水位变幅确定： ➢地下水水平径流及垂向越流很小； ➢蒸发微弱; ➢不受开采影响; ➢地下水位的抬升由降水入渗引起。
水流在前方 受阻，水位 抬升，而溢 流成泉
上升泉(Ascending spring)
根据出露条件：
侵蚀泉 断层泉 接触带泉
地形切割到隔水顶板 通过导水断层出露成泉
通过接触带出露
思考题：试分析下列各泉的名称?
AB
C D
研究泉的意义
泉的出露标高：代表地下水位的标高； 泉的出露特征：可用于判断泉水出露两侧岩层的性质（含水层、
复习
地下水化学成分
主要气体成分 主要离子成分 矿化度 地下水化学成分的形成作用 溶滤作用 脱碳酸作用 脱硫酸作用 浓缩作用 阳离子交替吸附作用 混合作用 人类活动作用 地下水化学成分的基本成因类型(溶滤水、沉 积水、内生水）
第7章 地下水的补给与排泄 Recharge & Discharge of G.W.
地下水是通过补给与排泄两个环节参与自然界的水循环
补给：含水层或含水系统从外界获得水量的过程； 排泄：含水层或含水系统向外界排出水量的过程。
7.1 地下水的补给 7.2 地下水的排泄
7.1 地下水的补给（Recharge of G.W.）
地下水补给的研究内容 补给来源 补给条件 补给量的计算方法
一、地下水的补给来源
地下水的排泄方式
径流排泄 蒸发排泄
泉（点状） 向地表水体泄流——河流（线状） 向相邻含水层的排泄(面状）
人工排泄——钻孔（点状）、渠道（线状）
土面蒸发（面状） 叶面蒸发（面状）
径流排泄与蒸发排泄的区别
径流排泄—水分（盐分）呈液态排出,盐随水去； 蒸发排泄—水分呈气态排出，盐分积累下来，水去盐留， 水质变化。
地表径流 地表水
包气带
补给 含水层
2、入渗机制（Infiltration Mechanism）
目前认为，松散沉积物的降水入渗有两种方式：
活塞式入渗（Piston/Diffuse Type Infiltration） 定义：是指入渗水的湿锋面整体向下推进，就象活塞的
运移一样； 捷径式入渗（Shot-circuit/Bypass Type Infiltration） 优先流( Preferential Flow) 定义：是指入渗水由于存在水分运移的大空隙通道（根 孔、虫孔、裂缝等），入渗水流沿着该通道下渗，优 先达到地下水面的过程。
一、泉（Spring）
泉的类型
根据补给泉的含水层类型划分： 下降泉(Depressing spring) 由潜水或上层滞水补给 上升泉(Ascending spring) 由承压水补给
下降泉(Depressing spring)
根据出露原因：
侵蚀泉 接触泉 溢流泉
地形切割到潜水面
地形切割至隔水底板
活塞式入渗(均质砂土)
补充包气带水
分亏缺;
年龄新的水推Biblioteka t1动年龄老的水湿
下移，“老”
t2
锋 面
水在前，“新”
水在后。
捷径式入渗 (粘性土介质)
水
t1 t2
入渗水不必全 部补充包气带 水分亏缺;
新水可以超过 老水，优先达 到含水层；
3、影响降水入渗补给的因素
气象因素 降雨特征（降水量、降水强度、降水历时等）； 气温、相对湿度等(影响蒸发）；
越流的特点
具有一定水头差的相邻含水层，其间存在弱透水层； 越流面积为全部弱透水层的分布范围，过水断面很大，故 越流量一般也很大。
越流量的计算
越流量的计算
Q KI
I HA HB M
M
K
?分析影响越流量的
因素
0
HA HB
0
7.2 地下水的排泄 (Discharge of Groundwater)
地下水的排泄：含水层或含水系统向外界排出 水量的过程。
地形； 植被； 包气带的性质（岩性、结构、空间变异性、土壤
