水文地質(zhì)學(xué)總復(fù)習(xí)

一、緒論1、水文地質(zhì)學(xué)的簡單定義水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水圈的科學(xué)。地下水：地殼淺部含水層中可供生產(chǎn)、生活使用的井、泉水；包氣帶水；特點(diǎn)是不能依靠重力流動。火山噴發(fā)伴隨的水汽；（據(jù)E.K.馬爾欣寧推算，僅千島群島因火山噴發(fā)，平均每年攜出的水量約為500萬噸。在地球內(nèi)部很深的地方仍分布有大量水分。）礦物水；是賦存于礦物結(jié)晶格架內(nèi)部和格架之間的水。上述地下水分布于地球表層以下各個(gè)層圈中，并彼此具有水力聯(lián)系，參與地質(zhì)過程而可以互相轉(zhuǎn)化，構(gòu)成統(tǒng)一的地下水圈或地下水系統(tǒng)二、地球上水的分布與循環(huán)1）、表部層圈水。統(tǒng)指地殼上半部（地表以下15km~17km深度范圍內(nèi)）到大氣圈中的水。也即我們通常所說的自然界的水。大氣水、地表水和地下水（指通常意義上的地下水）?；瘜W(xué)狀態(tài)以H2O的分子形式存在；物理狀態(tài)有汽、液、固三態(tài)，以液態(tài)為主。2）、深部層圈水。地球深部指地殼下部到下地幔與地核之間的部分。根據(jù)地球演化與水起源的理論，這一部分所包含的水分比表部層圈要多得多。但高溫高壓的環(huán)境使水的物理化學(xué)狀態(tài)發(fā)生了變化。自然界中的水循環(huán)1）、水文循環(huán)。所謂水文循環(huán)是指地球表部層圈中的水，即大氣水、地表水及地殼淺部地下水相互間的交替轉(zhuǎn)換過程。

2、地質(zhì)循環(huán)。地球深部層圈水與表部層圈水之間的相互轉(zhuǎn)化過程稱為地質(zhì)循環(huán)。三、地下水的賦存(一)巖石中的空隙1、孔隙由于松散巖石是由大小不等的顆粒組成，在顆?；蝾w粒的集合體之間充滿空隙，這些孔隙相互連通，呈小孔狀，故稱為孔隙。松散巖石中孔隙的多少用孔隙度表示，2、裂隙固結(jié)的堅(jiān)硬巖石一般不存在或只保留有部分顆粒之間的空隙（或孔隙）。堅(jiān)硬巖石主要發(fā)育各種成因的裂隙。分為成巖裂隙，構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙。堅(jiān)硬巖石的裂隙發(fā)育程度通常用裂隙率表示。3、溶隙（溶穴）可溶性巖石，如石灰?guī)r，白云巖等，在地下水溶蝕作用下產(chǎn)生的空隙（洞），稱為溶穴。用巖溶率表示。（二）、巖石中水的存在形式按物理狀態(tài)分：氣態(tài)水，液態(tài)水，固態(tài)水。傳統(tǒng)水文地質(zhì)學(xué)重點(diǎn)研究液態(tài)水。根據(jù)其受力情況，又可以分為結(jié)合水，毛細(xì)水和重力水。礦物內(nèi)部存在的水稱為礦物結(jié)合水。結(jié)合水：強(qiáng)結(jié)合水（吸著水），弱結(jié)合水（薄膜水）。礦物中的水巖石中存在于礦物結(jié)晶內(nèi)部或其間的水。分為結(jié)構(gòu)水，結(jié)晶水和沸石水。結(jié)構(gòu)水是以H+和OH-離子存在于礦物結(jié)晶格架中的水；結(jié)晶水是以H2O形式存在與礦物結(jié)晶格架中的水；沸石水是以H2O形式存在與礦物晶格之間的水。（三）、巖石的水理性質(zhì)巖石的水理性質(zhì)反映巖石儲容或透過地下水的性能。與巖石的空隙性有密切關(guān)系。容水性巖石能容納一定水量的性能。度量指標(biāo)為容水度。容水度指巖石中所能容納水的體積與巖石總體積之比?？捎眯?shù)或百分?jǐn)?shù)表示。由定義可見，容水度與一般巖石的空隙度相當(dāng)。但膨脹性粘土飽水后體積會增大，容水度大于孔隙度。持水性巖石的持水性是指在重力作用下巖石仍能保持一定水量的性能。持水度：巖石在重力作用下釋水后保持的水體積與巖石體積之比。在重力作用下巖石所能保持的水分主要是結(jié)合水，以及部分孔角毛細(xì)水。所以，粘性土持水度大甚至可與容水度相等，而裂隙巖石等持水度很小給水性地下水位下降時(shí)，飽水巖石中的水在重力作用下能否自由釋出或釋出數(shù)量的多少，即為巖石的給水性。用給水度度量。給水度（μ）：當(dāng)?shù)叵滤幌陆狄粋€(gè)單位時(shí)，在重力作用下，單位水平面積上巖石柱體所釋出的水體積。以小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示，無量綱粘性土給水度幾乎為零，而粗粒松散巖石和裂隙巖石給水度甚至可以接近容水度。透水性是指巖石允許水透過的能力。評價(jià)巖石透水能力的重要指標(biāo)是滲透系數(shù)。（四）、含水系統(tǒng)1、包氣帶和飽水帶地表以下第一個(gè)連續(xù)的自由水面以上部分稱為包氣帶，水面以下部分稱為飽水帶。2、含水層地下水面之下，經(jīng)常為地下水所飽和的透水層稱之含水層3、隔水層一般情況下不允許重力水透過或僅能透過極少量重力水的巖層屬于隔水層。4、過度類型介于含水與隔水之間的巖層。如松散巖層中的含沙粘性土，固結(jié)巖石中的砂質(zhì)頁巖、泥質(zhì)粉砂巖等。這些巖石中的水往往處于結(jié)合水向重力水過渡狀態(tài)，尋常條件下能給出和透過少量的水。當(dāng)存在水頭差時(shí)，透水性能顯著增強(qiáng)。含水層與隔水層具有相對性。判斷巖層是否隔水，不能僅從巖性考慮，需要綜合分析該巖層的厚度，分布狀態(tài)實(shí)際承受的水頭差以及所處的構(gòu)造部位等。由于隔水巖層具有可轉(zhuǎn)化的性質(zhì)，在實(shí)際研究水文地質(zhì)過程時(shí)，應(yīng)該把研究范圍內(nèi)各種狀態(tài)的巖層組合作為一個(gè)整體加以考量，這就是作為一個(gè)含水系統(tǒng)加以研究。含水層中的越流如果某一含水層的上覆或下伏地層為弱透水層。含水層就具有半承壓性質(zhì)。當(dāng)這個(gè)含水層與相鄰含水層之間存在水位差時(shí)，地下水便會從高水頭含水層通過弱透水層流向低水頭含水層。這種現(xiàn)象稱為越流。四、地下水的類型（一）、地下水的分類目前較為通用的地下水分類方法，一是根據(jù)地下水的單一特征分類，如，根據(jù)地下水起源不同，可把地下水分成滲入水，凝結(jié)水，初生水，埋藏水等；根據(jù)地下水的礦化程度分為淡水、微咸水、咸水、鹽水和鹵水等；按地下水的埋藏條件，可將地下水分成包氣帶水、潛水和承壓水等；按含水介質(zhì)類型可把地下水分成孔隙水、裂隙水和巖溶水等。一是根據(jù)地下水的綜合特征分類。有一種綜合分類法綜合考慮了地下水埋藏條件和含水介質(zhì)特征，把地下水分成九種類型。分類孔隙水裂隙水巖溶水包氣帶水土壤水（氣態(tài)水、結(jié)合水、毛管水、下滲或過路的重力水），季節(jié)重力水（上層滯水），過路重力水

