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水文地质学基础A教学大纲01.教学单位名称：环境与资源学院02.课程代码：64200303.课程名称：水文地质学基础A04.课程英文名称：Foundation of Hydrogeology05.课程类别：学科基础课06.课程性质：必修07.课程学时：48学时，其中包含实验8学时08.课程学分：309.授课对象：地下水科学与工程/水文与水资源工程.开课学期：4学期（春季）10.选用教材：张人权主编：《水文地质学基础》，地质出版社，2011年，第六版.主要参考书：[1]薛禹群主编：《地下水动力学》，地质出版社，2001年，第二版[2]沈照理等编著：《水文地质学》，科学出版社，1985年[3]R.H.布朗等编，赵耿忠、叶寿征等译：《地下水研究》，学术书刊出版社，1989 年[4]任天培主编：《水文地质学》，地质出版社，1986年[5]霍崇仁等编：《水文地质学》，水利电力出版社，1986年[6]朱学愚、钱孝星编著：《地下水资源评价》，南京大学出版社，1987年[7]R.A.费里泽著，吴静芳译：《地下水》，地质出版社，1987年[8]石振华，李传尧主编：《城市地下水工程与管理手册》，中国建筑工业出版社，1993年[9]王大纯，张人权等主编：《水文地质学基础》，地质出版社，1995年，第五版.大纲执笔人：11.课程中文简介：水文地质学基础是水文与水资源工程、地下水科学与工程专业的学科基础课。
课程主要讲授水文地质学的基本概念、地下水运动的基本规律、地下水化学成分的形成作用、地下水动态与均衡、不同类型地下水的基本特征等，为本专业的其它课程学习奠定良好基础。
12.课程英文简介：Foundation of Hydrogeology is a specialized course in Groundwater Science and Engineering, and Hydrology and Waler Resources Engineering. The course inlroduces the basic concepts in hydrogeology, the physical mechanics of groundwater flow, the hydrogeochemical characterizations and processes, groundwater regime and balance, and groundwater types. The knowledge herein forms the foundation of learning the hydrogeology.13.京程装承任务、教学目的和教学要求教学任务：本课程主要讲授地下水的功能，水文循环及其影响因素，岩石的空隙类型及地下水类型，地下水运动的基本规律，地下水化学成分的形成作用及水化学分析表示方法，地下水的补给与排泄，地下水系统，地下水动态与均衡，孔隙水、裂隙水和岩溶水的基本特征等基础理论和方法。
《水文地质学基础》试卷一班级学号姓名成绩一．填空题（30 分）1.从成因角度分析，粘性土空隙主要组成有、和（3 分）2.上升泉按其出露原因可分为：、和（3 分）3.地下水含水系统按岩石空隙特征可分为、和。
（3 分）4.由地下水蒸发排泄作用，形成土壤盐碱化的条件是、和。
（3 分）5.上层滞水是指分布在带中，局部之上，岩层空隙之中的水。
（4 分）6.导水断层具有独特的水文地质意义，它可以起到作用。
（3 分）7.控制岩溶发育最活跃最关键的因素是。
（2 分）8.水文循环按循环途径不同可分为和。
（2 分）9.地下含水系统的补给来源有：、、、和的补给。
（5 分）10.岩石中的空隙是地下水的和。
（2 分）二．是非判断题（每题 3 分，共15 分）1.地下水含水系统从外界获得盐分的过程也称补给。
（）2.承压水头是指井中静止水位到承压含水层顶板的距离。
（）3.当地下水位高于河水位时，地下水必然向河水排泄。
（）4.通常情况下，在洪积扇顶部打井，井打的越深，井中水位埋深也越大。
（）5.当地下水位埋深小于最大毛细上升高度时，水位埋深越大，给水度也越大。
