水文地质学 第7章 供水水文地质勘察1
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水文地质学水文地质学是研究地球表层水文和地质相互关系的学科。
它涉及了地下水的形成、流动、分布以及其对地层结构和地貌特征的影响。
本文将介绍水文地质学的基本概念、研究方法和应用领域。
水文地质学是地质学和水文学的交叉学科,它关注地下水的地质条件、地下水的运动规律及其与地质地貌之间的相互作用。
地下水是地表水和大气水通过渗漏和入渗进入地下并储存起来的水体,它在地质层中通过孔隙、裂隙和岩层间隙等储存和流动,与地质构造及其旋回系统有着密切关系。
研究地下水主要采用的方法包括地质钻探、水文地质剖面、地球物理勘测、遥感技术和数值模拟等。
地质钻探是通过地面钻探和井下钻探获取地下岩石和水文地质信息的主要手段。
水文地质剖面是利用地质钻探数据绘制的剖面图,可以揭示地下岩石的分布和特征。
地球物理勘测是通过对地球物理场的测量,如重力、磁力和电阻率等,来推断地下岩石和水文地质特征。
遥感技术则利用卫星或飞机获取的遥感影像进行解译,以提供地下水的分布和地质信息。
数值模拟是借助计算机模拟地下水和地质相互作用的过程,以加深对地下水循环和地质条件的理解。
水文地质学的研究内容主要包括地下水补给、地下水循环、地下水开采和地下水污染等。
地下水补给是指地下水的形成过程,通常是由降水、地表径流和入渗所补给的。
地下水循环是地下水在地下运动的过程,它受地下地质条件的制约,可以形成泉水和地下水流域等地下水流动的特殊形态。
地下水开采是指人为地利用地下水资源进行供水或工业用水等活动。
地下水污染是指地下水受到废水排放、化学物质渗漏和地表污染物渗入而导致的水质下降现象。
水文地质学的应用领域十分广泛。
它在地下水资源评价、水资源管理和环境保护等方面发挥着重要作用。
水文地质学可以帮助科学家和工程师判断地下水资源的可利用性,评估地下水对地表水和生态系统的影响,制定合理的水资源管理措施。
此外,水文地质学对于地质灾害的研究和预防也具有重要意义。
地下水的存在和流动往往与地滑、地陷和泉水涌出等地质灾害密切相关,水文地质学的研究成果可以提供准确的地质灾害风险评估和预防对策。
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。
地下水的概念P1:地下水是赋存于地表以下岩石(土)空隙中各种形态的水的总称。
既有液态的水液,也有气态的水汽,也包括固态的水冰,还有介于它们之间其他形态的水。
地下水的功能属性P2:地下水的资源属性,地下水是生态因子,地下水是环境(灾害)因子,地下水是一种重要的地质营力,地下水是地球深部的信息载体。
水文地质学的研究方法P4:野外调查,野外试验,室内试验,遥感,地球物理勘察,信息技术的应用。
第一章水循环与地下水赋存1、了解地球内部圈层构P7 地球圈层构造划分表地球外部圈层:由五个大致成层分布的自然子系统组成,按照性质可以分成3类。
即3个无机子系统———大气圈、水圈、岩石圈。
1个类有机子系统———土壤圈。
1个有机子系统———生物圈。
2、地球水圈可以划分为地质水圈和水文水圈。
P93、地球上的水循环P10:地球各个圈层中的水相互联系、相互转化的过程统称为大气水的水循环,又叫做自然界的水循环。
按其循环途径的长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围,可分为地质循环和水文循环两类。
4、岩石(土)介质中水的存在形式P17页5、赋存介质的水理性质P19-20:指与水的储容和运移有关的赋存介质的性质,主要包括空隙的大小、多少、连通程度及其分布的均匀程度,这些性质的差异,会使其储容、滞留、释放以及透过水的能力不同。
表征介质水理性质的指标有容水度,给水度,持水度。
容水度:指介质能够容纳一定水量的性质。
给水性:指饱水介质在重力作用下,能够自由给出一定水量的性质持水性:指重力释水后,介质能够保持一定水量的性能。
二、地下水的基本类型及其特征1、包气带和饱水带:P212、越流P22:把两个含水层透过该弱透水层发生垂直水量交换的现象称为地下水的越流。
按照地下水的埋藏条件,可以把地下水分为潜水、承压水、与上层滞水。
其中潜水和承压水在一定条件下是可以相互转化的。
P233、潜水的概念P26:潜水是地表一下埋藏在饱水带中第一个稳定隔水层智商的具有自由水面的重力水。
