地下水和河流水的关系共31页

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

地下水位与地表水资源的关系规律地下水位与地表水资源是地球上两种重要的水资源形式，它们之间存在着紧密的关系和相互作用。

地下水位的变化直接影响着地表水资源的蓄积和供应能力，而地表水资源的利用和污染也会对地下水位产生重要的影响。

下面将从不同方面探讨地下水位和地表水资源之间的关系规律。

首先，地下水位与地表水资源的关系可以从水循环的角度进行解释。

水循环是地球上水资源运动和再生的基本过程，其中包括蒸发、降水、地表径流、地下径流等。

当降雨发生时，一部分水会经过地表径流快速流入河流、湖泊，进而形成地表水资源；另一部分水沁入地下，成为地下水资源。

其次，地下水位的变化会直接影响地表水资源的蓄积和供应能力。

当地下水位处于较高位置时，地下水可以根据地势下渗到地表，进而形成河流和湖泊，从而增加地表水资源的供水能力。

相反，当地下水位处于较低位置时，地下水无法向地表补给，地表水资源会受到影响，甚至可能干涸。

另外，地表水资源的利用和污染对地下水位产生重要的影响。

地表水作为人类生活和工业生产的重要水源，经过取水和利用后，一部分水会通过蒸发和排放等方式流入地下，影响地下水位的变化。

同时，地表水的污染也会导致地下水的污染，进而影响地下水位的水质和供应能力。

此外，气候变化也会对地下水位和地表水资源的关系产生影响。

由于气候变暖和降雨模式的改变，地表水资源可能发生变化，从而影响地下水位的补给和供应能力。

增长的消费需求和频发的旱灾也可能导致地下水位的下降和地表水资源的减少。

总结来说，地下水位与地表水资源之间存在着紧密的关系和相互作用。

地下水位的变化直接影响着地表水资源的蓄积和供应能力，而地表水资源的利用和污染也会对地下水位产生重要的影响。

因此，合理利用和保护地下水资源，加强地表水资源的管理和治理，是维护水资源可持续利用的关键。

只有通过科学合理的水资源管理和保护措施，才能实现地下水位和地表水资源的平衡，确保水资源的可持续利用。

当地表水资源供应不足或遭受污染时，地下水成为人类生活、农业和工业生产的重要补给源。

、日变化; 川储量
③水量较
PPT课件
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！
PPT课件
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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
PPT课件
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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。

关键信息点拨
该湖泊地处亚欧大陆内部，为 温带大陆性 气候，气候 干旱 ，降水较 少 ，植 被为草原和荒漠，主要发展畜牧业、 灌溉 农业；内陆咸水湖，水分收入主要是 _地__表__径__流__汇入和大气 降水 ，水分支出主要是 蒸发 。
湖泊水量变化显著，会直接导致湖泊 水位 的升降，进而影响湖泊水与湖滨地下
(3)结合河流的径流量，并对照河流汛期确定河流的补给方式 ①汛期出现在夏秋季、枯水期在冬春季的河流，一般多为雨水补给，但地中海气候 区河流刚好相反。 ②汛期出现在夏季的河流，除雨水补给外，也可能是冰雪融水补给。 ③春季和夏季出现两个汛期的河流，除雨水补给外，还可能有季节性积雪融水补给。
④河流在冬季断流可能是河水封冻的缘故，内流河往往是由于气温低，冰川不融化， 没有冰雪融水补给所致。 ⑤曲线变化和缓，多是地下水补给，也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区 的河流。 如上图，甲河流量与降雨量的对应关系明显，说明以雨水补给为主；乙河流量与气 温的对应关系明显，说明以冰雪融水补给为主。
1961～2020年各时期入湖地表径
流量、降水量、蒸发量的变化。据此完成1～3题。
1.引起该湖泊近60年水量变化的主导因素是
A.气温
B.降水量
C.蒸发量
D.地表径流量
位于中亚的某内陆咸水湖 ，拥有较丰富的湿地和动植物资源，该湖泊近60年水 量变化显著 。湖滨地下水与湖泊互为补给 ，但补给量较少 。如图示意该湖泊 1961～2020年各时期入湖地表径 流量、降水量、蒸发量的变化。据此完成1～3题。 2.推测湖滨地下水补给该湖泊较多的时期是 ～1979年～1989年 ～1999年～2020年
径流量的变化情况。据此完成1～3题。
1.近50年来该流域各季节径流量变化的特点是