（）三．选择题（每题3 分，共15 分）1．达西定律对下列条件适用（）A．层流、稳定流；B．层流、非稳定流；C．层流、稳定流和非稳定流；D．层流、紊流2.砂砾类松散岩石的透水性主要取决于（）A．孔隙度大小；B．排列方式；C．颗粒直径大小；D．结构3．地下水流网中流线与等势线（）A．正交；B．斜交；C．相交；D．平行4.渗入－径流型地下水循环的长期结果，使地下水向（）方向发展。
A．溶滤淡化； B.水质不变； C.溶滤咸化； D. A 或B。
5．在天然条件下，控制一个地区地下水动态的主要轮廓的影响因素是（）。
A 水文因素，B 气象因素，C 地质因素，D 人类活动四．根据图4-1 条件，回答下列问题。
（20 分）4.1在图中画出示意流网；（图中“ ”表示地下分水线）。
（5 分）观1甲乙. . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 砂土. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .粘性土图4-14.2在甲、乙处各打一口井，要求井的深度不同，且甲井水位比乙井水位高。
地下水动态长期观测一、地下水动态长期观测的目的与任务（一）相明各种不同因素的综合作用对地下水的水位、水量、物理性质、化学成分以及细菌成分的影响变化。
通过地下水动态长期观测，可以了角地下水开采量和水位降深之间的关，以利于合理的调整开采水量，或者有计划地对地下水进行人工回灌。
（二）相清地下水与地表水体之间的动态联系。
（三）提供地下水资源评价所需要的水文地质参数。
通过长期观测工作后，相明不同水文地质单元、不同含水层的地下水动态规律，得出地下水动态要素随时间和空间变化的资料，以利于地下水资源计算和提出水资源管理措施等。
二、长期观测站网的建立和组织根据研究地下水动态的具体任务不同，水文地质观测站网一般分为两种：区域性的水文地质观测站网：也叫基本网，积累主要水文地质单元中地下水动态的多年观测资料，以查明区域性地下水动态规律。
专门性的水文地质观测站网：是为专门目的或特殊要求而建立的观测站网，常常是在水文地质勘察工作中按要解决的具体问题而组织观测的。
（一）观测点的选择观测点是观测站网的基本单位，应充分利用已有钻孔、水井及泉作为观测点，而且一定要选择水文地质条件有代表性而且井（孔）结构、地层剖面和井深都清楚，无人为干扰，能作长期使用的井（孔）。
一般不专门施工坦目的的观测孔。
利用泉作观测点要注意泉水协态的代表性和典型性以及其涌水量观测是否方便等。
（二）观测占的结构与安装长期观测孔的结构可以分为完整孔与不完整孔。
后者的深度最少要达最低水位以下数米。
孔径一般不要小于200mm。
对第四系含水层的潜水或承压水观测孔，在上部要安装观测套管，含水层部位要安装过滤管，底部要安装沉淀管，孔口要加保护帽。
对分层观测的井（孔）要严格进行止水，保证止水的位置正确。
分层观测井（孔）可采用同孔并列或同心式观测管设置。
基岩观测孔可直接将观测管固定在孔底基岩面上，下部不再下管。
观测孔安装时，在下管前要实测井深，为了防止从孔口掉入杂物，应将孔口管高出地面0.5m，并在孔口加盖上锁。
![地下水科学概论[整理版]](https://uimg.taocdn.com/7e929dfeb9f67c1cfad6195f312b3169a451eac1.webp)
《地下水科学概论》一、名词解释。
第一章地下水分布1. 地下水：分布在地下岩石空隙之中的水。
2．岩石的透水性：岩石允许水透过的能力。
3. 结合水：由于固体颗粒表面的静电作用而吸附在颗粒表面的水。
4. 重力水：重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。
5. ★☆毛细水：在毛细力作用，水从地下水面沿着细小空隙上升到一定高度，形成一个毛细水带6. 支持毛细水：由于毛细力的作用，水从地下水面沿孔隙上升形成一个毛细水带，此带中的毛细水下部有地下水面支持。
7．孔角毛细水：在包气带中颗粒接点上由毛细力作用而保持的水。
8. 悬挂毛细水：由于上下弯液面毛细力的作用，在细土层会保留与地下水面不相联接的毛细水。
9. 空隙：地下岩石中没有被固体颗粒或固体骨架占据的那一部分空间。
10. 多孔介质：含有空隙的固体称为多孔介质。