含水量） 地下水位埋深 其它（如城市化）
4、大气降水入渗补给量的确定
平原区大气降水入渗补给量 山区降水与河水入渗补给量
平原区大气降水入渗补给量
QXF100（0m3/a)
q X （mm/a)
Q为降水入渗补给地下水量（m3/a) ； X为年降水量(mm)； α为降水入渗系数； F为补给区面积（km2）
补给来源
天然补给 人工补给
大气降水入渗补给 地表水补给 相邻含水层的补给 凝结水补给
灌溉水入渗补给 水库渠道渗漏补给 生产生活废水补给 人工回灌补给
二、大气降水（Precipitation) 对地下水的补给
入渗补给过程？ 入渗机制？ 影响入渗补给的因素？ 入渗补给量的确定？
1、入渗补给过程
腾发
大气圈 降雨 地面 入渗
影响河流补给的主要因素？ 如何确定河水对地下水的补给量？
四、含水层之间的补给
承压水补给潜水 潜水补给承压水 天窗补给 导水断层补给 钻孔补给 越流补给
承压水补给潜水 潜水补给承压水
天窗补给
越流补给
导水断层补给 通过钻孔补给
越流（Leakage）
越流的概念
具有一定水头差的相邻含水层，通过其间的弱透水岩层发 生水量交换的过程。
通知
潜水\承压水模拟演示实验
52041： 3月29日（周三5、6、7、8节）
52042： 3月29日（周三5、6、7、8节）
50043： 3月30日（周四5、6、7、8节）
地点：水-105
复习
请大家提前预习！
➢地下水的补给来源? ➢大气降水入渗补给机制及其特点? ➢影响大气降水入渗补给的因素? ➢降雨入渗系数的含义?其确定方法及适用条件? ➢地表水补给地下水的条件? ➢影响河流补给的主要因素？如何计算补给量? ➢越流补给的含义?如何确定越流量?
h
X
山区降水与河水入渗补给量
利用排泄量计算： Q
f X 1000
Q为年地下水排泄量（m3/a) ； X为年降水量(mm)； α为入渗系数； f为汇水区面积（km2）
QX f 1000
三、地表水对地下水的补给（自学）
补给来源：河流、湖泊、水库、海洋等。 地表水补给地下水的必要条件
有水力联系 地表水水位高于地下水水位 河流补给
降水入渗系数α的确定方法
利用地中渗透仪测定；
马氏瓶
水位调整装置
实验场
地中渗透仪结构图
接渗瓶 观测室
包气带
水位埋深（m）
岩性
12
3
57
粉土
粉质粘土
粘土
平原区大气降水入渗补给量
降水入渗系数α的确定方法
利用天然潜水位变幅确定： ➢地下水水平径流及垂向越流很小； ➢蒸发微弱; ➢不受开采影响; ➢地下水位的抬升由降水入渗引起。
水流在前方 受阻，水位 抬升，而溢 流成泉
上升泉(Ascending spring)
根据出露条件：
侵蚀泉 断层泉 接触带泉
地形切割到隔水顶板 通过导水断层出露成泉
通过接触带出露
思考题：试分析下列各泉的名称?
AB
C D
研究泉的意义
泉的出露标高：代表地下水位的标高； 泉的出露特征：可用于判断泉水出露两侧岩层的性质（含水层、
复习
地下水化学成分
主要气体成分 主要离子成分 矿化度 地下水化学成分的形成作用 溶滤作用 脱碳酸作用 脱硫酸作用 浓缩作用 阳离子交替吸附作用 混合作用 人类活动作用 地下水化学成分的基本成因类型(溶滤水、沉 积水、内生水）
第7章 地下水的补给与排泄 Recharge & Discharge of G.W.
地下水是通过补给与排泄两个环节参与自然界的水循环
补给：含水层或含水系统从外界获得水量的过程； 排泄：含水层或含水系统向外界排出水量的过程。
7.1 地下水的补给 7.2 地下水的排泄
7.1 地下水的补给（Recharge of G.W.）
地下水补给的研究内容 补给来源 补给条件 补给量的计算方法
一、地下水的补给来源