地下水与河流水的关系29页PPT

ω—过水断面(在实验中相当于砂柱横断面积)；
h—水头损失(h=H1-H2,即上下游过水断面的水头差)；
L—渗透途径（上下游过水断面的距离)； I—水力梯度(相当于h/L，即水头差除以渗透途径）； k—渗透系数。
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由水力学可知,通过某一断面的流量Q等于流速V与过 水断面ω的乘积,即：
孔介质都可能存在。
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（二）均质各向同性介质中的流网
• 在均质各向同性介质中，地下水必定沿
着水头变化最大的方向——即垂直于等
水头线的方向运动。 • 流线与等水头线构成正交网格。
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流网的绘制（以均质各向同性介质中的稳定流网的
绘制为例）： • 精确绘制定量流网需要充分掌握有关的边界条件及
• 实验：装有砂的圆筒（图)。
水由筒的上端加入,流经砂柱,由下端 流出。上游用溢水设备控制水位,使实 验过程中水头始终保持不变。在圆筒的 上下端各设一根测压管，分别测定上下 两个过水断面的水头。下端出口处设管 嘴以测定流量。
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根据实验结果，得到下列关系式：
Q = Kωh/L = KωI （达西公式） 式中:Q—渗透流量(出口处流量，通过砂柱各断面的流量；
达西定律适用范围很广。它不仅是水文地质定量计算的基础，还是定性 分析各种水文地质过程的重要依据。深入掌握达西定律的物理实质，灵 活的运用它来分析问题，是水文地质工作者应当具备的基本功。
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达西定律具体适用范围为：
• 存在一个临界雷诺数Re临（1~10）， Re临是达西定律成 立的上限，当Re＜ Re临，即低雷诺数时，属低速流，这 时该区域内达西定律适用。
• 在稳定流条件下，流线与迹线重合。 • 等水头线：在某时刻，渗流场中水头值相等的各点连线。（水势场

淡水与咸水
淡水与咸水之间的相互影响主要表现在水循环过程中。淡水 通过蒸发进入大气，随降水降落到地面，形成河流、湖泊等 淡水体。而咸水则存在于海洋、咸水湖等咸水体中。淡水与 咸水之间的相互转化维持了地球上的水循环。
淡水与咸水之间的物质交换也是相互影响的另一个方面。河 流携带的溶解物质和悬浮物会影响沿海水域的盐度，而海洋 中的盐分也会通过海流和潮汐等作用影响沿岸地区的淡水水 质。
水体变化可能影响农业灌溉水源的供 应，进而影响农业生产。
水体变化影响城市供水
水体变化可能影响城市供水水源的质 量和供应量，进而影响城市居民的生 活。
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水资源保护与利用
水资源保护的重要性
维持生态平衡
水资源是生态系统的重要组成部分，保护水资源有助于维护生态 平衡，保障生物多样性。
水体变化可以影响大气环流，进而影响降水分布，例如洪涝灾害后可能出现干旱。
水体变化对生物的影响
水体变化影响水生生物生存
水体变化可能导致水生生物栖息地的破坏，影响其生存和繁衍。
水体变化影响陆地生物
水体变化可能影响陆地生物的栖息地和食物来源，进而影响其生存和繁衍。
水体变化对人类生活的影响
水体变化影响农业灌溉
冰川水体
冰川
冰川是地球上最大的淡水储存库 ，由降落在高山地区的雪积累而 成，具有明显的季节变化和流动
特征。
冰川湖
冰川湖是由冰川侵蚀或冰川堆积形 成的湖泊，通常具有独特的形态和 地貌特征。
冰川融水
冰川融水是指冰川融化后形成的水 体，对全球气候和生态环境有重要 影响。
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CATALOGUE
水体之间的相互影响
制定严格的环保法规，加大违 法排污的处罚力度。