裂隙巖層淺部季節(jié)性存在的重力水及毛管水裸露的巖溶化巖層上部巖溶通道中季節(jié)性存在的重力水潛水上部無連續(xù)完整的隔水層存在的各類松散巖層中的水基巖上部裂隙中的無壓水裸露的巖溶化巖層中的無壓水承壓水山間盆地及平原地區(qū)松散沉積物深部的水組成構(gòu)造盆地、向斜構(gòu)造或單斜斷塊的被掩覆的各類裂隙巖層中的水組成構(gòu)造盆地、向斜構(gòu)造或單斜斷塊的被掩覆的巖溶化巖層中的水（二）、各類型地下水的特征1、包氣帶水包氣帶水是最接近地表的地下水，受氣候因素影響最大。分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)一致。其中土壤水受毛管力和重力作用為主，因此主要作垂直運(yùn)動（上層滯水可有水平運(yùn)動，但不構(gòu)成包氣帶水運(yùn)動的主流）。補(bǔ)給以降水和灌水入滲為主，以及潛水和凝結(jié)水補(bǔ)給；消耗以下滲和蒸發(fā)蒸騰為主。2、潛水潛水是地表以下，第一個(gè)穩(wěn)定的隔水層（或弱透水層）以上，具有自由水面的重力水。這個(gè)自由水面稱為潛水面。潛水面距地面的距離稱為潛水面的埋藏深度。由潛水面往下至隔水層頂板之間儲存有重力水，稱之為潛水含水層。潛水面距隔水層頂板的距離就是含水層的厚度（區(qū)域上來看，這個(gè)厚度通常是變化的）。潛水面的絕對高程就稱為潛水位。潛水補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)基本一致。通過包氣帶直接與大氣圈和地表水圈連通，直接接受大氣降水、地表水以及凝結(jié)水的補(bǔ)給。水位、水量、水溫水質(zhì)等受氣候和地表水文因素影響較強(qiáng)，具有明顯的季節(jié)性變化特點(diǎn)。潛水受下墊面形態(tài)影響較大。山區(qū)和河流的上、中游地區(qū)的潛水通常以水平排泄（洪水期有時(shí)例外）為主，平原和河流下游地區(qū)潛水徑流條件不佳，多以垂直方向排泄為主。認(rèn)識潛水等水位線圖也稱潛水面等高線圖。利用潛水等水位線圖可解決下述問題：確定潛水流向；確定潛水面的水力坡度；確定潛水與地表水之間的互補(bǔ)關(guān)系；確定潛水面埋藏深度；推斷含水層巖性和厚度的變化；根據(jù)潛水等水位線圖可以合理布置取水或集水設(shè)施；通過時(shí)間同步的長系列潛水等水位線圖，可以分析潛水的區(qū)域分布特點(diǎn)，為水資源的合理開發(fā)提供依據(jù)。3、承壓水承壓水是充滿地表以下任意兩個(gè)隔水層或弱透水層之間具有承壓性質(zhì)的重力水。由于承壓水受限于隔水層之間，而且補(bǔ)給區(qū)和承壓水主要分布區(qū)以及排泄區(qū)不一致，承壓水在由補(bǔ)給區(qū)向排泄區(qū)運(yùn)動過程中承受一定壓力，其中向上的水壓力作用于頂板，因此，區(qū)域上而言，在沒有揭露承壓含水層時(shí)，承壓水的絕對水位是理論值。當(dāng)通過鉆井等手段揭穿了頂板之后，立即觀測到的水位稱為初見水位，其后，在無外部干擾情況下水位會因靜水壓力的改變而變動，直至一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，稱為靜止水位（通常高于初見水位，可依此判別是否承壓水）。此時(shí)的水面標(biāo)高是真正的承壓地下水的水位或測壓水位?；蚍Q承壓水頭（承壓水頭理論上是指承壓水的靜止水位至含水層頂板的距離，也稱之為承壓水頭高度）。地面標(biāo)高與承壓水位之差為承壓水位埋深。承壓水頭高出地面稱為正水頭，低于地面稱為負(fù)水頭。承壓水特征分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致；承受靜水壓力；各要素動態(tài)變化不顯著，受水文氣象因素影響較小；含水層厚度不受季節(jié)變化的影響，一般為定值（但注意不像潛水資源那樣容易獲得補(bǔ)充和恢復(fù)）；水質(zhì)不易遭受污染（但水的交替取決于承壓水參與水循環(huán)的活躍程度）；承壓水等水壓線圖承壓水等水壓線圖是承壓含水層測壓水位的等高線圖。注意等測壓水位面是虛構(gòu)的面。一般情況下，鉆孔打到圖上標(biāo)示的水位并不能取到水，必須打到承壓含水層本身才能有水。這是與潛水等水位圖不一樣的地方。因此，需要結(jié)合承壓含水層頂板等值線圖確定含水層的埋深。利用等水壓線圖可以解決下列問題：確定承壓水的流向；確定承壓水面的坡度；確定承壓水與其他含水層或地表水之間的關(guān)系；初步判斷含水層厚度和透水性等。承壓含水層彈性儲水與釋水的度量指標(biāo)是儲水系數(shù)（或彈性給水度），物理含義是，當(dāng)測壓水位改變一個(gè)單位時(shí)，單位面積含水層柱體所增加或釋放出的水量，無量綱。4、孔隙水儲存和運(yùn)動于松散沉積物或膠結(jié)不良沉積物孔隙中的地下水。洪積物中的地下水沖積物及湖積物中的地下水1）.沖積物中的地下水沖積物是經(jīng)常性水流形成的沉積物。2)湖積物中的地下水湖泊是由河流、融冰、泉水、降水等水源匯集而成的大的集水盆地。湖積物中的地下水主要富集在濱岸地帶。3）黃土中的地下水根據(jù)隴東董志塬等地的抽水試驗(yàn)成果分析，黃土層實(shí)際上是以孔隙儲水為主，裂隙導(dǎo)水為主的孔隙—裂隙含水層，及具有雙重介質(zhì)的特點(diǎn)。但黃土地區(qū)地下水水質(zhì)一般較差，礦化度普遍較高。4）冰磧物及冰水沉積物中的地下水冰磧物的特點(diǎn)是分選很差，而且含有大量粘土，一般不能構(gòu)成含水層。因?yàn)楸谒陌徇\(yùn)作用，可以使冰水沉積物形成洪積物、沖積物以及湖積物等構(gòu)成含水系統(tǒng)。裂隙水儲存并運(yùn)動于裂隙介質(zhì)中的地下水稱裂隙水。按成因分成：成巖裂隙水，風(fēng)化裂隙水及構(gòu)造裂隙水。裂隙介質(zhì)及裂隙水的特點(diǎn)：裂隙介質(zhì)的滲透性具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性和各向異性；滲透性往往隨深度發(fā)生變化；儲水能力不及孔隙介質(zhì)（后者較有彈性）；裂隙介質(zhì)的貯水性主要取決于整個(gè)巖層的孔隙和微小裂隙，而導(dǎo)水性能取決于一些大的裂隙和溶隙；應(yīng)力與裂隙張開度有密切關(guān)系，因此對透水性有影響，故常常將應(yīng)力與滲流耦合求解；構(gòu)造和巖性影響裂隙水的形成，分布，數(shù)量甚至質(zhì)量；由于巖石中裂隙發(fā)育的不均勻性，以及各個(gè)裂隙的導(dǎo)水能力差異，裂隙水有時(shí)有不連續(xù)性，導(dǎo)致地下水位反常，或同一巖層中地下水彼此沒有水力聯(lián)系等現(xiàn)象；由于裂隙介質(zhì)貯水性能差，常具有較大的地下水位動態(tài)變化。巖溶水儲存并運(yùn)動于巖溶化巖層中的地下水稱為巖溶水（喀斯特水）。特點(diǎn)巖溶含水介質(zhì)具有多重性，裂隙流與管道流并存；層流和紊流并存；線性流和非線性流并存；連續(xù)水流與孤立水體并存。濱海及海島中的地下水濱海三角洲地帶地下水礦化度較高，不能用于居民生活供水（但也可以找到淡水含水層）。小型海島一般無較大河流水體，地下水的補(bǔ)給主要靠大氣降水。由于海島四周是咸水體，淡水體往往浮托在咸水體之上。抽取的水量不應(yīng)大于降水入滲補(bǔ)給量和側(cè)向淡水補(bǔ)給量，否則會造成海水入侵。泉泉是地下水的天然露頭。根據(jù)補(bǔ)給泉水的含水層的性質(zhì)分為：下降泉，上升泉；根據(jù)出露條件，下降泉分為侵蝕泉，接觸泉，溢流泉；根據(jù)出露條件，上升泉分為自流斜地泉，自流盆地泉，斷層泉和接觸上升泉五、地下水運(yùn)動的基本定律