兰州黄河水源——地下水关系随着工农业的发展和上游水利水电资源的开发，流经兰州的黄河水量、水质和以前相比发生了很大的变化。

主要由黄河水补给的兰州市地下水，特别是供饮用的水资源量和水质也发生了很大的变化。

据部分研究结果，已污染的黄河水是地下水的污染源之一。

黄河水质的好坏对地下水源的影响很大，要保护地下水首先要保护黄河水。

黄河水对地下水的影响究竟有多大?受污染的黄河水是否会危及地下水源?本文正是在前人大量工作成果的基础上，对此作较为深入的分析研究，以便为正确利用、开发和保护水资源提供决策依据。

1概述高、中、低山地；黄土丘陵峁兰州市位于黄河中上游黄土高原，是一个东西长（约50km），南北窄（约2～8km）的连续河谷盆地中的沿河带状城市。

受地质构造的控制，黄河在兰州段形成三个串珠状阶地型河谷盆地，即新城-河口盆地、西固-七里河盆地和城关-雁滩盆地。

黄河自西向东纵贯全市，市区位于西固-七里河盆地和城关-雁滩盆地，分割成城关、盐场、七里河、安宁、西固等五块自然小区。

盆地内部有5级高低不等的阶地，大多为冲积-洪积物所构成，二级阶地面积最大，为城市规划建设的主要阶地。

兰州市大部分地面为黄土覆盖。

黄土丘陵是主要的地貌类型。

全市地貌可分为石质、沟谷地；河谷川台盆地；这三种类型分别占全市面积的65%、20%、15%。

市区海拔1520m，南有皋兰山，海拔2159m，北有九州台，海拔2067m，地形相对高差最大约600m。

兰州断陷盆地及其周围的地层有前第三系变质岩、砂砾岩及夹泥岩和第三系红色砂岩、泥岩以及第四系松散层。

市区东部和西部为第三系红层隆起，第四系松散堆积较薄；市区中部为兰州断陷盆地，第四系堆积厚度大。

兰州断陷盆地四周均受到构造断裂的控制，市区发育多条北西西向、北北西向、北东向活动断裂，全新世以来继承性的北北西向断裂和相伴生的北西西向断裂多处见到新的活动。

主要存在有马滩断裂、雷坛河断裂、深沟断裂及黄峪断裂。

2 黄兰州市地下水环境概况2.1水文据黄河兰州水文站的资料，黄河平均径流量从建站以来可分为三个时期：①1935-1968(共34)年，黄河兰州段未受到大型水利工程的影响，可代表自然状态，多年平均流量为1100m3/s；②1969-1986(共18)年，黄河径流受到刘家峡水库蓄洪和调流量作用，与建库前相比最大流量有所减少，最枯流量有所增加，多年平均流量为1034 m3/s；③1987～至今，黄河径流除受到刘家峡水库调节外，还受到库容更大的龙羊峡水库调节，使年内流量变化更趋平缓，多年平均流量为998m3/s。

河流与地下水关系的演化及若干科学问题河流和地下水之间存在着密切的水力联系和频繁的转化关系。

近几十年来，受自然因素和人类活动的影响，河流与地下水之间的转化关系趋于复杂化，引起水循环的变化，诱发了一系列生态环境负效益，使水资源及生态问题突显，其中河流与地下水关系及其演化是河流与地下水相互作用中重要问题之一，是属于河流维持机理与地下水可再生能力的基础研究内容。

笔者在对河流与地下水转化关系类型划分的基础上，依据室内和野外试验资料，结合地质、水文地质条件，分析了各类型的渗流特征和影响河流与地下水关系演化的因素；
从国内外研究现状出发，分析了当前该领域存在的不足和急待解决的有关科学问题，为定量模拟和评价河流与地下水的演化关系提供了科学依据。

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）。

第六节：河流
一、河流、水系和流域
(一)河流、水系和流域的概念： 1、河流：降水或由地下涌出地表的水，汇集在地面 低洼处，在重力作用下经常地或周期地沿流水本 身造成的洼地流动，这就是河流。分为外流河和 内陆河。 2、水系：河流沿途接纳众多支流，并形成复杂的干 支流网络系统，这就是水系。 3、流域：每一条河流和每一个水系都从一定的陆地 面积上获得补给，这部分陆地面积便是河流和水 系的流域，也就是河流和水系在地面的集水区。
（三）径流的变化
1．年内变化：随着气候的周期性变化，一年中河流补 给状况、水位、流量等也相应发生变化。根据一年 内河流水情的变化，可以分为若干个水情特征时期， 如汛期、平水期、枯水期或冰冻期。 河流处于高水位的时期称为汛期。我国绝大多 数河流的高水位是夏季集中降水造成的，又叫夏汛。 枯水期是河流处于低水位的时期。河水主要依 靠地下水补给，流量和水位变化很小；如果此时河 流封冻，又称冰冻期。 平水期是河流处于中常水位的时期。洪水过后， 退水较缓慢，所以从汛期到枯水期之间有一段过渡 时期，水位处于中常状况。
3、流量：单位时间内通过某过水断面的水量， 叫流量。用Q 表示，单位立方米/秒。 4、水温与冰情： （1）河流的补给特征是影响河水温度状况的 主要因素。 （2）河水温度也随时间变化表现为日变化和 季节性变化。 （3）河水温度还随流程远近而发生变化。 （4）冰情的变化。
三、河川径流
(一)径流的形成和集流过程 径流的形成是一个连续的过程，但可以划分为几个 特征阶段。 1．停蓄阶段：降水落到流域内一部分被植物截留， 另一部分被土壤吸收，然后经过下渗，进入土壤和 岩石孔隙中，形成地下水。所以降水初期不能立即 产生径流。降水量超过上述消耗而有余时，便在一 些分散洼地停蓄起来。这种现象称为填洼。对于径 流形成而言，停蓄阶段是一个耗损过程；但从增加 雨水对地下水的补给和减少水土流失来说，这个阶 段具有重要意义。

