水文地质学基础
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水文地质学基础知识水文地质学是研究地下水活动及其与地质形态结构、岩石、土壤和水文过程之间的相互关系的学科。
它的研究对象主要是地下水的成因、分布、流动、质量及地下水与地表水之间的关系。
水文地质学对于水资源的合理利用和保护具有重要意义。
本文将介绍水文地质学的基础知识,包括地下水的形成、分布、流动及调查方法。
地下水形成的过程主要有两种,一种是通过大气降水渗入土壤和岩石中,并逐渐下渗形成地下水;另一种是通过地表水与地下水之间的相互渗透转化而来。
降水经过土壤和岩石的渗透作用,一部分被植物吸收,一部分在地表径流或蒸发散失,剩余的部分则渗透到地下形成地下水。
地下水一般分布在岩石孔隙、裂隙和含水层中,形成了地下水系统。
地下水的分布主要受岩石性质、地形和降水条件等因素的影响。
岩石的孔隙度和渗透性是影响地下水分布的重要因素。
一般来说,孔隙度越大、渗透性越好的岩石,地下水分布越广泛。
地形也对地下水分布起着重要作用,一般来说,山地地下水资源丰富,而平原地区地下水资源较为匮乏。
地下水的流动是指地下水在地层中的运动。
地下水的流动速度受渗透性、渗透压、水头差和岩石压力等多种因素的综合影响。
一般来说,渗透性高的岩石地下水流动速度较快,而渗透性差的岩石地下水流动速度较慢。
渗透压是指地下水渗透的驱动力,它主要取决于水文梯度和水的分子运动能力。
地下水的流动方向一般是由高处向低处流动。
水文地质学对地下水资源的调查至关重要。
地下水调查包括地下水位、含水层厚度、地下水化学性质等指标的测定。
地下水位是指地下水面距离地表的高度,它反映了地下水的丰度。
含水层厚度是指地下水层的厚度,它是地下水资源的重要指标。
地下水化学性质是指地下水中溶解固体和溶解气体的性质,它对地下水的使用和利用具有重要影响。
地下水的有效开采和持续利用对于水资源的可持续发展具有重要意义。
为了合理利用地下水资源,需要进行有效的管理和保护。
合理的管理包括建立地下水观测网络,及时监测地下水资源的动态变化;制定科学合理的地下水开采方案,保证地下水资源的持续利用;加强地下水资源保护,防止地下水污染和过度开采等问题。
第一章地球上的水及其循环一、名词解释:1.水文地质学:水文地质学是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。
2.地下水:地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3.矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4.自然界的水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5.水文循环:发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6.地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7.大循环:海洋与大陆之间的水分交换。
8.小循环:海洋或大陆内部的水分交换。
9.绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10.相对湿度:绝对湿度和饱和水汽含量之比。
11.饱和差:某一温度下,饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12.露点:空气中水汽达到饱和时的气温。
13.蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14.降水:当空气中水汽含量达饱和状态时,超过饱和限度的水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面。
14.径流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
15.水系:汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16.水系的流域:一个水系的全部集水区域。
17.分水岭:相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18.流量:单位时间内通过河流某一断面的水量。
19.径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面的水量。
20.径流模数:单位流域面积上平均产生的流量。
21.径流深度:计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22.径流系数:同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1.水文地质学是研究地下水的科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。