、日变化; 川储量
③水量较
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稳定
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总结：河流补给一览表
湖泊水
①较稳定;② ①取决于湖泊
补给 全年 对径流有调 与河流的相对
节作用
位置;②湖泊
水量的大小
普遍松花江 源头（调节 水量）、长 江中下游地 区的湖泊（ 削峰补枯）
地下水 补给
①地下水补给 ①稳定;②一 区降水量;② 全年 般与河流有 地下水位与河 互补作用 流水位的相互
温馨提示：一定要注意径流量为零：结冰，断流这两种情况！
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补给类 补给季节 型
总结：河流补给一览表
补给特点 主要影响因 我国主要分布 径流量的季节变化
素
地区
雨水补 给
季风气候区 ①时间集 以夏秋两季 中; 为主,地中 ②不连续; 海气候区以 ③水量变 冬季为主 化大
①降水量的
多少;②降水
普遍
普遍
径流量的 季节变化
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地下水：补给量一般平稳，变化小；但是量小！
注意一点地上河：黄河下游（不是整个黄河）和荆 5 6 7 8 9 10 11 12月
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河流与湖泊的补给关系？ 枯水期，湖泊补给河流； 丰水期，河流补给湖泊。
围湖造田是绝对的不对！填海造陆未必。 湖泊对河流的调蓄作用最明显的是：长江
冰雪融水补给(上游青藏高原部分)
大气降水补给（中下游，最重要）
湖泊水补给（下游，互补）
PPT地课件下水补给（最稳定，互补）
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地下水与河流水补给的一个重要知识点
陆地上各种水体之间的补给关系并不都是相互的，有些是单向的，如“地上河”的河水 对地下水的补给、内流河对内流湖的补给、冰雪融水对河流水或地下水的补给等。

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第二节 地下水的物理性质与化学成分
地下水的物理性质：
温度：随埋藏深度而异，埋藏越深，水温越高。按温度分 5 种。 颜色：由于某种离子含量较多，或者富集悬浮物和胶体物质。 透明度：取决于地下水中的固体与悬浮物的含量。按透明度分4级 气味：含有某些离子或某种气体时，可以散发出特殊的臭味。 味道：含有其他化学成分如一些盐类或气体时，会有一定的味感。 密度：决定于水中所溶盐分的含量多少。 导电性：取决于其中所含电解质的数量和质量。 放射性：在特殊储藏环境下，受到放射性矿物的影响，具有一定
较大；3、潜水面形状受地形
影响；4、潜水的排泄方式主
要有垂直排泄和水平排泄两种
地下水埋藏示意图
方式。
1－沙层; 2－隔水层; 3－含水层;4－潜水面; 5－基准面；T-
潜水埋藏深度;M-含水层厚度;H-潜水位
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二、潜水 潜水等水位线图：潜水面的形状可用等高线图表示
可解决如下问题：
1 确定潜水流向 2 确定潜水的水力坡度 3 确定潜水的埋藏深度 4 确定潜水与地表水的关系
蒸发形式或向隔水底板边缘排泄。动态变化很不稳 定。
工程意义：常始料不及涌入基坑。
供水意义不大。 在寒冷地区易引起道路冻胀和翻浆。
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二、潜水
潜水（phreatic water）
埋藏在地面以下第一个稳 定隔水层之上具有自由水面的
重力水。
特征：1、与大气相通，具
自由水面，一般补给区与分布
区一致；2、动态受气候影响
的放射性。
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二、地下水的化学成分
地下水常见的化学成分：
气体成分 O2 N2 H2S CO2
离子成分 ClSO42HCO3Na+ K+ Ca2+ Mg2+

地下水类型
总矿化度 （g/L）
淡水 ＜1
弱半咸水 强半咸水 咸水 盐水
1～3
3～10 10～50 ＞50
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按硬度分类
地下水的硬度——指水中所含钙、镁离子的 数量。
总硬度——水中所含钙、镁离子总量。
暂时硬度——可由煮沸去掉的钙、镁离子含 量。
永久硬度——煮沸后能保留下来的钙、镁离 子的含量。
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• （一）水在岩土中的存在状态
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气态水 吸着水（强结合水） 薄膜水（弱结合水） 毛细水 重力水（自由水） 固态水
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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
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• （二）岩土的主要水理性质
容水性 持水性 给水性 透水性
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பைடு நூலகம்
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容水性 ——指岩土能容纳一定水量的性能。
容水度
岩土容纳水的体积 岩土的总体积
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持水性
——依靠分子引力或毛细力，在岩土孔 隙、裂隙中能保持一定数量水体的性能。
持水度靠分
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四、河谷横断面及河流阶地
河谷纵剖面地貌：深潭、陡坎、 瀑布、深槽等。
河谷横断面：河床、河漫滩、河 谷斜坡、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级阶地
河谷剖面形态：“V”形谷、“U” 形谷
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河流地貌：阶地。 阶地：河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形。 主要可分为侵蚀阶地、堆积阶地和基座阶地。