地下水與地表水或管槽中水的流動不同在于：①滲流通過的通道具有不規(guī)則性?！獫B流通道由大小不等，形狀各異的孔隙，裂隙（溶隙、溶穴）構(gòu)成，——滲流質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度和方向不斷變化；u31u132u2流線流線示意圖（u1,u2,……表示液體質(zhì)點(diǎn)的流速向量）流線的概念流線——是某一時(shí)刻流場內(nèi)由液體流速方向所構(gòu)成的一條空間曲線，該曲線上的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的流速方向都與該曲線相切。因此，流線乃是矢量線，即在它上面每一點(diǎn)，場的矢量都位于該點(diǎn)的切線上。地下水與地表水或管槽中水的流動不同在于：②巖石骨架對滲流具有阻隔作用。——導(dǎo)致地下水流往往不連續(xù)，——地下滲流場中，地下水的運(yùn)動要素（流速、流量、壓強(qiáng)等）往往不是空間的連續(xù)函數(shù)（尤其是裂隙水流和巖溶水流）。（一）地下水運(yùn)動的特點(diǎn)1、流動介質(zhì)復(fù)雜——孔隙介質(zhì)、裂隙介質(zhì)（包括巖溶通道）；2、流動狀態(tài)復(fù)雜——層流、紊流，穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流。地下水在各類介質(zhì)中運(yùn)動稱為滲流或滲透。滲流的區(qū)域稱為滲流場。滲流的幾個(gè)概念層流當(dāng)液體流速較小時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)做有序，互不混雜的流動稱為層流。紊流當(dāng)液體流速較大時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)無序，互相混雜的流動稱為紊流。滲流的幾個(gè)概念穩(wěn)定流：流場中任意點(diǎn)的所有運(yùn)動要素（流速、流量、壓強(qiáng)等）僅是空間坐標(biāo)的函數(shù)稱為穩(wěn)定流；非穩(wěn)定流：流場中任意點(diǎn)的所有運(yùn)動要素（流速、流量、壓強(qiáng)等）同時(shí)是空間坐標(biāo)和時(shí)間變量的函數(shù)稱為非穩(wěn)定流。（二）地下水運(yùn)動的基本規(guī)律①等效滲流概念及空間平均模式的物理模型所謂等效是指在保持巖層中滲透流量、滲透壓強(qiáng)以及滲流阻力等效的原則下，假設(shè)實(shí)際滲流充滿整個(gè)巖體空間（即忽略巖體骨架）。此時(shí)認(rèn)為滲流是連續(xù)水流，滲流場中各運(yùn)動要素同時(shí)是時(shí)間和空間的連續(xù)函數(shù)。u——滲透流速【LT-1】；Q——單位時(shí)間內(nèi)透過過水?dāng)嗝娴臐B透流量【L3T-1】；A——過水?dāng)嗝妫ù怪庇跐B流的巖層斷面）面積【L2】。v——滲流的實(shí)際流速（或?qū)嶋H平均流速）【LT-1】；Q——單位時(shí)間內(nèi)透過過水?dāng)嗝娴臐B透流量【L3T-1】；A’——實(shí)際過水?dāng)嗝妫ù怪庇跐B流的巖層斷面）面積【L2】。滲透流速與實(shí)際流速關(guān)系（二）地下水運(yùn)動的基本規(guī)律②線性滲透定律——達(dá)西定律K——巖石的滲透系數(shù)（或稱水力傳導(dǎo)系數(shù)）【LT-1】；hw——水頭損失，滲流通過的兩過水?dāng)嗝嬷g的水位差【L】,J稱為水力坡度或水力梯度；l——兩過水?dāng)嗝婢嚯x（滲透長度）【L】。式中其他符號意義同前述。（二）地下水運(yùn)動的基本規(guī)律水力梯度（或稱水力坡降）反映了滲流流經(jīng)兩個(gè)過水?dāng)嗝嬷g水頭損失的比例，或者說水力梯度是沿水流方向上單位滲透路徑上的水頭損失。達(dá)西定律是線性關(guān)系式，反映了滲流有序互不混雜運(yùn)動的特性。達(dá)西定律可以很好的描述層流運(yùn)動。因此達(dá)西定律是線性滲透定律。（二）地下水運(yùn)動的基本規(guī)律③非線性滲透定律哲才（A.Chezy）公式：（二）地下水運(yùn)動的基本規(guī)律生產(chǎn)過程中判別地下水流態(tài)通常十分困難。但自然界中大部分孔隙巖層、裂隙巖層以及溶蝕作用不十分發(fā)育的巖溶地層中，地下水運(yùn)動基本都是層流運(yùn)動。僅在大裂隙，溶穴和抽水井附近運(yùn)動的地下水呈紊流狀態(tài)。因此達(dá)西定律實(shí)用于大多數(shù)巖層的地下水計(jì)算。（二）地下水運(yùn)動的基本規(guī)律④滲透性的量化評價(jià)——滲透系數(shù)滲透系數(shù)K的物理意義滲透系數(shù)反映了滲流的速度，因此與速度具有相同的量綱。說明當(dāng)水力梯度一定時(shí)，滲透系數(shù)愈大，透過巖層的水量就愈大，巖石的滲透性就愈好；滲透系數(shù)與水力坡降成反比，滲透系數(shù)愈大，水力坡降就愈小，巖石透水性好，水頭損失就小。因此滲透系數(shù)能定量反應(yīng)巖石的滲透性。滲透系數(shù)的進(jìn)一步討論滲透系數(shù)取決于孔隙度，孔隙通道的直徑以及裂隙的張開度。也就是說，介質(zhì)顆粒愈粗，孔隙度愈大，裂隙張開度愈好，或者說孔隙度和裂隙率愈大，滲透系數(shù)愈大，透水性愈好。由于K與n的一次方成正比，與a,b的二次方成正比，因此，空隙大小對滲透系數(shù)的影響比空隙多少的影響要大。（二）地下水運(yùn)動的基本規(guī)律⑤水頭、水頭損失的概念hahbAB地下水的水頭線由于一般情況下水力梯度很小，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，往往取兩斷面間的平均水力梯度，即：地下水滲流的連續(xù)性方程：（二）地下水運(yùn)動的基本規(guī)律2）承壓水運(yùn)動方程假設(shè)承壓含水層具有可壓縮性，且符合彈性理論，并設(shè)滲透介質(zhì)及滲流本身的壓縮與膨脹主要發(fā)生在垂直方向上，其余方向認(rèn)為是不變的。則水的密度和介質(zhì)的孔隙度都是壓力的函數(shù)。令分別稱S為貯水系數(shù)（或彈性給水度）T為導(dǎo)水系數(shù)。若用H表示水頭，上述方程可表示成：承壓含水層存在越流時(shí)設(shè)上、下弱透水層厚度分別為1、M2；滲透系數(shù)分別為K1、K2。由于K1、K2<<K，可近似認(rèn)為水垂直通過弱透水含水層進(jìn)入主含水層以后折向水平流動。此時(shí)，越流含水系統(tǒng)地下水運(yùn)動方程可表示成稱為越流因素，量綱【L】越流方程可寫成：稱為越流系數(shù)3）潛水運(yùn)動方程但潛水體積隨自由水面變化，因?yàn)橛型獠克客ㄟ^自由水面進(jìn)入潛水含水層。所以，對三維潛水流必須加上潛水面的邊界條件。由于降雨或其他原因由外部注入的水量與潛水面下降疏干出來的水量之和就應(yīng)該是：潛水二維流偏微分方程的推導(dǎo)裘布依（Dupuit）假設(shè)潛水面比較平緩；垂直流速可以忽略不計(jì)，或者說水頭不隨深度變化；任意過水?dāng)嗝嫔系乃搅魉傧嗟?；含水層底板是水平的。即令潛水二維流偏微分方程：若底板是傾斜的，設(shè)底板方程為：b=b(x,y),潛水偏微分方程可表示為：4）匯源項(xiàng)有匯源項(xiàng)時(shí)，承壓水流動方程可表示成：W稱為匯源項(xiàng)。對地下滲流場而言，W為正時(shí)表示是匯，W為負(fù)時(shí)表示是源。習(xí)慣上以抽水為匯，注水為源。有時(shí)為了書寫簡潔，往往把抽（排）、注水與越流、入滲等捆綁在一起，統(tǒng)稱匯源項(xiàng)。⑧地下滲流的定解問題及求解方法泛定方程與定解條件同時(shí)構(gòu)成滲流場的定解問題。1）初始條件所謂初始條件就是在解非穩(wěn)定流時(shí)給定計(jì)算起始時(shí)刻滲流場內(nèi)各點(diǎn)的水頭值。一般表述為：式中，——滲流域；

——滲流域內(nèi)已知函數(shù)。2）邊界條件a)第一類邊界條件或稱已知水頭條件。即邊界上每一時(shí)刻的水頭都是已知的。一般表述為：式中，S1——滲流場邊界曲面；

1——二維滲流場邊界曲線；

——邊界曲面上的已知水頭；

——邊界線上的已知水頭。b)第二類邊界條件,也稱已知流量邊界。此時(shí)水頭對于邊界的法向偏導(dǎo)數(shù)已知或邊界上單位面積或長度的法向流量已知。一般表述為：為隔水邊界C)第三類邊界條件,又稱混合邊界條件。一般表述為：式中，、為邊界上的已知函數(shù)。3）求解方法直接積分法，數(shù)值法，勢函數(shù)法，復(fù)勢法等地下水運(yùn)動二、井流計(jì)算一、基本概念一）地下水開采井分類根據(jù)水井貫穿含水層的狀況：完整井；不完整井。根據(jù)水井揭露的含水層性質(zhì)：承壓含水層完整井，承壓含水層不完整井；潛水含水層完整井，潛水含水層不完整井。二）與抽水有關(guān)的幾個(gè)術(shù)語靜水位（初始水位）H0(x,y,0)：——未抽水之前，或者說未經(jīng)人為擾動時(shí)的地下水位（標(biāo)高）。動水位H(x,y,t)：

——抽取地下水時(shí)，在影響邊界范圍內(nèi)，任意點(diǎn)的地下水位。影響邊界：——抽水井抽水時(shí)，滲流場中水力坡度為零的曲面或曲線稱為抽水影響邊界。降落漏斗——滲流場中有匯點(diǎn)時(shí)，由影響邊界至匯點(diǎn)（抽水井中心），水頭下降形成的以抽水井為中心的漏斗狀的凹形曲面。稱之為降落漏斗。水位降深s(x,y,t)——降落漏斗內(nèi)任意點(diǎn)的靜水位與動水位之差稱為水位降深；s(x,y,t)=H0(x,y,0)-H(x,y,t)有抽水井的地下滲流場真正達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)需要滿足下述水文地質(zhì)條件：①含水層有側(cè)向補(bǔ)給，且側(cè)向補(bǔ)給量等于抽水量；②降落漏斗區(qū)有垂向補(bǔ)給，如潛水接受降水入滲補(bǔ)給，且補(bǔ)給量等于抽水量；③地下水系統(tǒng)底界有越流補(bǔ)給抽水含水層，且補(bǔ)給量等于抽水量。二、穩(wěn)定井流一）承壓完整井設(shè)在均質(zhì)，各項(xiàng)同性，厚度處處為M的承壓水含水層中，滲透系數(shù)為K，初始時(shí)刻，含水層中水位處處為H0。承壓水穩(wěn)定流方程為：設(shè)有半徑為rw的完整井抽水，成為滲流場中的匯點(diǎn)。滲流場中的地下水呈徑向流流向抽水井，影響半徑為R。在柱坐標(biāo)(r,,z)下承壓水徑向穩(wěn)定流方程可表述為：抽水達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，在徑向坐標(biāo)r處取與抽水井管同軸的圓柱面為過水?dāng)嗝?，則當(dāng)抽水井抽水量為Q時(shí)，過水?dāng)嗝娴牧髁恳驳扔赒。此時(shí)，水頭是對稱的，與無關(guān)。即：。柱坐標(biāo)方程變?yōu)椋?/p>

