水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)緒論課件

1、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)Fundamentals of Hydrogeology主講教師：高佩玲教 材：水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)-張人權(quán)等編著，地質(zhì)出版社，2011版 參考資料： 1.普通水文地質(zhì)學(xué)，潘宏雨等，地質(zhì)出版社，2010。 2.各種版本的水文地質(zhì)手冊、教材等。教材與參考資料總學(xué)時數(shù)： 32學(xué)時，9-16周成績： 平時考勤20%、期末考試80%。總學(xué)時數(shù)及成績水文地質(zhì)學(xué)重點論述水文地質(zhì)學(xué)的基本原理和分析方法，是勘查技術(shù)與工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。該課程從地下水的基本概念、賦存、運動、化學(xué)特征，補給與排泄、動態(tài)與均衡、地下水資源、地下水與環(huán)境、水文地質(zhì)研究方法等內(nèi)容，論述了與水文地質(zhì)學(xué)的基本理論、方法及其

2、應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生在從事資源勘查、巖土工程、環(huán)境工程等工作中認識地下水作用，分析、解決與地下水相關(guān)的技術(shù)與工程問題的能力。課程總體要求為：學(xué)生應(yīng)具備較強的自主學(xué)習(xí)能力，需要主動探索和獨立思考，要善于抓住水文地質(zhì)問題的背景和本質(zhì)；善于對水文地質(zhì)現(xiàn)象和過程進行合理解釋；能用準(zhǔn)確、簡明、規(guī)范的水文地質(zhì)專業(yè)語言進行表達；能深入理解水文地質(zhì)學(xué)的基本概念和基本原理，掌握用水文地質(zhì)學(xué)知識解決實際問題的方法與手段。0.1 地球上的水與水資源 0.2 地下水的功能（作用）0.3 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展0.4 水文學(xué)與水文地質(zhì)學(xué) 0.5水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程內(nèi)容緒言0.1 地球上的水與水資源：淡水 冰凍積雪地下水河湖水淡水 2

3、.5%咸水 水存在于：江、河、湖、海、渠、庫、塘等洼地地表水 水圈 大氣層 大氣水 大氣圈 生物體內(nèi) 生物水 生物圈地殼淺部（十幾km，主要12km） 地下水 巖石圈 礦物結(jié)晶格架 地下水 巖石圈 巖漿源 地下水 巖石圈 地幔帶 地下水 巖石圈地下水圈從地表到地幔帶各個層圈所構(gòu)成的具有一定水力聯(lián)系的統(tǒng)一的含水整體，即地下水圈。0.1 地球上的水與水資源：存在形式中國的大氣降水與水資源分帶 中國的人口密度與分省人均淡水資源 我國是世界上最缺水的13個國家之一 人均水資源占有量僅為世界平均值的1/40.1 地球上的水與水資源：我國水資源概況 Company Logo 800400200501200

4、3000 2000 1600 1200 800 600 400 200 50 中國的大氣降水概念：水文地質(zhì)學(xué)簡言之，研究地下水的科學(xué)。它研究與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質(zhì)的時空變化規(guī)律，并研究如何運用這些規(guī)律去興利除害，為人類服務(wù)。地下水賦存于地面以下巖石空隙中的水。地下水是水資源組成部分 其主要功能為： 1、地下水是一種寶貴的資源 2、地下水是極其重要的生態(tài)環(huán)境因子 3、地下水是一種很活躍的地質(zhì)營力 4、地下水是地球內(nèi)部地質(zhì)演變的信息載體0.2 地下水的功能（作用）供水水源 優(yōu)點： 分布廣泛，水質(zhì)良好、不易污染，變化穩(wěn)定，便于利用。 水是人們賴以生存的不

5、可缺少的寶貴資源，作為水資源重要組成的地下水，由于其水質(zhì)良好、分布廣泛、變化穩(wěn)定、便于利用而成為理想的供水水源，有時為唯一的供水水源。地球含有地下熱能資源，熱水、熱蒸汽為載熱流體。 0.2.1 地下水是一種寶貴的資源 我國耕地與農(nóng)村用水 Company Logo60%全國60%的耕地 全部或部分使用地下水灌溉95%全國95以上的農(nóng)村飲用地下水b) 液體礦產(chǎn)地下水含鹽類或稀有元素高，開發(fā)提煉具有工業(yè)開采價值 如四川自貢，三疊紀巖層中的鹵水，每升達300g之多 醫(yī)療或健身功能的礦泉水 療養(yǎng)院、天然礦泉水廠等尋找特殊功能的水資源 開發(fā)提取一定的能量（熱能，冷能） 地下水的露頭泉，往往具有冬暖夏涼的特