2.地下水的功能主要包括:资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。
《水文地质学基础》知识点资料整理总结地表水环境地表水存在于陆地表面的河流(江河、运河及渠道)、湖泊、水库等地表水体以及入海河口和近岸海域。
水环境保护目标饮用水水源保护区、饮用水取水口,涉水的自然保护区、风景名胜区,重要湿地、重点保护与珍稀水生生物的栖息地、重要水生生物的自然产卵场及索饵场、越冬场和洄游通道,天然渔场等渔业水体,以及水产种质资源保护区等。
水污染当量根据污染物或者污染排放活动对地表水环境的有害程度以及处理的技术经济性,衡量不同污染物对地表水环境污染的综合性指标或者计量单位。
控制单元综合考虑水体、汇水范围和控制断面三要素而划定的水环境空间管控单元。
生态流量满足河流、湖库生态保护要求、维持生态系统结构和功能所需要的流量(水位)与过程。
安全余量考虑污染负荷和受纳水体水环境质量之间关系的不确定因素,为保障受纳水体水环境质量改善目标安全而预留的负荷量。
地下水环境地下水地面以下饱和含水层中的重力水。
水文地质条件地下水埋藏和分布、含水介质和含水构造等条件的总称。
包气带地面与地下水面之间与大气相通的,含有气体的地带。
饱水带地下水面以下,岩层的空隙全部被水充满的地带。
潜水地面以下,第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。
.承压水充满于.上下两个相对隔水层间的具有承压性质的地下水。
地下水补给区含水层出露或接近地表接受大气降水和地表水等入渗补给的地区。
地下水排泄区含水层的地下水向外部排泄的范围。
地下水径流区含水层的地下水从补给区至排泄区的流经范围。
集中式饮用水水源进入输水管网送达用户的且具有一定供水规模(供水人口一般不小于1 000人)的现用备用和规划的地下水饮用水水源。
分散式饮用水水源地供水小于一定规模(供水人口一.般小于1 000人)的地下水饮用水水源地。
地下水环境现状值建设项目实施前的地下水环境质量监测值。
地下水污染对照值调查评价区内有历史记录的地下水水质指标统计值,或调查评价区内受人类活动影响程度较小的地下水水质指标统计值。
附件2
2012年度省级精品课程建设项目申报书
(本科)
推荐单位长安大学
课程学校长安大学
课程名称水文地质学基础
课程类型专业基础课
所属一级学科名称水利工程
所属二级学科名称水文与水资源工程
课程负责人马致远
填报日期2012.11.05
陕西省教育厅制二○一二年九月
填写要求
一、以word文档格式如实填写各项。
二、表格文本中外文名词第一次出现时,要写清全称和
缩写,再次出现时可以使用缩写。
三、有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申
报内容填写。
四、课程团队的每个成员都须在“2.课程团队”表格中
签字。
五、“8.承诺与责任”需要课程负责人本人签字,课程
建设学校盖章。
1.课程负责人情况
2.课程团队
3.课程建设
4.课程内容
8.承诺与责任
9.学校推荐意见
—21 —。
第一章地球上得水及其循环一、名词解释:1水文地质学:水文地质学就是研究地下水得科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量与水质得时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。
2。
地下水:地下水就是赋存于地面以下岩石空隙中得水。
3、矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用得地下水。
4。
自然界得水循环:自大气圈到地幔得地球各个层圈中得水相互联系、相互转化得过程、5。
水文循环:发生于大气水、地表水与地壳岩石空隙中得地下水之间得水循环。
6、地质循环:地球浅层圈与深层圈之间水得相互转化过程。
7. 大循环:海洋与大陆之间得水分交换、8. 小循环:海洋或大陆内部得水分交换。
9. 绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽得含量。
10. 相对湿度:绝对湿度与饱与水汽含量之比。
11。
饱与差:某一温度下,饱与水汽含量与绝对湿度之差。
12、露点:空气中水汽达到饱与时得气温。
13 .蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气得过程。
14。
降水:当空气中水汽含量达饱与状态时,超过饱与限度得水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面、14。