③潜水受重力影响，具有一个自由水面（即随潜水量的 多少上下浮动），一般由高处向低处渗流。承压水受隔水 顶板的限制，承受静水压力，有一个受隔水层顶板限制的 承压水面和一个高于隔水层顶板的承压水位（即补给区和 排泄区水位的连线）。承压水是由静水压力大的地方流向 静水压力小的地方。 ④潜水埋藏较浅$受气候特别是降 水的影响较大，流量不稳定，容易受污染，水质较差；承 压水埋藏较深，直接受气候的影响较小，流量稳定，不易 受污染，水质比较好。
• 答案：（1）排泄区 承压区 补给区 （2） 甲 井口低于承压水位 （3）潜水 承压水 （4）地下漏斗 地面下陷 房屋倒塌 海水 入侵
（2） 对地下水补给有利条件：降雨历时长；强度 不大；地形平缓；植被良好
• （3）地下水的问题与保护 • ①不合理灌溉 -------土壤盐渍化；------
科学管理。 • ②过量开采 ------- 地下漏斗区，地面下沉，
①图中河流流向为a到b
②图中河流流向为b到a
③此图表明该处潜水补给河水
④此图表明该处河水补给潜水
A．①③
B．②③
C．①④
D．②④
(2)有关图中潜水流向和潜水埋藏深度的叙
述，正确的是( )
①潜水流向为A→B
②潜水流向为B→A
③E处潜水埋藏深度为5米
④F处潜水埋藏深度为85米
A．②③
B．②④
C．①③
D．①④
补给潜水。
• F. 判读人类活动对潜水的影响：
• G. 自流井判读：
• H.确定引水工程：为了最大限度地使潜水流入水 井和排水沟，当等水位线凹凸不平、疏密不均时， 取水井应布置在地下水汇流处，并且埋藏较浅处； 当等水位线由密变稀时，取水井应布置在由密变 稀的交界处，并与等潜水位线平行（注意不是垂 直）。

）
B.加速了水的自然循环 D.会对水的自然循环造成影响
（2）（水资源的合理利用）污水再生回用（
A.是解决城市水资源短缺的有效途径 B.只适用于城市 C.虽无经济效益但有环境效益 D.属于节流措施
）
【解题探究】 （1）水的社会循环的主要环节是什么？
提示：主要有三大环节：取水（取自自然界）、用水、排放
蒸 发
降 水
水循环的类型
水汽输送
植 物 蒸 腾
蒸 发
蒸 发
降 水
陆地 陆地 海洋
陆地内循环
海陆间循环
海上内循环
考点一
水循环的类型，其主要环节和特点可列表总结如下： 类型 主要环节及示意图 特 点 例 证
海陆 间循环
长江参与了海 最重要的循环，又 陆间循环的地 称大循环。使陆地 表径流输送， 水得到补充，水资 夏季风参与了 源得以再生 水汽输送
十万分之七
人类目前真正有效 利用的淡水资源
每年只有 9000km3
水资源是有限的……
《中华人民共和国水法》
• 第一条 为了合理开发、利用、节约和保护水资源，防治 水害，实现水资源的可持续利用，适应国民经济和社会发 展的需要，制定本法。 • 单位和个人有节约用水的义务 • 第四十九条 用水应当计量，并按照批准的用水计划用水 。（用水实行计量收费和超定额累进加价制度。） • 第七十条 拒不缴纳、拖延缴纳或者拖欠水资源费的，由 县级以上人民政府水行政主管部门或者流域管理机构依据 职权，责令限期缴纳；逾期不缴纳的，从滞纳之日起按日 加收滞纳部分千分之二的滞纳金，并处应缴或者补缴水资 源费一倍以上五倍以下的罚款。
国家
（3）我国水资源的分布特点。 西 少。 ①空间分布：南多北少，东 ___多___ 夏秋 多，冬春少。 ②时间分布：_____

热带草原气候区 当地夏季（湿季） 夏汛，径流季节变化大 地中海气候区 当地冬季（冬雨） 冬汛，径流季节变化大
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四幅图分别是亚马孙河、尼罗河、长江和泰晤士 河的“相对流量曲线图”，它们依次是
A．亚马孙河、尼罗河、长江、泰晤士河 B．尼罗河、泰晤士河、亚马孙河、长江 C．亚马孙河、泰晤士河、长江、尼罗河 D．泰晤士河、亚马孙河、长江、尼罗河
C
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读某河流量过程线示意图(该河以降水补给为主)，回答2－3题。
练习2．该河流所在位置大致位于 A．北纬40º－60º之间的大陆西岸 B．北纬30º－40º之间的大陆东岸 C．南纬30º－40º之间的大陆西岸 D．北纬30º－40º之间的大陆西岸 练习3．该河流6～8月流量减少由于该地区 A．受副极地低气压控制 B．受极地高气压控制 C．受东北信风带控制 D．受副热带高气压带控制
陆地水类型、水体补给关系 河流五种补给方式的比较
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一、陆地水体类型及补给关系
河流水
湖泊水
冰川
地下河
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（二）河流的补给：河水的来源
读右图，回答： 1.河流补给是指河水的来源。图 中河流的补给可能涉及哪几种水 体？ 雨水 冰川 湖泊
雨水补给
生物水 土壤水
冰川融水补给 季节性积雪融 水补给 湖泊水补给
黄河下游河水与地下水的 补给关系如何？
黄河的下游都是河水补给地下水
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相同案例如长江荆江河段也为“地上河”
读图回答(1)～(2)题。
(1)图甲中能反映图乙中陆地水体相互关系的是( A ) A.① B.② C.③ D.④ (2)这种陆地水体相互关系可能发生在( D ) A.里海沿岸 B.青海湖沿岸 21 C.密西西比河下游 D.黄河下游