承壓水完整井流的定解問題：Hw——抽水井水位因?yàn)椋河蛇_(dá)西定律可知斷面上的流量：因此有sw——抽水井中心水位降深如果在降落漏斗范圍的滲流場中，距抽水井分別為r1，r2處有兩眼觀測井，觀測到水位分別為H1，H2，則定解問題可改寫成：二）完整的潛水井設(shè)在均質(zhì)，各向同性，潛水面水平，因而含水層厚度基本不變的潛水含水層中，滲透系數(shù)為K，初始時(shí)刻，含水層中水位處處為h0。即滿足裘布依（Dupuit）假設(shè)潛水面比較平緩；垂直流速可以忽略不計(jì)，或者說水頭不隨深度變化；任意過水?dāng)嗝嫔系乃搅魉傧嗟?；含水層底板是水平的設(shè)有半徑為rw的完整井抽水，成為滲流場中的匯點(diǎn)。滲流場中的地下水呈徑向流流向抽水井，影響半徑為R。柱坐標(biāo)下潛水穩(wěn)定流方程可表述為：抽水達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，在徑向坐標(biāo)r處取與抽水井管同軸的圓柱面為過水?dāng)嗝妫瑒t當(dāng)抽水井抽水量為Q時(shí)，過水?dāng)嗝娴牧髁恳驳扔赒。此時(shí)，水頭是對稱的，與無關(guān)。而且由于含水介質(zhì)是均質(zhì)各向同性，即Kr=K=K。柱坐標(biāo)方程變?yōu)椋喊裩2看做一個(gè)變量，通過線性化變化，使方程變?yōu)椋篽——潛水含水層厚度定解問題如果在降落漏斗范圍的滲流場中，距抽水井分別為r1，r2處有兩眼觀測井，觀測到水位分別為H1，H2，則定解問題可改寫成：三、非穩(wěn)定井流一）承壓含水層完整井非穩(wěn)定流的泰斯（Theis）解

設(shè)均質(zhì)、各向同性、等厚、水平延伸的無限含水層中，初始時(shí)刻滲流場中任意點(diǎn)，。當(dāng)抽水水頭下降時(shí)引起的水量釋放是瞬時(shí)完成的。設(shè)有井徑無限?。ㄔO(shè)為rw）的完整井進(jìn)行定流量抽水，成為滲流場中的匯點(diǎn)。滲流場中的地下水呈徑向流流向抽水井，并服從達(dá)西定律。在柱坐標(biāo)下承壓水非穩(wěn)定流井流的定解問題：s=H0-H——水位降深解析解稱為泰斯（Theis）公式W（u）稱為泰斯水井函數(shù)在單井抽水的地下滲流場中，任意時(shí)刻t，任意點(diǎn)（距井中心（原點(diǎn)）距離r）的水位降深均可通過求出u，查表求W（u），代入泰斯公式的方法得到。考察泰斯井函數(shù)，當(dāng)u很小時(shí)，級數(shù)展開式第二項(xiàng)往后為高階無窮小，可忽略，泰斯水井函數(shù)為：研究表明，如u0.01時(shí)相對誤差<0.25%；當(dāng)u0.1時(shí)相對誤差<5%。稱為雅柯布（Jacob）公式二）潛水含水層完整井非穩(wěn)定井流的布爾頓（Boulton）解布爾頓假設(shè)：含水層為均質(zhì)各向同性，底板水平的無限含水層；初始自由水面水平；完整抽水井在無限含水層中是一個(gè)匯點(diǎn)（井徑無限?。?；定流量抽水，降深s(rw,t)<<H0；水流服從達(dá)西定律；抽水時(shí)含水層中的水不能瞬時(shí)釋放，存在滯后現(xiàn)象。若抽水開始，在至+時(shí)間內(nèi)有s，則單位面積含水層排出的水來自兩部分：一是彈性釋放水，瞬時(shí)排出，量是Ss；一是重力疏干水，排出滯后，在t（t>）時(shí)刻排出的水量為se-(t-)?！?jīng)驗(yàn)系數(shù)，稱1/為延遲指數(shù)。愈大，延遲愈小。抽水至t時(shí)刻，此前延遲排出的水（時(shí)s產(chǎn)生的）開始補(bǔ)給潛水，補(bǔ)給的水量為：潛水完整井二維非穩(wěn)定流運(yùn)動方程可表示成：定解問題：布爾頓給出解析解：抽水早期：抽水中期：抽水晚期：式中：

——疏干因素，【L】；

——無壓含水層A組井函數(shù)；

——無壓含水層B組井函數(shù)；

——零階第二類變形貝塞爾函數(shù)。四、求水文地質(zhì)參數(shù)1、利用泰斯公式確定水文地質(zhì)參數(shù)①配線法對泰斯井函數(shù)和兩邊取對數(shù)，得到：顯然，在雙對數(shù)坐標(biāo)系內(nèi)，s—t曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線具有相同的形狀，只是縱橫坐標(biāo)平移了。因此，只要讓這兩條曲線重合，讀取圖上任意點(diǎn)的值，代入相關(guān)公式，即可求出我們需要的S，T值。故稱之為配線法。具體步驟：在雙對數(shù)紙上繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；在與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線模數(shù)相同的透明雙對數(shù)紙上繪制以s為縱坐標(biāo)，t為橫坐標(biāo)的s—t曲線；在保持對應(yīng)坐標(biāo)軸平行的情況下，把透明雙對數(shù)紙重疊在繪有標(biāo)準(zhǔn)曲線的對數(shù)紙上移動，直至兩條曲線基本重合為止；在重合曲線上或曲線外任取一點(diǎn)，讀取該點(diǎn)在兩張對數(shù)紙上的坐標(biāo)，即讀?。簩⒌玫降闹荡胂率角髤?shù);②直線圖解法改寫雅柯布公式;可見，s—lgt為線性關(guān)系，其斜率為。在半對數(shù)紙上以s為縱坐標(biāo)，以t為橫坐標(biāo)，把抽水的歷時(shí)時(shí)間和相應(yīng)時(shí)刻的降深點(diǎn)上，連成直線（或取直線）。求得直線的斜率i，并代入下式計(jì)算導(dǎo)水系數(shù)延長直線直至使s=0(t=t0)。則③水位恢復(fù)法含水層中的抽水井一旦停止抽水，水位將回升。這個(gè)過程稱為水位恢復(fù)。設(shè)含水層中的抽水井在t=0時(shí)刻以定流量開始抽水，而在t=tp時(shí)刻停止抽水。當(dāng)t>tp時(shí)，觀測孔水位降深為s’=H0-H稱為剩余降深。對應(yīng)于s’，有t’=t-tp（t為抽水以來的歷時(shí)時(shí)間）。如果把剩余降深s’視為抽水（由t=0至t,流量為Q）與注水（t’=t-tp時(shí)段里，注水量為Q）的疊加，則由泰斯公式可得：當(dāng)時(shí)，可簡化成：因此可以類比直線圖解法，在半對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制曲線（應(yīng)為直線）。其斜率為：從而有：2、利用布爾頓解求水文地質(zhì)參數(shù)利用布爾頓解求水文地質(zhì)參數(shù)通常通過配線法求得。步驟如下：因?yàn)閍)在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上，以為縱坐標(biāo)，以為上、下橫坐標(biāo)（二者相差103），分別繪制和標(biāo)準(zhǔn)曲線。b)利用抽水實(shí)驗(yàn)資料，在與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線模數(shù)相同的透明雙對數(shù)紙上繪制以s為縱坐標(biāo)，t為橫坐標(biāo)的s—t曲線；c)在保持對應(yīng)坐標(biāo)軸平行的情況下，把透明雙對數(shù)紙重疊在繪有標(biāo)準(zhǔn)曲線的對數(shù)紙上移動，使s-t曲線的左部分盡可能與A組曲線重合。任取一點(diǎn)，讀取該點(diǎn)在兩張對數(shù)紙上的坐標(biāo)，和將得到的值代入下式求參數(shù);d)使s-t曲線的剩余部分盡可能與同一值的B組曲線重合。任取一點(diǎn)，讀取該點(diǎn)在兩張對數(shù)紙上的坐標(biāo)：將得到的值代入下式求參數(shù);地下水水動力彌散方程

一、菲克定律（Fick’slaw）在有溶質(zhì)和溶劑組成的二元體系中，溶質(zhì)的擴(kuò)散總是存在的。其擴(kuò)散通量可以表示為：式中——溶質(zhì)濃度；

——濃度梯度方向；

——擴(kuò)散系數(shù)。由于地下水是在空隙介質(zhì)中運(yùn)動，溶質(zhì)的擴(kuò)散也只在空隙中發(fā)生，故上述公式可改寫成：式中：——由于分子擴(kuò)散引起的溶質(zhì)質(zhì)量通量；

——巖石有效空隙度；

——巖石中的擴(kuò)散系數(shù)，，=0.67。二、水動力彌散溶質(zhì)隨地下水流（溶劑）運(yùn)動稱為對流（Advection）。當(dāng)溶質(zhì)處于對流狀態(tài)時(shí)，其不僅發(fā)生分子擴(kuò)散，也發(fā)生由于水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的差異性（速度大小和方向的不一致）引起的機(jī)械彌散。二者合稱為水動力彌散。地下水中溶質(zhì)的機(jī)械彌散可近似的表示成：式中：——由于機(jī)械彌散引起的溶質(zhì)質(zhì)量通量；

——巖石中的機(jī)械彌散系數(shù)。綜合起來，水動力彌散引起的溶質(zhì)質(zhì)量通量可表示成;式中：——單位時(shí)間單位面積上的溶質(zhì)質(zhì)量通量；

——水動力彌散系數(shù)。三、水動力彌散系數(shù)與彌散度設(shè)水流速度為u，當(dāng)坐標(biāo)x軸與水流方向一致時(shí)，把Dx稱為縱向彌散系數(shù)DL，同時(shí)把Dy,Dz稱為橫向彌散系數(shù)DT,分別表示為：式中：L——縱向彌散度；