径流:降落到地表得降水在重力作用下沿地表或地下流动得水流。
1 5 .水系:汇注于某一干流得全部河流得总体构成得一个地表径流系统。
16。
水系得流域:一个水系得全部集水区域、17。
分水岭:相邻两个流域之间地形最高点得连线。
18 .流量:单位时间内通过河流某一断面得水量。
19。
径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面得水量。
20。
径流模数:单位流域面积上平均产生得流量。
2 1.径流深度:计算时段内得总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到得平均水层厚度、22 .径流系数:同一时段内流域面积上得径流深度与降水量得比值。
二、填空1.水文地质学就是研究地下水得科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量与水质得时空变化规律。
《水文地质学基础》教学大纲课程编号:05004-5 学时:50 学分:2.5一、课程性质和目的本课程是水文学及水资源工程专业的专业基础课,主要阐述地下水形成、赋存和运动的一般规律,目的是建立起水文地质学的一些基本概念、原理和基本方法,为后续的专业课奠定基础。
二、课程的基本内容《水文地质学基础》课程主要讲授地下水科学的基本概念、基本原理和基本方法,课程内容是构建学生专业知识体系的基础框架。
通过《水文地质学基础》的学习,学生能深入理解地下水赋存空间的特征,地下水的形成与分布,地下水的埋藏条件,运动机制与规律,地下水物理化学成分的基础理论,地下水系统的基本概念,地下水补给径流与排泄,地下水的动态与均衡,以及地下水资源与环境等基本概念与基本原理,在此基础上初步掌握分析与解决水文地质问题的方法与思路,并为后续的专业课奠定基础。
基本内容1. 序言:了解课程研究内容和学科发展历史和趋势;掌握地下水功能。
2. 自然界的水循环:了解地球上的水与量的分布,简介我国的水循环状况与水量分布特征;掌握水文循环与地质循环的概念。
3. 岩石中的空隙:掌握岩土中空隙的三种类型孔隙、裂隙和溶穴;重点掌握孔隙的大小、多少(空隙率)的表征及其影响因素;了解不同空隙的特征与他们之间的差异。
4. 空隙中的水与水理性质:掌握空隙中水的存在形式,了解结合水、重力水、毛细水的特点;重点掌握岩土孔隙度、给水度、持水度的概念和他们的关系,以及影响因素;了解容水度、含水量、透水性的概念。
5. 地下水的赋存与分类:掌握包气带与饱水带,含水层、隔水层与(弱)透水层的定义,地下含水系统的概念;了解地下水划分依据与划分类型;掌握潜水、承压水与上层滞水的概念、划分与表示方法,以及其相互转化条件。
6. 地下水运动基本规律:重点掌握达西定律及其表示方法,并理解渗透流速、过水断面、水力梯度、渗透系数的概念和物理含义;掌握均质各向同性介质中定性流网的绘制方法,学习流网在水文地质问题分析中的应用。
第2章地球中水的分布与循环本章学习内容:1.了解地球上的水与量的分布;2.从自然界的水循环特征,掌握水文循环与地质循环的概念;3.理解与水文循环有关的气象、水文因素;4.简介我国的水资源、地下水概况及中国地下水分区及煤矿水害分区。
本章重难点:水文循环与地质循环的区别与意义;水文循环的内外因条件2.1 地球中水的分布水的来源?星外说(太空)、星内说(空气密度增大:气态水-液体水)地球是一个富水的行星。
水是一种具有超乎寻常特征的分子(地球演化积极因子),可以在冰、液体、蒸汽和超临界流体之间变化,使之在各种地质作用中扮演十分重要的角色。
地球上的水从大气到地球表面至地核各个层圈都赋存有水。
即:浅部层圈水,如大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中;深部层圈水,如地幔的水和地核水。
1)浅部层圈水分布有大气水、地表水、地下水、生物体中的水矿物中的水,这些水均以自由态H2O分子或结合水(石膏)形式存在,以液态为主,也呈气态与固态存在。
我们从表1-1中,可以建立地球浅部层圈水的分布状况与数量概念。
表1-1 地球浅部层圈水的分布据联合国教科文组织资料,转引自中国大百科全书《大气科学·海洋科学·水文科学》卷。
未包括生物圈及岩石圈矿物结合水。
浅部层圈中水的总体积约为13.86×108(约14亿Km3)。
若将这些水均匀平铺在地球体表面,水深约为2718m。
但其中咸水约占97.47%,淡水只占2.53%。
2)浅部层圈水的淡水淡水Exp:含盐量小于0.5g/L的水。
浅部层圈中水的总体积约为13.86×108。
其中海水等咸水约占97.47%,淡水只占2.53%。
各淡水体的比例:约68.8%为冰川与积雪(分布在难以利用的高山和南、北极地区),0.3%为河湖,30%为地下水,其他淡水占0.9%。
淡水资源分布极不均衡,现状:人少水多、人多水少。
3)深部层圈水(了解)地球深层圈水分布于岩石圈以下直到下地幔这一范围内。