B (1)图中①所示的补给类型为( ) A.地下水补给 B.降雨补给 C.冰雪融水补给 D.湖水补给
①随降水量的变化而变化。因 此可判断①是雨水补给， ②是积雪融水补给， ③是地下水补给。
下图表示重庆附近长江某水文站的气温、降水状况及该河段 补给类型，读图回答(1)～(2)题。
(2)导致补给类型②春多夏少的
注意：有些河流水与地下水之间并不一定存在互 补关系，如黄河下游、长江荆江段因其为“地上河”， 只存在河流水补给地下水的情况。
类型 雨水 冰川融水 积雪融水
河水补给类型和特点
补给特点
汛期
径流量与雨水补给 雨季 出一致，流量不稳
径流量随气温高低 夏季 变化而变化
分布规律
在我国的分 布
湿润地区
东部季风区 显著
主要因素是( A )
A.春季增温快，冬季积雪多 B.夏季气温高，蒸发旺盛 C.春季多风，流域内多地形雨 D.夏季受单一暖气团控制，少 锋面雨
②积雪融水补给量一般随气温及冰川 积雪量的大小而变化，图中②的补给 最高值出现在春季的原因主要是：一 方面春季的气温回升快，融化量增加 快；另一方面随融化量的增加，高山 地区积雪量也在减少，因此虽然夏季 气温最高，但是由于积雪量的减少， 它的补给量没有春季的多。
A．亚马孙河、尼罗河、长江、泰晤士河
B．尼罗河、泰晤士河、亚马孙河、长江 C．亚马孙河、泰晤士河、长江、尼罗河
C
D．泰晤士河、亚马孙河、长江、尼罗河
读某河流量过程线示意图(该河以降水补给为主)，回答2－3题。
练习2．该河流所在位置大致位于 A．北纬40º－60º之间的大陆西岸
D
B．北纬30º－40º之间的大陆东岸
C.③
D.④
(2)这种陆地水体相互关系可能发生在( D )

③潜水受重力影响，具有一个自由水面（即随潜水量的 多少上下浮动），一般由高处向低处渗流。承压水受隔水 顶板的限制，承受静水压力，有一个受隔水层顶板限制的 承压水面和一个高于隔水层顶板的承压水位（即补给区和 排泄区水位的连线）。承压水是由静水压力大的地方流向 静水压力小的地方。 ④潜水埋藏较浅$受气候特别是降 水的影响较大，流量不稳定，容易受污染，水质较差；承 压水埋藏较深，直接受气候的影响较小，流量稳定，不易 受污染，水质比较好。
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备注：潜水等水位线上的等值线向数值大的方向凸 出，说明河流水位低于潜水水位，，则潜水补给河 流水；相反，河流水位高于潜水水位，，则河流水 补给潜水。如下图 a为潜水补给河流水；b为河流水 补给潜水；c 为右岸潜水补给河流水，左岸河流水
补给潜水。
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• F. 判读人类活动对潜水的影响：
①图中河流流向为a到b
②图中河流流向为b到a
③此图表明该处潜水补给河水
④此图表明该处河水补给潜水
A．①③
B．②③
C．①④
D．②④
(2)有关图中潜水流向和潜水埋藏深度的叙
述，正确的是( )
①潜水流向为A→B
②潜水流向为B→A
③E处潜水埋藏深度为5米
④F处潜水埋藏深度为85米
A．②③
B．②④
C．①③
D．①④
（2）在6月份，下列关于等潜水位线变化说法正确的是
A．河流两侧的等潜水位线都向南弯曲
B．河流东岸的等潜水位线将向北弯曲
C．河流东岸的等潜水位线向北弯曲，西岸向南弯曲
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D．河流两侧的等潜水线不会发生变化
（3）图中地下水流速最大的是（ ）