11．孔隙：松散的（或未固结的）固体颗粒之间或颗粒集合体之间的空隙。
12．★孔隙度：某一体积的孔隙介质中孔隙体积与孔隙介质体积之比。
13. ★孔隙比：某一体积孔隙介质内孔隙体积与固体颗粒体积之比14. 有效空隙：相互连通而能使水流通过的孔隙称为有效空隙。
15. 孔隙介质的比表面积：一定体积的孔隙介质中所有颗粒的总面积与孔隙介质体积之比。
16．裂隙：固结的和坚硬的岩石在成岩过程中或成岩以后由于受到一些地质营力的作用而形成的沿一定平面方向展布的空隙。
17．★裂隙率：一定体积的裂隙介质内裂隙的体积与裂隙介质体积之比。
18．溶穴：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。
19．岩溶率：一定体积的岩溶介质内溶穴的体积与岩溶介质体积之比。
20. ☆容水度：一定体积的多孔介质完全被水饱和时所能容纳的水的体积与多孔介质体积之比。
21．★持水度：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量。
22. ★☆给水度：一定体积的饱水多孔介质在重力作用下释放出的水体积与多孔介质体积之比（重力给水度：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积）。
第二章水文循环中的地下水§1 自然界中水的分布、循环1.1 自然界中水的分布1.1.1 地球上水储量的分布水储量是从静止的观点来考虑水的储存体积；地球上的水储量为13.6亿km3，其中海洋水量占96.54％。
只有3.46％的水分布于陆地。
陆地上的水虽然相对少得多，但它在与人类有关的自然地理环境中起着重要的作用。
这说明，地球上的水储量在空间上的分布极不均匀。
1.1.2 地球上淡水储量的分布∙全球的淡水储量很少，仅占总储量的2.53% ，分布同样不均匀。
∙地下淡水量是可观的，地下淡水不仅量大，而且分布较广；但大部分埋藏深难利用，仅很少部分浅层水可供利用。
∙目前人类较易利用的淡水量仅占全球淡水的0.3%，仅占全球总储水量的十万分之七。
1.1.3 地球上的水资源∙水资源是从循环和更新的观点来计算水资源量，其特点是：可流动性和可再生性。
∙地球上的水资源主要指两部分：地表水资源和地下水资源。
∙水资源量的表示：地表水资源量多以多年平均河川径流量来表示；地下水资源是以可恢复的浅层地下水的天然资源来表征。
∙全球淡水资源分布：淡水资源短缺，地区分布极不平衡。
由分布图可以看出：淡水缺乏地区主要分布在非洲大部、亚洲南部、澳洲、北美部分地区。
∙我国水资源分布：分区：一级区共10个，分为两部分：北方六区和南方四区，两部分的水资源量具有明显差别。
根据2006年水资源年报，全国水资源一级区水资源量见表。
可见，南方四区的面积远小于北方六区，而水资源总量却是后者的4倍以上。
反映我国水资源分布的极不均匀。
∙1.2 自然界中水的循环∙自然界的水循环是由大循环和小循环组成的。
小循环指由海洋表面蒸发的水汽，又以降水形式落回海洋；或由大陆表面蒸发的水汽仍以降水形式落回地表，这种就地蒸发、就地形成降水的局部循环称小循环。
而大循环则指发生在海陆之间的水循环，即由海洋表面蒸发的水汽，随气流带到大陆上空，形成降水落回地面，再通过地表及地下径流返回海洋。
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。
水文地质调查方法第一章水文地质调查工作概述§1 水文地质调查的目的、任务与重要性目的：为工程项目设计或国民经济发展规划的制定提供水文地质依据。
任务：查明水文地质条件，地下水的形成、赋存、运动特征，水质、水量的分布、变化规律，为利用或排泄地下水提供水文地质依据。
重要性：（1）水文地质资料来源于调查；（2）水文地质调查是一项费用高、工期长的工作；（3）既要有高水平的专业理论知识，又要懂得如何进行水文地质调查。
§2 水文地质调查工作的类型按其目的、任务和调查方法的特点分为三类：（1）区域性水文地质调查；（2）专门性水文地质调查；（3）地下水动态和均衡的监测。
一、区域性水文地质调查目的：为制定某项国民经济的远景规划提供水文地质依据。
或为某项专门任务提供区域性的水文地质背景资料。