T——橫向彌散度；

D’——分子擴(kuò)散系數(shù)。若地下水流速較大，而分子擴(kuò)散系數(shù)相對較小時(shí)，可簡化為：當(dāng)x軸取向與水流方向一致時(shí)，上式可表示成：D與K的區(qū)別1、D總是張量，不因含水層性質(zhì)改變；2、D總是變量，隨滲流流速變化，因此對任何含水層都不是常數(shù)；3、D和都具有尺度效應(yīng)，因此不同實(shí)驗(yàn)條件得到的D相差很多。因此，一般不能用試驗(yàn)求得的值直接進(jìn)行溶質(zhì)運(yùn)移的計(jì)算。地下水的基本化學(xué)成分

及形成機(jī)理地下水是一種混合溶液。自然界已發(fā)現(xiàn)的元素，大多可在地下水中找到。水是一種良好的溶劑?？梢匀芙鈳r土中的礦物鹽類，同時(shí)，水又是一種載體，可以遷移，分散與富集地殼中的元素。

地下水與巖土之間處于一種化學(xué)平衡關(guān)系。一、地下水中的主要化學(xué)成分地下水中既溶有各種不同的氣體、離子、分子化合物，也溶有許多有機(jī)物。

1、地下水中的主要?dú)怏w成分O2、N2、H2S及CO2等。一般情況下含量較低。地下水中的O2和N2主要來源于大氣降水。

地下水中溶解氧含量大于3.5mg/L時(shí)，表明地下水是處于氧化地球化學(xué)環(huán)境；當(dāng)?shù)叵滤蠳2含量遠(yuǎn)超O2含量時(shí)，說明地下水處于還原的地球化學(xué)環(huán)境中，大量的O2耗于氧化。地下水中CO2來源于由于表生帶的生物化學(xué)作用使有機(jī)物分解作用以及地殼深部變質(zhì)作用和火山作用?！獪\部地下水中的CO2的主要是大氣及土壤層中生物化學(xué)作用的產(chǎn)物，隨下滲水流進(jìn)入地下水?！貧ぶ心承┥畈糠忾]環(huán)境中的地下水中的CO2，可能是碳酸鹽巖變質(zhì)過程中分解的結(jié)果，或上地幔易揮發(fā)餾分中的CO2逸出有關(guān)。

地下水中的H2S有兩種主要的來源。一是由生物化學(xué)作用形成：這種作用通常發(fā)生在溫度不高于80℃的地殼淺部另一種來源是由地殼深部變質(zhì)作用和火山作用形成

2、地下水中的主要離子成分——氯離子沉積巖中巖鹽或其他含氯化合物的溶解；巖漿巖中的含氯礦物（如氯磷灰石、方解石等）的風(fēng)化溶解；直接來自熱流及巖漿火山噴發(fā)物；人為污染。氯離子是地下水中最穩(wěn)定的離子。含量隨礦化度增高而增加。高礦化水中氯離子含量可達(dá)數(shù)克/升，甚至高達(dá)100g/L以上。

——硫酸根離子石膏或其他硫酸鹽巖的溶解；含硫礦物的氧化；煤系地層和金屬硫化物礦床中的黃鐵礦等硫化物的水解?！八嵊辍苯德涞乇?，滲入地下。硫酸根離子是中等礦化水中最主要的陰離子。

——重碳酸根離子地下水中的重碳酸根離子來自有地下水對碳酸鹽巖的溶解。地下水中的重碳酸根離子的含量一般不超過數(shù)百毫克/升，是低礦化水中的主要陰離子?！c離子

沉積巖中巖鹽及其他鈉鹽的溶解；巖漿巖和變質(zhì)巖地區(qū)的含鈉礦物的風(fēng)化溶解：

海水入侵。鈉離子在低礦化水中含量僅為數(shù)毫克/升至數(shù)十毫克/升。但在高礦化水中可達(dá)數(shù)十克/升或者更高。所以鈉離子是高礦化水中的主要陽離子。但由于鈉離子易被巖石吸附，因此含量又總是低于氯離子?！涬x子

鉀離子主要來源于沉積巖中鉀鹽的溶解，以及巖漿巖、變質(zhì)巖中含鉀礦物的風(fēng)化溶解。在地下水中鉀離子的含量遠(yuǎn)低于鈉離子，是由于鉀離子大量地參與形成不溶于水的次生礦物，如水云母等，并易為植物吸收?！}離子

地下水中的鈣離子主要來自于灰?guī)r、白云巖以及含石膏沉積巖的溶解。巖漿巖、變質(zhì)巖中含鈣礦物的風(fēng)化溶解也是這類地區(qū)鈣離子的重要來源之一。鈣離子是低礦化水中的主要陽離子，含量一般為數(shù)百毫克/升?！V離子

地下水中的鎂離子主要來源于含鎂的碳酸鹽類巖石，如白云巖等的溶解，巖漿巖、變質(zhì)巖中含鎂礦物的風(fēng)化溶解。鎂離子在地下水中的含量為每升數(shù)毫克至數(shù)十毫克。除含白云質(zhì)巖石地區(qū)外，地下水中鎂離子含量總少于鈣離子。原因在于鎂元素在地殼上的豐度低于鈣，而且，鎂離子易被巖石顆粒吸附以及被植物吸收。二、地下水化學(xué)成分的形成作用1、溶濾作用——指水—巖土相互作用時(shí)，巖土中的一部分物質(zhì)溶于水中的作用。溶濾作用既包括在不破壞礦物結(jié)晶格架的情況下，礦物的部分化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入水中的作用，也包括巖土中可溶鹽的溶解，難溶鹽及不溶鹽的風(fēng)化溶解作用。2、濃縮作用——地下水受蒸發(fā)失去水分，使鹽分富集的過程稱為濃縮作用。濃縮作用不僅使地下水礦化度增高，水的成分也將隨之發(fā)生改變。濃縮作用一般發(fā)生在以地下水蒸發(fā)為主要排泄途徑的地區(qū)。

3、脫碳酸作用——由于溫度升高或壓力降低，使CO2溶解度變小，一部分溶解CO2轉(zhuǎn)為游離CO2自水中逸出，即脫碳酸作用。脫碳酸的作用是水中減少，礦化度降低。4、脫硫酸作用——在還原環(huán)境中，當(dāng)有有機(jī)質(zhì)存在時(shí)，脫硫細(xì)菌能使水中還原為H2S，這種作用稱為脫硫酸作用。脫硫酸作用的結(jié)果，是地下水中硫酸根離子減少以至消失，硫化氫氣體增多，重碳酸根離子增加，pH值變大。5、陽離子交換作用——巖土顆粒表面帶有負(fù)電荷，能夠吸附陽離子。在一定條件下，巖土顆粒吸附的某些陽離子能與地下水中的陽離子發(fā)生置換，這種作用稱為陽離子交換作用，或稱陽離子交替吸附作用。

離子的吸附能力與離子在水中的濃度有關(guān)。地下水中某種離子的濃度大，則該種離子交換能力也大6、混合作用——兩種或兩種以上不同化學(xué)成分，不同礦化度的地下水混合后，形成一種完全不同于原來的地下水，稱為水的混合作用。

三、地下水化學(xué)成分分析內(nèi)容及資料整理簡分析主要用于了解區(qū)域地下水化學(xué)成分及其變化規(guī)律。分析項(xiàng)目除物理性質(zhì)外，主要測試和計(jì)算分析七大離子，礦化度，總硬度，pH值，以及耗氧量等全分析一般定量分析耗氧量，pH值以及干涸殘余物等內(nèi)容地下水的硬度總硬度暫時(shí)硬度永久硬度——極軟水——軟水——微硬水——硬水——極硬水地下水的總礦化度——淡水——微咸水——咸水——鹽水——鹵水地下水的酸堿性——強(qiáng)酸性水——弱酸性水——中性水——弱堿性水——強(qiáng)堿性水庫爾洛夫式舒卡列夫分類法地下水資源評價(jià)一、水資源的定義《大不列顛百科全書》：自然界一切形態(tài)（氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)）的水。聯(lián)合國教科文組織和世界氣象組織（WMO）：作為資源的水應(yīng)當(dāng)是可供利用或有可能被利用，具有足夠數(shù)量和可用質(zhì)量，并可適合某地水需求而長期供應(yīng)的水源。

一、水資源的定義《中國大百科全書》大氣科學(xué).海洋科學(xué).水文科學(xué)卷：水資源是地球表層可供人類利用的水，包括水量（質(zhì)量）、水域和水能資源。一般指每年可更新的水量資源?！瓕θ祟愖钣袑?shí)用意義的水量資源是陸地上每年可以更新的降水量、江河徑流量或成層地下水的淡水量。一、水資源的定義陳家琦：作為維護(hù)人類社會存在和發(fā)展的主要自然資源之一的水資源應(yīng)當(dāng)具有下列特征：1、可以按照社會需求提供或有可能提供的水量；2、這個(gè)水量有可靠來源，且這個(gè)來源可以通過自然界水文循環(huán)不斷得到更新或補(bǔ)充；3、這個(gè)水量可以由人工加以控制；4、這個(gè)水量及其水質(zhì)能夠適應(yīng)人類用水的要求。二、地下水資源的特征和分類

（一）、地下水資源的特征1、系統(tǒng)性在一定的地質(zhì)單元內(nèi)巖土體的空隙（孔隙、裂隙、溶穴）相互連通或具有水力聯(lián)系，使地下水形成一個(gè)統(tǒng)一體不同的地質(zhì)單元（或環(huán)境）受控于不同的介質(zhì)條件與邊界條件，構(gòu)成相對獨(dú)立的地下水儲存和運(yùn)動系統(tǒng)。