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（ ）

河流水位变化对地下水位的影响研究随着全球变暖的加剧以及人类活动的影响，河流水位不断发生变化已经成为一种常见的现象。

从水资源利用的角度来看，人们越来越需要理解这种变化对地下水位带来的影响。

因为地下水是许多城市和农村地区供水的主要来源，它的质量和数量对人们日常生活和经济发展至关重要。

本文将探讨河流水位变化对地下水位的影响，主要从水文过程、地下水与河流水位的关系、以及对地下水利用影响三个方面进行分析。

水文过程是研究河流和地下水之间关系的一个重要切入点。

一个典型的河流流域可以分为两个主要部分：河道和流域。

河道本身就是一个输送水流的通道，而流域则是由山谷、平原等地形形成的一个比较封闭的系统，其水文过程又可分为三个主要的过程：降水、蒸发和径流。

在这些过程中，降水和蒸发的变化是引起河流水位改变的主要原因，而地下水位的变化则是由河流水位变化所引起的。

河流水位和地下水位之间的关系是比较复杂的。

在河流与地下水之间的交互作用中，河流水位变化可能会对地下水位产生直接的影响。

当河流水位上升时，与之相连的地下水位也会随之上升。

反之，当河流水位下降时，与之相连的地下水位也会随之下降。

因此，研究地下水与河流水位的关系对于水资源管理和可持续发展具有重要的意义。

然而，要深入研究河流水位变化对地下水位的影响，需要解决一些关键的问题。

首先，不同类型和地质条件的地下水系统对河流水位变化的响应是不同的，需要针对不同地区的情况进行研究。

其次，地下水系统的复杂性和不确定性也增加了研究的难度。

因此，需要采用先进的水文模拟技术，结合实际情况和观测数据，来进行研究。

最后，河流水位变化对地下水利用可能会产生比较显著的影响。

这种影响可能包括地下水质量的变化、地下水量的改变等。

特别是在一些干旱地区，地下水已经成为主要的饮水来源，因此需要加强地下水的管理和保护。

此外，对于一些流域，应该重新评估地下水利用模式，尤其是在河流水位变化比较明显的地区。

总之，河流水位变化对地下水位的影响是一个非常复杂的过程，需要结合不同领域的专业知识进行深入的研究。

永冻土底冰 湖泊淡水 土壤水 大气水 沼泽水 河水 生物水
地理课件 自然界的水循环
思考：课本第54页
1、河流补给是指河 水的来源。图中河流 的补给可能涉及：
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地理课件 自然界的水循环
思考：课本第54页
1、河流补给是指河 水的来源。图中河流 的补给可能涉及：
大气降水 冰川融水
湖泊水 地下水
陆地水在全球水体中的比例
96.53 %
0.94%
2.53%
海洋水 湖泊咸水和地下咸水 淡水
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地理课件 自然界的水循环
陆地水体类型
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96.53 %
陆地水体类型
0.94%
2.53%
海洋水 湖泊咸水和地下咸水 淡水
1.74%
0.76%
冰川 地下淡水 其他淡水
Байду номын сангаас
0.03%
• 地表水： • 地下水：（潜水、承压水）
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地理课件 自然界的水循环
课堂探究－－河流与地下水的补给关系：
点play演示
河水什么时候补给潜水？潜水什么时候补给河水？
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地理课件 自然界的水循环
课堂探究－－河流与地下水的补给关系：
取决于两者之间的水 位高低，总是由水位 高的补给水位低的：
丰水期河水补给潜水
枯水期潜水补给河水
河水什么时候补给潜水？潜水什么时候补给河水？
2、地球上淡水的主体是（ ） A．海洋水 B．冰川 C．河流水 D．淡水湖泊水
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地理课件 自然界的水循环
课堂练习