任务：概略查明区域水文地质条件，包括地下水的类型，埋藏分布条件，水量水质形成条件，地下水资源的概略数量。
范围：较大，几百、几千或上万平方公里。
比例尺：一般小于1﹕10万。
二、专门性水文地质调查目的：为某项具体工程建设项目的设计提供水文地质资料，或为开展地下水某方面的专项研究所进行的水文地质工作。
任务：详细查明调查区水文地质条件，解决所提出的生产实际问题，保证工程项目设计所需的水文地质资料。
范围：一般较小，视工程项目的规模而定。
比例尺：一般大于1﹕5万。
三、地下水动态和均衡的监测目的：查明水位、水量、水质等随时间的变化规律。
进行任何类型的水文地质调查都需要地下水动态和均衡方面的资料。
为管理、保护地下水资源，保护生态环境服务。
时间：有长有短。
监测项目：水位、水量、水质等。
§3 水文地质调查工作阶段的划分一、水文地质调查工作阶段划分的必要性水文地质调查工作阶段划分主要针对专门性的水文地质调查，专门性的水文地质调查任务一般都是分阶段进行的，其原因主要是，专门性水文地质调查是为工程建设项目设计服务的，而项目的设计工作一般都是分阶段进行的，不同设计阶段所需水文地质资料的内容和精度也有不同的要求，因此水文地质调查也应划分为相应的阶段来进行。
东北大学继续教育学院水文地质学基础试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号：姓名（共页）．选择题：请将您选择的答案填入上面的表格（每题1分，共10分）1．下面对孔隙大小描述正确的是：DA) 孔隙大小主要对地下水的储容影响很大。
B) 孔隙大小主要对地下水的流动影响大，它取决于孔隙通道最宽大的部分—孔腹。
C) 孔隙大小主要对地下水的流动影响大，它取决于孔隙通道最细小的部分—孔喉。
D) 孔隙大小的影响因素就是由颗粒大小决定的。
2．描述含水层、隔水层与弱透水层错误的是：A) 含水层、隔水层与弱透水层都含水。
B) 含水层、隔水层与弱透水层是根据透水能力来划分的。
C) 弱透水层是渗透性相当差的岩层。
D) 粘土层一定是隔水层。
3. 下面对水力梯度的描述错误的是：A) 水力梯度可以理解为水流通过单位长度渗透途径为克服摩擦阻力所耗失的机械能。
B) 水力梯度为沿渗透途径的水头损失值。
C) 水力梯度可以理解为驱动力，即克服摩擦阻力使水以一定速度流动的力量。
D）水力梯度就是地下水在渗透过程中，不断克服阻力而消耗的机械能。
4. 下面哪类物质不是地下水中C1－的来源：A) 沉积岩中所含岩盐或其它氯化物的溶解。
B) 大气降水。
C) 来自岩浆岩中含氯矿物。
D) 来自火山喷发物的溶滤。
5. 关于地下水补给入渗方式正确的描述是：A)在粘性土中都是捷径式下渗。
B) 地下水补给入渗方式要么是活塞式下渗，要么是捷径式下渗。
C)活塞式下渗是年龄较新的水推动其下的年龄较老的水，始终是“老”水先到达含水层；捷径式下渗时“新”水可以超前于“老”水到达含水层；D)对于捷径式下渗，入渗水必须先补充包气带水分亏缺，然后才可下渗补给含水层。
6. 关于地下水流动系统的正确表述是：A)地下水流动系统中都是平面二维流。
B)地下水流动系统中的径流方向基本一致。
C)地下水流动系统中可以发育多个层次不同的径流系统。
D)地下水流动系统中的水化学特征一般不随地下水流动系统的水力特征变化而变化。
1中华人民共和国地质矿产行业标准DZ／T0133—1994地下水动态监测规程1 主题内容与适用范围本规程规定了对地下水动态长期监测网点的布设、监测项目及要求、监测和试验资料的整编与分析、地下水水情预报、地下水均衡试验及报告编制等项工作的基本要求。
本规程适用于已经开采地下水或拟开采地下水的广大区域和大中城市区开展地下水动态长期监测工作。
在大、中型工矿基地开展地下水动态长期监测工作时，也可参照使用。
2 引用标准GBJ27 供水水文地质勘察规范GB 5084 农田灌溉水质标准GB 5749 生活饮用水卫生标准GBl2998 水质采样技术指导GBl2999 水质采样样品的保存和管理技术条件3 总则3.1 地下水动态是地下水的水位、水量、水质、水温等要素随时间变化的过程。
地下水动态监测则是选择有代表性的钻孔、水井、泉等，按照一定的时间间隔和技术要求，对地下水动态进行监测、试验与综合研究的工作。