地下水含水系統(tǒng)是一個(gè)嵌套系統(tǒng)。

二、地下水資源的特征和分類

（一）、地下水資源的特征2、可恢復(fù)性地下水是自然界水循環(huán)系統(tǒng)的組成部分，地殼淺部大多數(shù)地下水含水系統(tǒng)都與外界存在強(qiáng)弱不同的水力聯(lián)系，取用后，均可經(jīng)由大氣降水、地表水或其他地下水含水系統(tǒng)補(bǔ)充。有些情況下地下水含水系統(tǒng)可完全恢復(fù)，有時(shí)則只能部分恢復(fù)，有些甚至幾乎不能恢復(fù)。二、地下水資源的特征和分類

（一）、地下水資源的特征3、有限性但就一定時(shí)段而言，地下水含水系統(tǒng)所能提供的水量又是有限的，原因在于地下水資源量的大小既受含水系統(tǒng)的補(bǔ)給條件控制，又受含水系統(tǒng)的儲水能力制約。二、地下水資源的特征和分類

（一）、地下水資源的特征4、相對于地表水的優(yōu)越性水質(zhì)比地表水好地下水比地表水分布更為廣泛儲量穩(wěn)定

二、地下水資源的特征和分類

（二）地下水資源分類根據(jù)《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001），在供水水文地質(zhì)勘察評價(jià)中把地下水資源劃分為補(bǔ)給量、儲存量和允許開采量三大類。1、補(bǔ)給量2、儲存量3、允許開采量二、地下水資源的特征和分類

（二）地下水資源分類1、補(bǔ)給量《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001）規(guī)定，地下水的補(bǔ)給量應(yīng)計(jì)算由下列途徑進(jìn)入含水層（帶）的水量：①地下水徑流的流入。②降水滲入。③地表水滲入。④越層補(bǔ)給。⑤其他途徑滲入。并規(guī)定，計(jì)算補(bǔ)給量時(shí)，應(yīng)按自然狀態(tài)和開采條件兩種情況進(jìn)行。二、地下水資源的特征和分類

（二）地下水資源分類2、儲存量《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001）把儲存量區(qū)分為潛水含水層的儲存量和承壓水含水層的彈性儲存量。GB50027—2001并沒有給出儲存量的通常意義上的定義。但可以看出，規(guī)范明確了地下水儲存量就是含水層中的重力水體積。二、地下水資源的特征和分類

（二）地下水資源分類3、允許開采量《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001）規(guī)定，允許開采量的計(jì)算和確定，應(yīng)符合下列要求：

①取水方案在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。②在整個(gè)開采期內(nèi)動水位不超過設(shè)計(jì)值，出水量不會減少。③水質(zhì)、水溫的變化不超過允許范圍。④不發(fā)生危害性的環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)象和影響已建水源地的正常生產(chǎn)。二、地下水資源的特征和分類

（二）地下水資源分類三、地下水水量平衡的概念全球的水文循環(huán)各個(gè)要素的水量基本上是恒定的。陸地上年均入海水量大體上等于海洋的水汽損失量和陸地上的降水量。在任意局部地區(qū)和一定時(shí)段內(nèi)，收入的水量恒等于支出的水量與蓄積水變化量之和。在水文循環(huán)過程中，蒸發(fā)、降水、徑流等要素間的這種數(shù)量關(guān)系叫做水量平衡，又稱水量均衡。三、地下水水量平衡的概念全球的水量平衡以封閉系統(tǒng)為前提，忽略了地球深部與淺部的水量交換關(guān)系，以及可能的來自地球外部的水分補(bǔ)充，水僅在地球的表部層圈中周轉(zhuǎn)循環(huán)，不斷改變水的形態(tài)和分布狀況。表部層圈的總水量不會增加也不會減少。三、地下水水量平衡的概念區(qū)域性的水量平衡是以開放的系統(tǒng)為前提，即某一區(qū)域或系統(tǒng)不僅與其外界有著能量的交換，還存在著物質(zhì)（水量、溶質(zhì)）的交換。在任一時(shí)間段內(nèi)，該區(qū)域或系統(tǒng)獲得水量和失去的水量不可能總是相等的，系統(tǒng)中會有水量的積累或釋放。所以,某一區(qū)域（系統(tǒng)）在某一時(shí)段內(nèi)所獲得的總水量與排泄總水量之差，等于該區(qū)域儲存水的變化量。三、地下水水量平衡的概念地下水水量平衡分析則是針對某一地下水系統(tǒng)或局部的含水地質(zhì)體進(jìn)行的。地下水水量平衡（均衡）方程可表示成：Q降+Q凝+Q表滲+Q地補(bǔ)+Q儲1=Q蒸+Q排表+Q側(cè)排+Q儲2建立的水量平衡方程應(yīng)只反映各邊界面兩側(cè)的水量進(jìn)出情況，而對那些發(fā)生在平衡區(qū)內(nèi)部不同含水層之間的水量轉(zhuǎn)換過程，則不予考慮。四、地下水資源評價(jià)①地下水水量評價(jià)；②地下水水質(zhì)評價(jià)；③地下水資源保護(hù)。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)區(qū)域地下水資源評價(jià)局域地下水資源評價(jià)區(qū)域地下水資源評價(jià)區(qū)域地下水資源評價(jià)的范圍：一般是指在面積較大的范圍內(nèi)進(jìn)行的評價(jià)。具體說，是指一個(gè)地下水系統(tǒng)，一個(gè)大的地下水系統(tǒng)可以包含若干個(gè)子系統(tǒng)。區(qū)域地下水資源評價(jià)的目的是為了制定區(qū)域遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃和擴(kuò)大再生產(chǎn)規(guī)劃等。主要任務(wù)是定量評價(jià)地下水補(bǔ)給資源量、儲存資源量和可開采資源量。

區(qū)域地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容

(1)

確定含水系統(tǒng)的分布范圍、補(bǔ)給范圍和結(jié)構(gòu)，進(jìn)行水文地質(zhì)條件分析，確定具有開采意義的地下水子系統(tǒng)和具有開采意義的含水層（其要求含水層分布較廣、厚度較大、透水性較好以及水質(zhì)較優(yōu)者），并查明補(bǔ)給、徑流、排泄條件。(2)

評價(jià)地下水水質(zhì)。對含水系統(tǒng)中地下水的水化學(xué)特征進(jìn)行評價(jià)；根據(jù)生活用水、灌溉用水和一般工業(yè)用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，對有供水前景的地段作出初步評價(jià)；對地方病區(qū)、地下水污染區(qū)以及其它特殊水質(zhì)分布區(qū)，應(yīng)論證其形成條件和分布規(guī)律。區(qū)域地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容(3)

評價(jià)地下水補(bǔ)給資源。屬于地下水資源量中可再生的部分，其數(shù)量用地下水系統(tǒng)各項(xiàng)補(bǔ)給量總和的多年平均值來表示。補(bǔ)給資源量是評價(jià)一個(gè)地區(qū)可開采資源量的基礎(chǔ)，因此，補(bǔ)給資源的評價(jià)是區(qū)域地下水資源評價(jià)的核心。區(qū)域地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容

（4）計(jì)算儲存資源量。儲存資源量是指含水系統(tǒng)最低水位以下的在地質(zhì)歷史時(shí)期積累起來的水量。而最低水位也是一個(gè)隨補(bǔ)給變化而變化的量，因此可以認(rèn)為儲存資源量也會有豐枯的變化。在區(qū)域地下水資源評價(jià)中，進(jìn)行的儲存資源量評價(jià)是針對一個(gè)地下水系統(tǒng)的多年平均狀態(tài)而言的量，因此，儲存資源量的計(jì)算應(yīng)考慮地下水的動態(tài)變化。地下水的儲存資源主要評價(jià)其調(diào)節(jié)作用和調(diào)節(jié)量，其評價(jià)的主要方法是體積法。

區(qū)域地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容(5)可開采資源量的評價(jià)取水構(gòu)筑物的布局和取水技術(shù)供水規(guī)劃的需要－考慮區(qū)域國民經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、水利規(guī)劃等地下水開采條件－根據(jù)水文地質(zhì)條件和勘探試驗(yàn)評價(jià)地質(zhì)環(huán)境負(fù)效應(yīng)評價(jià)－地面沉降、地面塌陷、海水入侵評價(jià)方法－通常采用數(shù)值法區(qū)域地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容區(qū)域地下水資源評價(jià)的精度與該區(qū)水文地質(zhì)條件研究程度、計(jì)算所采用的原始數(shù)據(jù)和水文地質(zhì)參數(shù)有關(guān)。

局域（水源地）地下水資源評價(jià)局域（水源地）地下水資源評價(jià)是針對某一供水水源地進(jìn)行的評價(jià)工作。局域（水源地）一般是指開采比較集中的地段，并且已完成專門的供水水文地質(zhì)調(diào)查工作。局域（水源地）地下水資源評價(jià)的主要任務(wù)是：確定在開采地段內(nèi)通過一定的取水構(gòu)筑物，能保證長期開采利用條件下的開采量，也就是確定開采地段內(nèi)可開采資源量，并預(yù)測未來水位、水質(zhì)變化以及應(yīng)采取的防護(hù)措施。

局域（水源地）地下水資源評價(jià)局域（水源地）的地下水資源評價(jià)，應(yīng)在具備下列資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行：①通過測繪、勘探和試驗(yàn)工作，確定水源地所處的地下水系統(tǒng)，并查明系統(tǒng)內(nèi)含水層巖性、結(jié)構(gòu)、厚度、分布規(guī)律及水力性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及有關(guān)參數(shù)；②查明地下水系統(tǒng)（或地下水子系統(tǒng)）的補(bǔ)給、徑流、排泄條件，系統(tǒng)的邊界條件和邊界性質(zhì)；③收集系統(tǒng)內(nèi)及其鄰區(qū)的水文、氣象及地下水動態(tài)觀測資料；④掌握系統(tǒng)內(nèi)的開采現(xiàn)狀和今后的開采規(guī)劃；⑤初步擬定取水建筑物類型和布局方案。