6、點，地球淺層是常溫帶保溫作用，起到“冬灌夏用，夏灌冬用” 地球是個天然熱庫可以供熱，供取暖等用處0.2.1 地下水是一種寶貴的資源 地下水是影響生態(tài)與環(huán)境的重要因素之一 地下水的變化往往會打破原有的生態(tài)平衡 ，使環(huán)境發(fā)生變化即可以有益，也可以是有害的 有害的例子：農(nóng)業(yè)用水不當(dāng)?shù)拇紊}漬化，河西走廓的民勤縣綠洲變沙漠，過量開采地下水地面沉降（上海、天津、西安）、海水入侵、地面塌陷、地下水污染等 地下水與其周圍的環(huán)境，人、水、熱、動是個相互依存的有著內(nèi)在聯(lián)系的生物生存鏈，打破一個環(huán)節(jié)就會引起或正或負的反饋（報復(fù)）0.2.2 地下水是極其重要的生態(tài)環(huán)境因子 Company Logo地下水開采利用產(chǎn)生

7、的環(huán)境問題：沙化荒漠化加重Company Logo地下水開采利用產(chǎn)生的環(huán)境問題：上海地面沉降城市防洪設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)降低，外灘防洪擋水墻越筑越高Company Logo地下水開采利用產(chǎn)生的環(huán)境問題：地下水污染 地下水污染主要分布在城區(qū)附近和地表水污染嚴重的地區(qū)地下水是（地球內(nèi)部地質(zhì)演變的）信息載體由于是應(yīng)力傳遞者，同時又是在流動 所以地下水水位，水量，水溫，水化學(xué)等的變化或異?？梢蕴峁┞癫卦诘叵碌脑S多信息強的溶劑：在地質(zhì)循環(huán)和水文循環(huán)中化學(xué)組分溶解，傳遞到適宜的部位沉淀（沉積）：成礦 如找礦、找油、地震預(yù)報、地質(zhì)演變 0.2.4 地下水是地球內(nèi)部地質(zhì)演變的信息載體 0.3 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展四個時期：1

8、856年以前的萌芽時期，1856年至20世紀中葉的奠基時期，20世紀中葉至今的發(fā)展時期， 21世紀的轉(zhuǎn)變時期 萌芽時期：由逐水而居到鑿井取水-一大轉(zhuǎn)折 奠基時期：1856年，達西定律-地下水定量計算奠定了水文地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ) 發(fā)展階段：二次世界大戰(zhàn)戰(zhàn)后，科學(xué)技術(shù)推動生產(chǎn)力迅猛發(fā)展以及人口的急劇增長 泰斯非穩(wěn)定流理論提出，對地下水資源量的認識革命 計算機技術(shù)的發(fā)展，在地下水模擬、規(guī)劃管理等推進 轉(zhuǎn)變時期：核心內(nèi)容的轉(zhuǎn)變，可持續(xù)發(fā)展觀的提出 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展正向“地下水科學(xué)”的轉(zhuǎn)變 發(fā)展趨勢坎兒井0.3 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展任務(wù) 目前任務(wù)： 正確地預(yù)測在人類活動干預(yù)下地下水的變化 正確地評價、開發(fā)、管理與

9、保護地下水資源 保護與地下水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境，成為當(dāng)務(wù)之急 正確地預(yù)測礦產(chǎn)開發(fā)的地下水問題，避免地下水害 。0.3 水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢核心課題轉(zhuǎn)移：找水水文地質(zhì)學(xué)資源生態(tài)環(huán)境 視野擴展：含水層地下水系統(tǒng)水文-生態(tài)環(huán)境技術(shù)-社會系統(tǒng)。 目標(biāo)改變：由當(dāng)前的問題轉(zhuǎn)向長期的可持續(xù)發(fā)展 內(nèi)容擴展：從地下水的水量為主，轉(zhuǎn)向水量與水質(zhì)的研究并重；從狹義地下水，擴大到廣義地下水,乃至地下水圈 思路的改變：從成生角度，加強過程與機理研究 多學(xué)科交叉滲透成為主流：地下水科學(xué)與其它自然科學(xué)以及社會科學(xué)交叉滲透，以多學(xué)科方式研究與處理問題 服務(wù)方式轉(zhuǎn)變：如何使水文地質(zhì)工作成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，成為一個急需解決的重大課題 0.4 水文學(xué)與水文地質(zhì)學(xué) 水文學(xué)（水文地質(zhì)學(xué)）水資源的核心課程 廣義地說：研究地球與水的科學(xué) 具體地講：研究地球上各種水體的形成、循環(huán)和分布，探討水體的化學(xué)和物理性質(zhì)以及它們對環(huán)境的反應(yīng)、與生物的關(guān)系 廣義水文學(xué)分支基礎(chǔ)理論、應(yīng)用 基礎(chǔ)理論水文學(xué)原理 研究對象河流、湖泊、河口海岸、冰川 ，地下水文學(xué)等 應(yīng) 用工程水文學(xué)，農(nóng)業(yè)、森林、城市、環(huán)境水文學(xué)等 0.5 課程內(nèi)容 通過課堂講授、課外作業(yè)、討論，主要傳授地下水的功能，水文循環(huán)及其影響因素，巖石的空隙類型及其中的地下水類型，地下水運動的基本規(guī)律-達西定律和包氣