3.2 地下水动态监测工作，可以分为对区域和城市区的长期监测及在水文地质工2程地质勘查中进行的有限期监测两类。
本规程针对区域和城市区的长期监测工作而制定。
3.3 地下水动态监测的目的是为了进一步查明和研究水文地质条件，特别是地下水的补给、径流、排泄条件，掌握地下水动态规律，为地下水资源评价、科学管理及环境地质问题的研究和防治提供科学依据。
3.4 地下水动态监测的基本任务3.4.1 在基本查明水文地质条件的基础上，对于已经不同程度开采利用地下水或拟将开采地下水的广大区域和城市范围内，布设各级监测网点，以浅层地下水(潜水—微承压水)及作为主要开采段的深层地下水(承压水)为重点，进行地下水动态长期监测。
3.4.2 在基本查明环境地质条件的基础上，对于已经发生或者可能发生区域性水位下降、水资源衰竭、水质污染与恶化、海(咸)水入侵、土壤盐渍化、土地沼泽化、地面变形等环境地质问题的地区，进行地下水动态监测。
3.4.3 在具有代表性的气候带和水文地质区域内，根据地下水均衡研究的需要，可建立相应规模和类型的均衡试验场，研究地下水均衡要素及参数。
科技情报开发与经济 ＳＣ１一ＴＥＣＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ ２００８年第１８卷第９期 文章编号：１００５—６０３３（２００８）０９—０１２１－０２
１问题的提出 地下水动态的影晌因素分析
杨建中 （山西省地质工程勘察院，山西太原，０３００２４） 摘要：介绍了地下水动态与均衡的基本概念，从天然因素和人为因素两个方面详细 分析了影响地下水动态的因素。 关键词：地下水动态；天然因素；人为因素 中图分类号：Ｐ６４１ 文献标识码：Ａ
地下水动态的长期观测与均衡试验研究是水文地质工作的重要组 成部分，是一种长期性的水文地质调查手段。近些年来，由于地下水的过 量开采及降雨量的减少。许多地区地下水水位下降明显。并形成了区域 性的下降漏斗。地下水动态观测与均衡试验研究工作是搞好机井建设和 管理的基础。同时。通过长期地系统地积累地下水动态观测资料，对正确 评价地下水资源，制定地下水开采规划与保护措施，能提供切实可靠的 科学依据，因为地下水动态可直接反映出地下水资源的状况。所以，加强 地下水动态观测与均衡试验研究，了解掌握地下水动态规律及影响因素 是合理开采地下水所必不可少的工作，对其重要性绝不容忽视。 ２地下水动态与均衡的基本概念 我们通常将地下水存各种天然和人为因素影响下，它的水位、流量、 流速、水温、化学成分和气体成分含量等随时间而变化的表现称为地下 水动态。 地下水是一种活动的地质体。它区别于其他地质体的根本特征是其 形成过程中首先是补给与消耗过程具有连续性和周期性，所以，地下水 的动态必然具有连续性和周期性。但是，因为含水层的输散作用和蓄积 作用使地下水的补给动态和消耗动态不同。表现在质量上和数量上均有 差异。例如，大气降水的补给一般具有明显的周期性，但是蓄积存含水层 电，可以减少新建一路１０ｋＶ线路的建设费用。降低基本建设投资。以石 太客运专线为例。电力线路设计全长２００ ｋｍ，共设６个车站、５５个用电 点、３个配电室、如果修建两条贯通线。按电缆计算。综合价需要７Ｏ万元， ｋｍｘ２００＝１４ ０００万元；如果只修建一条贯通线，造价为７ ０００万元，二路 电源使用电源，容量２ＯｋＶＡ，一处造价在５５万元以内，造价为５５万元× ５５＝３ ０２５万元，合计１０ ０２５万元，可降低造价３ ９７５万元。从以上的分析 来看，在电气化铁路逐渐增加的今天．选．Ｆ｝ｊ“交～直～交”电源作为二路 电源从经济效益和社会效益上看都是很大的。 ５结语 信号供电的可靠与否是保证列车安全、正点、提高列车的通过能力 的重要因素，随着列车速度的不断提高及高速铁路的建设，对信号供电 收稿日期：２００８—０２—１３ 中的地下水的自然消耗则具有连续性。补给动态与消耗动态存数量上是 一种对立统一的变化关系。我们称这种关系为地下水均衡关系。 地下水动态与均衡两者是对立统一的关系，即动态是均衡的外部表 现，均衡则是动态的内部原因。例如，当ｑ￣，ｋ！ｔｌＴｋ于支出量时。地下水位上 升，出现正均衡；而当收入量小于支出量时，地下水位则下降，出现负均衡。 对地下水动态各个组成部分的观测工作是研究地下水均衡的一种手段。 ３影响地下水动态的因素分析 影响地下水动态的因素可以分为两大类：天然因素和人为因素。天 然因素中包括气象、水文、地质、土壤、生物及天文（宇宙）因素。其中天文 主要是指来自太阳系的影响，当前还处于假说阶段，研究得很肤浅。 影响地下水动态的因素虽然有许多，但是实际上有些影响因素居次 要地位，通常只起辅助作用。例如土壤、生物因素就是如此。其中土壤仅 对潜水动态有影响，主要表现在改变潜水的化学成分上。气象、水文因素 是影响潜水动态形成的主要因素。地质因素的影响是经常的，但一般变 化很缓慢，对潜水动态的形成来说。它被看作为一种校正因素。对深层承 压水来说，气象、水文因素对其动态形成的影响大为减弱。而地质因素作 用则最著增强。 ３．１气象因素 气象（天气）因素本身变化很迅速，并且在某种程度上具有某种周期 性。它能够引起地下水动态的迅速和多为波状的变化。
《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。
第一篇 水文地质调查方法 第一章 水文地质调查工作概述 水文地质条件的认识、水文地质问题的解决→水文地质调查来解决。 §1 水文地质调查的目的、任务与重要性 目的：为工程项目设计或国民经济发展规划的制定提供水文地质依据。 任务：查明水文地质条件，地下水的形成、赋存、运动特征，水质、水量的分布、变化规律，为利用或排泄地下水提供水文地质依据。 重要性：（1）水文地质资料来源于调查；（2）水文地质调查是一项费用高、工期长的工作；（3）既要有高水平的专业理论知识，又要懂得如何进行水文地质调查。
§2 水文地质调查工作的类型 按其目的、任务和调查方法的特点分为三类：（1）区域性水文地质调查；（2）专门性水文地质调查；（3）地下水动态和均衡的监测。
一、区域性水文地质调查 目的：为制定某项国民经济的远景规划提供水文地质依据。或为某项专门任务提供区域性的水文地质背景资料。 任务：概略查明区域水文地质条件，包括地下水的类型，埋藏分布条件，水量水质形成条件，地下水资源的概略数量。 范围：较大，几百、几千或上万平方公里。 比例尺：一般小于1﹕10万。
二、专门性水文地质调查 目的：为某项具体工程建设项目的设计提供水文地质资料，或为开展地下水某方面的专项研究所进行的水文地质工作。 任务：详细查明调查区水文地质条件，解决所提出的生产实际问题，保证工程项目设计所需的水文地质资料。 范围：一般较小，视工程项目的规模而定。 比例尺：一般大于1﹕5万。 三、地下水动态和均衡的监测 目的：查明水位、水量、水质等随时间的变化规律。进行任何类型的水文地质调查都需要地下水动态和均衡方面的资料。为管理、保护地下水资源，保护生态环境服务。 时间：有长有短。 监测项目：水位、水量、水质等。
§3 水文地质调查工作阶段的划分
一、水文地质调查工作阶段划分的必要性 水文地质调查工作阶段划分主要针对专门性的水文地质调查，专门性的水文地质调查任务一般都是分阶段进行的，其原因主要是，专门性水文地质调查是为工程建设项目设计服务的，而项目的设计工作一般都是分阶段进行的，不同设计阶段所需水文地质资料的内容和精度也有不同的要求，因此水文地质调查也应划分为相应的阶段来进行。
第六章 地下水动态与均衡得研究 ............................................................................................... 1 §1 地下水动态与均衡得概念 ............................................................................................... 1 §2 研究地下水动态与均衡得意义 ....................................................................................... 1 §3 地下水动态与均衡研究得基本任务 ............................................................................... 