局域（水源地）地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容

（1）

評價(jià)地下水水質(zhì)。根據(jù)不同的用水需要，按現(xiàn)有的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，逐一進(jìn)行水質(zhì)評價(jià)。當(dāng)某些成分不符合供水要求時(shí)，應(yīng)論證其形成原因和改進(jìn)措施，并初步預(yù)測開采條件下地下水的水質(zhì)變化趨勢。（2）評價(jià)地下水補(bǔ)給資源量并論證保證程度。 以地下水系統(tǒng)為單元，計(jì)算天然條件下各項(xiàng)補(bǔ)給量；在已開采地區(qū)，計(jì)算開采現(xiàn)狀條件下的補(bǔ)給量。并計(jì)算出多年平均補(bǔ)給資源量局域（水源地）地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容

（3）評價(jià)地下水可開采資源量并論證保證程度。

可開采資源量的確定應(yīng)根據(jù)開采地段的水文地質(zhì)條件、需水量以及開采的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素來確定，其判定標(biāo)準(zhǔn)以水位下降符合設(shè)計(jì)要求、開采費(fèi)用合理為準(zhǔn)則。取水方案設(shè)計(jì)一般要求取水建筑物的布局要合理、取水量分配要恰當(dāng)，水位下降要符合設(shè)計(jì)要求等，因此可開采資源量實(shí)際上是一個(gè)隨技術(shù)發(fā)展或社會環(huán)境變化而變化的量。局域（水源地）地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容可開采資源量的確定除考慮上述因素外，還要注意以下幾個(gè)問題：地下水的可開采資源量不能大于開采條件下的補(bǔ)給增量和排泄減量之和，若補(bǔ)給增量和排泄減量小于開采量，對上述確定的開采量應(yīng)重新進(jìn)行評價(jià)；當(dāng)同一地區(qū)地下水系統(tǒng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上水源地時(shí)，對新建水源地的開采資源量確定應(yīng)以不影響已有水源地的開采量為原則。要考慮枯水年（或旱季）、豐水年（或雨季）對評價(jià)結(jié)果的影響。如果計(jì)算旱季或整個(gè)開采期內(nèi)水位下降值在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，表明所擬定的取水方案是符合實(shí)際的，否則應(yīng)重新擬定方案，直至滿足要求為止。

局域（水源地）地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容（4）成井條件分析成井條件分析包括兩個(gè)方面：對評價(jià)區(qū)含水層的巖性、厚度、導(dǎo)水能力、補(bǔ)給條件進(jìn)行具體分析，以確定最佳的打井地點(diǎn)和取水層位；確定擬建水源地的開采能力。局域（水源地）地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容

（5）評價(jià)開采地下水時(shí)可能產(chǎn)生的影響

對開采后可能會使取水構(gòu)筑物出現(xiàn)腐蝕作用以及水井可能的使用年限等進(jìn)行預(yù)測；評價(jià)開采后對鄰近現(xiàn)有取水工程、其它水利工程經(jīng)濟(jì)效益的干擾等；此外，對可能出現(xiàn)的環(huán)境地質(zhì)問題，如地面沉降等作出預(yù)測。局域（水源地）地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容（6）論證地下水資源保護(hù)措施

水源地生態(tài)防護(hù)是防止地下水資源被污染的重要措施，通常根據(jù)水源地周圍的水文地質(zhì)條件，建立衛(wèi)生防護(hù)帶，在防護(hù)帶內(nèi)嚴(yán)格控制污水、廢水的排放，廢料的堆積等；論證地下水資源開采后水質(zhì)變化趨勢，及時(shí)提出防護(hù)措施；如果水源地的開采量不能滿足供水要求時(shí)，還要論證人工補(bǔ)給地下水的可能性，提出擴(kuò)大地下水資源的途徑和措施。

局域（水源地）地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容水源地開采能力分析，一般有兩種做法：根據(jù)鉆探和抽水試驗(yàn)獲取的水文地質(zhì)資料，按擬建水源地的布井方案，采用解析法、數(shù)值法計(jì)算，以確定符合各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求的各井抽水量；根據(jù)實(shí)地較長時(shí)間的抽水，驗(yàn)證并調(diào)整方案中各井孔的抽水量，通過對比，選出最佳的水量限額。注意：無論采用哪種方法，最終都應(yīng)將井孔的開采總量與局域補(bǔ)給量進(jìn)行比較，以不超過補(bǔ)給量為準(zhǔn)。同時(shí)，還應(yīng)利用地下水的動態(tài)資料論證開采期內(nèi)可能產(chǎn)生的不良影響，包括對鄰近現(xiàn)有取水工程的干擾、可能引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題等。局域（水源地）地下水資源評價(jià)的主要內(nèi)容局域（水源地）地下水資源的評價(jià)精度與調(diào)查階段及所選擇的評價(jià)方法有關(guān)。對已有地下水動態(tài)資料或具有長期觀測工作的已建水源地，應(yīng)盡量利用已有的觀測資料來評價(jià)，這樣可以大大地提高評價(jià)的精度。

地下水資源評價(jià)原則遵循地下水系統(tǒng)規(guī)律評價(jià)地下水資源根據(jù)“三水”轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)評價(jià)地下水資源

按照“以豐補(bǔ)歉”的原則評價(jià)地下水資源

按照資源可持續(xù)利用的原則評價(jià)地下水資源

根據(jù)“水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”評價(jià)地下水資源

地下水資源評價(jià)要重視經(jīng)濟(jì)評價(jià)的原則根據(jù)“發(fā)展變化”的觀點(diǎn)評價(jià)地下水資源

遵循地下水系統(tǒng)規(guī)律評價(jià)地下水資源

地下水是按一定的含水系統(tǒng)發(fā)育的，含水系統(tǒng)內(nèi)部的水是一個(gè)有機(jī)整體，也就是補(bǔ)給、排泄、徑流自成體系的含水層的組合，系統(tǒng)內(nèi)的水具有密切的水動力聯(lián)系。在天然條件下，地下水系統(tǒng)中的補(bǔ)給、排泄達(dá)到一種動平衡，即輸入與輸出呈動平衡狀態(tài)；開采后，就會改變地下水系統(tǒng)輸入與輸出的關(guān)系。運(yùn)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)，正確認(rèn)識地下水系統(tǒng)的補(bǔ)給、排泄和徑流規(guī)律，是評價(jià)地下水資源量的基礎(chǔ)。 特別是在進(jìn)行局域（水源地）地下水資源評價(jià)時(shí)，更要考慮地下水系統(tǒng)特點(diǎn)。否則，就會出現(xiàn)地下水資源的重復(fù)計(jì)算，而導(dǎo)致盲目開采、互相爭水、泉水搬家、資源枯竭等不良后果。

根據(jù)“三水”轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)評價(jià)地下水資源

在干旱、半干旱地區(qū)，地表水與地下水轉(zhuǎn)化往往具有多重性，這種轉(zhuǎn)化過程中，對生態(tài)環(huán)境具有不同的作用。因此在進(jìn)行地下水資源評價(jià)時(shí)，更要充分考慮這種轉(zhuǎn)化關(guān)系，以不破壞生態(tài)環(huán)境為前提，合理使用水資源。

黑河干流地下水與河水轉(zhuǎn)化關(guān)系示意圖按照“以豐補(bǔ)歉”的原則評價(jià)地下水資源

地下水系統(tǒng)有別于地表水系統(tǒng)的一個(gè)最大區(qū)別是：具有可調(diào)節(jié)的儲存資源量。因此充分發(fā)揮地下水具有調(diào)節(jié)功能的優(yōu)勢，采用以豐補(bǔ)歉的方法評價(jià)地下水資源，即在枯水年份借用一些儲存量，而在豐水年份再償還。按照以豐補(bǔ)歉的原則評價(jià)地下水資源，要注意的是可開采資源量不能大于多年平均補(bǔ)給資源量，另一方面也要考慮取水設(shè)備的能力。充足的補(bǔ)給和可調(diào)節(jié)的儲存資源量是保證穩(wěn)定供水的基礎(chǔ)。按照資源可持續(xù)利用的原則評價(jià)地下水資源評價(jià)地下水資源量時(shí)，必須要考慮長期持續(xù)利用的特點(diǎn)。從地下水資源本身的特點(diǎn)來講，可作為長期供水保證的是地下水的補(bǔ)給資源量。從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，要對構(gòu)成補(bǔ)給資源量的各項(xiàng)進(jìn)行具體分析，只有長期存在的補(bǔ)給來源，才能保證地下水資源長期持續(xù)的開采。儲存資源只能作為臨時(shí)調(diào)節(jié)使用，而且要做到“有借有還”，不能長期持續(xù)開采，否則就會使含水層疏干。以長期持續(xù)利用的觀點(diǎn)評價(jià)地下水資源，還要評價(jià)地下水資源開發(fā)利用后對環(huán)境質(zhì)量的影響。根據(jù)“水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”評價(jià)地下水資源不同的供水目的，對地下水水質(zhì)、水量、水溫的要求是不同的，這是關(guān)系到安全生產(chǎn)、農(nóng)作物豐收和保障人民身體健康的大事。根據(jù)各種用水對水質(zhì)的實(shí)際要求，國家和地方對水中各種成分含量規(guī)定了一定的界限，這種數(shù)量界限就是水質(zhì)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，它是供水水質(zhì)評價(jià)的基礎(chǔ)和依據(jù)。