一、水文地质学:研究地下水的形成和分布、物理及化学性质、运动规律、开发利用和保护的科学.其学科包括:普通水文地质学;地下水动力学;专门水文地质学;水文地球化学。
二、水文地质勘察概念:通过各种现代手段、方法,查明水文地质条件,进行地下水水量、水质水量、水质的评价,并结合社会经济环境需求对发展趋势作出预报的工作过程。
三、水文地质勘察基本任务:(1)查明勘察区的水文地质条件,地下水开发利用状况,地下水管理与保护状况,包括地下水污染情况;(2)对地下水储藏量(包括可供开采量)、水质状况进行评价与风险预测;(3)对地下水资源的合理开发、安全利用和安全管理与保护提出具体建议。
以上工作相互联系,缺一不可,否则就不可能说是全部完成任务。
四、水文地质勘察工作内容:根据地下水动态特征发生的变化,可将勘察区分为一般地区与开采地区。
(1)一般地区:指地下水动态基本受自然因素控制,包括未开采区和少量开采区,其工作内容包括:水文地质测绘,水文地质物探,水文地质钻探,水文地质试验,地下水动态监测等有步骤分阶段的内容。
(2)开采地区:指地下水动态主要受人为因素(开采)控制,并出现了与地下水开采有关的环境地质问题的地区,需要根据具体情况确定工作内容,一般包括:开采状态调查、补给条件调查、地下水污染调查,环境地质调查,勘探与试验,地下水动态与均衡观测。
(3)在对一般地区和开采地区进行针对性的上述工作后,还应该进一步进行参数计算、水量、水质等评价、预测工作,最后编写勘察报告,提出合理的开发利用和管理、保护的建议。
五、水文地质勘察工作程序:是指从接受任务、确定工作方案、编制勘察纲要、野外作业、资料整理、提出报告到检查验收和质量评定等各个阶段及其先后次序。
勘察工作程序可分四个步骤:(1)勘察前组织工作:接受任务-指令性任务、用户委托任务-明确任务要求;划分阶段-普查阶段、初勘阶段、详勘阶段、开采阶段-确定工作量;明确管理范围-院管、队管-全面质量管理;确定负责人-行政负责人、技术负责人-现场指挥(2)编写勘察纲要:准备工作-研究任务委托书、熟悉工程有关资料、搜集资料、现场踏勘;编写勘察纲要-文字说明、勘察工作布置图、经费预算;签订勘察合同(3)外业作业 (4)内业作业六、在下述情况下勘察阶段可简化或合并:1)水文地质条件简单,工作量不大,或条件较复杂,但仅有一个水源地可选;2)需水量不大;3)根据已有资料,就可以作出水文地质结论和确定水源方案的地区;4)当拟建水源与已建水源有类似的水文地质条件,可据此确定水源方案的地区。
绪论供水水文地质学是研究地下水资源作为供水水源的应用科学。
拟解决的主要问题:1、何处有可供利用的地下水资源?2、已发现的地下水资源水质如何?水量有多少?3、如何使有限的地下水资源发挥最大的效益,并减少负环境效应?地下水:埋藏在地表以下岩石空隙中的水。
地下水作为供水水源的优点(1)一般不需净化处理;(2)不易受地表污染;(3)水温较低且恒定;(4)输水管道较短,构筑物较简单,基建费用低,占地面积小;(5)分布广,供水能力较稳定。
(6)可以“以丰补欠”,提高水资源的利用率。
供水水文地质主要包括地下水资源的寻找和勘探、地下水资源评价、地下水资源开采及地下水资源的保护和管理四方面的内容,简述如下:1、地下水资源的寻找和勘探(供水水文地质勘察)研究目的:确定哪里有可供开采利用的地下水。
研究内容:地下水资源的形成条件;利用各种技术手段查明其埋藏、分布和运动规律、圏出地下水富集地段,为进一步评价和开采提供资料。
2、地下水资源评价研究目的:评价供水水源的质和量。
研究内容:水质评价和水量评价。
3、地下水资源开采研究目的:通过技术经济合理的取水构筑物把地下水开采出来,以满足各种用水的需要。
研究内容:水源地的选择、取水方法的选择、取水构筑物的布置以及提高取水构筑物出水能力等。
4、地下水资源的保护和管理研究目的:使有限的地下水资源发挥最大的效益。
研究内容:地下水开采过程中的地下水资源质和量的变化及负环境效应。
第一章1、通过地震波在地球内部传播速度的变化,发现在地球内部存在两个明显的分界面,即莫霍面和古登堡面___,它们把地球分为三个圈层,即地壳、地幔和地核。
2、名词解释:硅铝层:大陆地壳上层平均成分相当于花岗岩类岩石,主要为富硅铝的硅酸盐矿物所组成,常称为硅铝层硅镁层:大陆地壳下层和大洋地壳平均成分相当于玄武类岩石,主要为富硅镁的硅酸盐矿物所组成,常称为硅镁层。
岩石圈:软流圈以上的地幔与地壳均由坚硬的岩石组成,二者统称为岩石圈。