2 §4 地下水动态与均衡得监测项目 ....................................................................................... 3 §5 地下水动态得成因类型及主要特征 ............................................................................... 5 §6 地下水均衡要素得测定方法 ........................................................................................... 6 思考题..................................................................................................................................... 12
第六章 地下水动态与均衡得研究
§1 地下水动态与均衡得概念 地下水资源与其它矿产资源得最主要区别就是,其量与质总就是随着时间而不停地变化着。所谓地下水动态即就是指表征地下水数量与质量得各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化得规律。其变化规律可以就是周期性得变化,也可以就是趋势性得变化。变化得周期可以就是昼夜得(如月球引力导致得固体潮),也可以就是季节性得或者就是多年得。其变化得速率,在天然状态下一般具较明显得周期性,或具极为缓慢得趋势性。在人为因素(开采或排除)得影响下,其变化率可大大加强。这种迅速得变化,可能对地下水本身与环境带来严重得后果。 地下水得质与量之所以变化,主要就是由于水量与溶质成分在补充与消耗上得不平衡所造成得。所谓地下水均衡,就就是指这种在一定范围、一定时间内,地下水水量、溶质含量及热量等得补充(流入)与消耗(流出)量之间得数量关系。当补充与消耗量相等时,地下水(量与质)处于均衡状态;当补充量小于消耗量时,地下水处于负均衡状态;当补充量大于消耗量时,地下水处于正均衡状态。地下水在天然条件下,一般多处于均衡状态;在人为活动影响下,则可能出现负均衡或正均衡状态。 从上述概念可知,地下水动态与均衡之间存在着互为因果得紧密联系。地下水均衡就是导致动态变化得实质,即导致动态变化得原因;而地下水动态则就是地下水均衡得外部表现,即动态变化得方向与幅度就是由均衡得性质与数量所决定得。
§2 研究地下水动态与均衡得意义
研究地下水动态与均衡,对于认识区域水文地质条件、水量与水质评价,以及水资源得合理开发与管理,都具有非常重要得意义。任何目得、任何勘查阶段得水文地质调查,都必须重视地下水动态与均衡得研究工作。由于对地下水动态规律得认识,往往要经过相当长时间得资料积累才能得出结论,因此在水文地质调查时,应尽早开展地下水动态与均衡研究。 其研究意义具体表现在: (1)在天然条件下,地下水得动态就是地下水埋藏条件与形成条件得综合反映。因此,可根据地下水得动态特征分析、认识地下水得埋藏条件、水量、水质形成条件与区分不同类型得含水层。 (2)地下水动态就是均衡得外部表现,故可利用地下水动态资料去计算地下水得某些均衡要素。如根据次降水量、潜水位升幅与潜水含水层给水度计算大气降水得入渗系数;根据潜水位得升幅或降幅计算地下水得储存量及潜水得蒸发量等。 (3)由于地下水得数量与质量均随着时间而变化,因此一切水量、水质得计算与评价,都必须有时间得概念。如对同一含水层来说,在雨季、旱季、丰水年、枯水年,其水资源数量与水质都可能大不一样。因此,地下水动态资料就是地下水资源评价与预测时必不可少得依据。 (4)用任何方法计算得地下水允许开采量,都必须能经受地下水均衡计算得检验;任何地下水开采方案,都必须受地下水均衡量得约束。为尽可能地减少开采地下水引起得负作用,开采量一般不能超过地下水得补给量,即不应破坏地下水得均衡状态。 (5)研究地下水得均衡状态,可预测地下水水量、水质及与地下水有关得环境地质作用得变化及总体发展趋势。 因此,在各种目得得水文地质勘探中,都规定进行一定时期得地下水长期观测,以便进行地下水动态与均衡得研究。勘探阶段愈详细,长期观测工作量愈大,要求得精确度愈高。
§3 地下水动态与均衡研究得基本任务
一、研究地下水动态得基本任务 (1)正确布设地下水动态监测网点,对动态监测得频率、监测次数及监测时间作出科学得规定。 地下水动态监测点得布置形式与位置,主要决定于水文地质调查得主要任务。动态监测成果要满足水文地质条件得论证,地下水水量、水质评价及水资源科学管理方案制定等方面得要求。对干不同得勘查阶段,对以上要求各有侧重。 为阐明区域水文地质条件服务得动态监测工作,其主要任务在于查明区域内地下水动态得成因类型与动态特征得变化规律。因此,监测点一般应布置成监测线形式。主要得监测线应穿过地下水不同动态成因类型得地段,沿着区域水文地质条件变化最大得方向布置。对不同成因类型得动态区,不同含水层,地下水得补给、径流与排泄区,均应有动态监测点控制。 为地下水水量、水质计算与资源管理服务得动态监测工作,其主要任务就是:为建立数学模型、水文地质参数分区及选择参数提供资料。鉴于地下水数值模型在地下水水量、水质评价与管理工作中得广泛应用,要求将相应得动态监测点布置成网状形式,以求能控制区内地下水流场及水质变化。对流场中得地下分水岭、汇水槽谷、开采水位降落漏斗中心、计算区得边界、不同水文地质参数分区及有害得环境地质作用已发生与可能发生得地段,均应有动态监测点控制。 地下水动态得监测点,除井、孔外,还应充分利用区内已有得地下水天然及人工水点。对有关得地表水体、各种污染源,以及有害得环境地质现象,亦应进行监测。 科学规定地下水动态项目得监测频率、监测次数与时间,对于获得真实、完整得动态资料十分重要。对于不同得监测项目,监测得频率、次数与时间得具体要求虽有不同,但其总得原则就是一致得,即要求按规定得监测频率、次数与时间所获得得地下水动态资料,应能最逼真地反映出年内地下水动态变化规律。 以上问题得具体要求,可参阅有关水文地质勘查与地下水动态观测规范。 需强调得就是,为了能从动态变化规律中分析出不同动态要素(监测项目)间得相互联系,对各监测项目得监测时间,在一年中至少要有几次就是统一得。 (2)根据所获得得地下水动态监测资料,分析地下水动态得年内及年际间得变化规律。动态变化规律,主要就是指某种动态要素随时间得变化过程、变化形态及变幅大小等得水文地质意义,变化得周期性与趋势性,并通过不同监测项目动态特征得对比,确定它们之间得相关关系。 (3)根据所获得得各种动态资料,考虑各种影响因素(水文、气象、开采或人工补给地下水等)得作用,确定区内地下水得成因类型。为认识区域地下水得埋藏条件,水质、水量得形成条件及有害环境地质作用得产生与发展原因等,提供动态上得佐证。
二、地下水均衡研究得基本任务
(1)为进行均衡研究,首先要确定均衡区得范围及边界得位置与性质。当区域较大,各地段得地下水均衡要素组成又不相同时,应划分均衡亚区。为便于均衡计算,每个均衡区(或亚区)最好就是一个相对独立得水文地质单元。均衡区得边界最好就是性质比较明确、位置比较清楚得某一自然边界(或地质界线)。 (2)确定均衡区内地下水均衡要素得组成及地下水水量或水质均衡方程得基本形式。在建立方程时,应考虑到,同一均衡区在不同得时段,其均衡要素得组成可能就是不同得。因此,在均衡计算之前,还应划分出均衡计算得时段,即确定出均衡期。 (3)通过直接(野外实测或室内测定)或间接(参数计算)方法,确定出地下水各项均衡要素值,为地下水水量、水质得计算与预测提供基础数据。 (4)通过区域水均衡计算,确定出区内地下水得均衡状态,预测某些水文地质条件得变化方向,为制定合理得地下水开发方案及科学管理措施提供基本依据。
§4 地下水动态与均衡得监测项目
一、地下水动态监测项目 对大多数水文地质勘查任务来讲,地下水动态监测得基本项目都应包括地下水水位、水温、水化学成分与井、泉流量等。对与地下水有水力联系得地表水水位与流量,以及矿山井巷与其它地下工程得出水点、排水量及水位标高也应进行监测。 水质得监测,一般就是以水质简分析项目作为基本监测项目,再加上某些选择性监测项目。选择性监测项目就是指那些在本地区地下水中已经出现或可能出现得特殊成分及污染物质,或被选定为水质模型模拟因子得化学指标。为掌握区内水文地球化学条件得基本趋势,可在每年或隔年对监测点得水质进行一次全分析。 地下水动态资料,常常随着观测资料系列得延长而具有更大得使用价值,故监测点位置确定后,一般都不要轻易变动。