地下水資源評價(jià)要重視經(jīng)濟(jì)評價(jià)的原則應(yīng)根據(jù)用水單位的需水量選擇經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上可行的開采方案，即根據(jù)不同水文地質(zhì)條件擬定合理的取水方案。取水方案包括地下水水源地選擇、井的布局、井距以及水井結(jié)構(gòu)和取水設(shè)備的選擇等。水作為一種商品，本身具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，在進(jìn)行地下水資源評價(jià)時(shí)，要對水的經(jīng)濟(jì)效益作出綜合評價(jià)。如水質(zhì)達(dá)到礦泉水標(biāo)準(zhǔn)的地下水，如果用作工業(yè)生產(chǎn)用水，就造成了資源的浪費(fèi)?！胺仲|(zhì)供水”的含義就是要將不同水質(zhì)的水用于其所適應(yīng)的供水對象，使不同水質(zhì)的水各自發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)“發(fā)展變化”的觀點(diǎn)評價(jià)地下水資源在地下水資源開采前，要準(zhǔn)確預(yù)測未來各種自然因素和人為因素變化后對地下水資源量可能產(chǎn)生的影響和變化趨勢，是難以做到的。由于客觀自然因素以及人類生產(chǎn)和生活活動也在不斷地發(fā)生變化，因此，按照“發(fā)展變化”的觀點(diǎn)，要加強(qiáng)地下水動態(tài)觀測工作；根據(jù)開采后的動態(tài)變化，不斷收集資料，進(jìn)行深入分析，定期進(jìn)行地下水資源評價(jià)工作，為逐步深入地開展地下水資源管理工作打下堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。

地下水資源評價(jià)原則

總之，在進(jìn)行地下水資源評價(jià)時(shí)，要以可持續(xù)利用為宗旨；以社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為準(zhǔn)則；遵循自然規(guī)律；合理、科學(xué)地利用地下水資源。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量根據(jù)《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001），研究（評價(jià)）區(qū)域地下水的補(bǔ)給量可表示成：四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量⑴水平方向的補(bǔ)給量對于研究區(qū)外徑流進(jìn)入均衡區(qū)的地下水，在定解問題中一般是作為邊界條件來處理。根據(jù)已知資料的占有程度，把邊界條件作為第一類、第二類或第三類邊界條件。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量規(guī)范給出了流入量的計(jì)算采用達(dá)西公式：式中——邊界上的流入量，【L3T-1】；

——邊界長度，【L】；

——含水層厚度【L】；

——滲透系數(shù)，【LT-1】；

——水力坡度，無量綱。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量對于邊界上含水層厚度、滲透系數(shù)和水力坡度變化較大的情況，可對邊界分段上的水平凈流量分段求和四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量當(dāng)采用第二類邊界條件時(shí)，法向流量表示成：式中——單寬流量；

——水力坡度方向與邊界外法向夾角。對于水平徑流，為了求得地下水滲流的單寬流量，可以把其抽象成一維流進(jìn)行計(jì)算。對于均質(zhì)、等向、等厚的承壓水含水層中的地下水流，設(shè)含水層厚度為M，滲透系數(shù)為K，若已知垂直于流向的兩個(gè)斷面相距Lm，水頭分別為H1、H2。那么在一維穩(wěn)定流的情況下，定解問題可表示成：對偏微分方程進(jìn)行積分可得利用邊界條件可得承壓水的測壓水頭線：對于均質(zhì)、等向，底板水平的潛水含水層，設(shè)滲透系數(shù)為K，若已知流向的兩個(gè)斷面相距Lm，水頭分別為h1、h2，在無入滲補(bǔ)給情況下，一維穩(wěn)定流定解問題可表示成：令則上述定解問題可表述成：潛水水頭線四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量⑵垂直方向的補(bǔ)給量地下水垂直方向的補(bǔ)給量一般可表達(dá)為：四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量①降水入滲補(bǔ)給量《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001）規(guī)定：按降水入滲系數(shù)計(jì)算時(shí)式中——日平均降水入滲補(bǔ)給量（m3/d）；

——年平均降水入滲系數(shù)；

——降水入滲的面積（m2）；

——年降水量（m）。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量對于地下水徑流條件較差，以垂直補(bǔ)給為主的潛水分布區(qū)，計(jì)算降水入滲補(bǔ)給量時(shí)式中——一年內(nèi)每次降水后，地下水水位升幅之和（m）；

——潛水含水層給水度。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量②地表水體補(bǔ)給量《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001）規(guī)定：河、渠的入滲補(bǔ)給量可根據(jù)勘察區(qū)上下游斷面的流量差或河渠滲入的有關(guān)公式計(jì)算和確定。通常對于常年有水的河流等地表水體，如果切割含水層深度較大時(shí)，作為第一或第三類邊界條件進(jìn)行處理即可。而對于不與含水層直接接觸的地表水體，或者間歇性的季節(jié)河流，水體與地下水位脫節(jié)，就不應(yīng)再視為邊界，而應(yīng)視為垂直方向的補(bǔ)給帶（區(qū)）。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量式中——地表水水面面積，【L2】；

——含水層的垂向滲透系數(shù)，【LT-1】；

——地表水體水位標(biāo)高，【L】；

——地下水位標(biāo)高【L】；

——河床至地下水面的距離【L】；

——河床標(biāo)高【L】。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量如進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，則要在地表水體的單元上，加上地表水滲漏補(bǔ)給量四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量③越流補(bǔ)給量對于第一類越流，可按下式計(jì)算對于非均質(zhì)各向同性開采含水層，可直接用下式計(jì)算：四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量式中稱為越流因素，量綱【L】。

——分別為上、下含水層水頭，【L】；

——分別為上、下弱透水層的厚度，【L】；

——分別為上、下弱透水層的垂向滲透系數(shù)，【LT-1】；

——分別為上、下弱透水層的越流過水?dāng)嗝婷娣e【L2】；

——開采含水層水位或開采降落漏斗的平均水位【L】；

——為主含水層的導(dǎo)水系數(shù)，【L2T-1】。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——補(bǔ)給量④灌溉回滲補(bǔ)給量《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001）規(guī)定，農(nóng)田灌溉水和人工漫灌水的入滲補(bǔ)給量，可根據(jù)灌入量、排放量減去蒸發(fā)量及其他消耗量進(jìn)行計(jì)算。式中——灌溉水量；

——灌溉回滲系數(shù)。

值需要根據(jù)作物類型、灌溉方式和定額，由實(shí)驗(yàn)確定。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——儲存量⑴容積儲存量也即潛水含水層的儲存量。《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001）規(guī)定，可按下式計(jì)算：式中Q容儲

——地下水的儲存量（m3）；

——潛水含水層的給水度；

V——潛水含水層的體積（m3）；四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——儲存量當(dāng)含水層厚度或給水度不同時(shí)，要分區(qū)計(jì)算。因此，可表示成：

——地下水的容積儲存量【L3】；

——第i計(jì)算區(qū)潛水含水層的給水度；

——第i計(jì)算區(qū)面積，【L2】；

——第i計(jì)算區(qū)潛水含水層的厚度，【L】n——計(jì)算分區(qū)數(shù)目。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——儲存量⑵彈性儲存量承壓水含水層的彈性儲存量，可按下式計(jì)算：式中Q彈儲——地下水的彈性儲存量（m3）；

F——含水層的面積（m2）；

S——彈性釋水系數(shù)；

h——承壓水含水層自頂板算起的壓力水頭高度（m）。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——儲存量對于分區(qū)計(jì)算的彈性儲存量，可表示成：式中——地下水的彈性儲存量【L3】；

——第i計(jì)算區(qū)承壓含水層的貯水系數(shù)；

——第i計(jì)算區(qū)面積，【L2】；

——第i計(jì)算區(qū)承壓水位高程，【L】；

——第i計(jì)算區(qū)承壓含水層頂板高程，【L】；

n——計(jì)算分區(qū)數(shù)目。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——允許開采量《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027—2001）把供水水源地按需水量的大小，分為四級：特大型：需水量15萬m3/d；大型：5萬m3/d需水量<15萬m3/d；中型：1萬m3/d需水量<5萬m3/d；小型：需水量<1萬m3/d。對不同水文地質(zhì)條件下允許開采量的計(jì)算和確定，規(guī)范做出了相應(yīng)的規(guī)定。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——允許開采量①當(dāng)評價(jià)區(qū)的地下水在開采條件下的各項(xiàng)均衡要素能夠確定時(shí)，采用水均衡法計(jì)算和確定允許開采量。開采條件下的水量均衡方程表示如下：

——單位時(shí)間內(nèi)評價(jià)區(qū)含水系統(tǒng)中水體積的變化量；四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——允許開采量當(dāng)開采時(shí)，為負(fù)值，因此，預(yù)測可采量的的公式可表示成;——可開采量；

——平均給水度；

——評價(jià)區(qū)（均衡區(qū)）面積；

——時(shí)段內(nèi)水位的平均變幅；

——評價(jià)時(shí)段（均衡時(shí)段）。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——允許開采量②在含水層厚度不大，地下水徑流補(bǔ)給為主，儲存量較少，而下游又允許疏干的情況下，可采用地下水?dāng)嗝鎻搅髁糠ù_定允許開采量。但規(guī)定允許開采量不大于最小的地下水徑流量。③對具有長期開采的動態(tài)資料，而且證明地下水有充足的補(bǔ)給，能形成較穩(wěn)定的水位下降漏斗時(shí)，可根據(jù)總出水量與區(qū)域漏斗中心處的水位下降的相關(guān)關(guān)系，計(jì)算單位下降系數(shù)，并結(jié)合相應(yīng)的補(bǔ)給量，確定開采時(shí)的允許開采量。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——允許開采量④對含水層埋藏較淺的評價(jià)區(qū)，當(dāng)開采期間地表水能充分補(bǔ)給時(shí)，可根據(jù)取水構(gòu)筑物的型式和布局，采用岸邊滲入公式確定允許開采量。⑤當(dāng)?shù)叵滤手芷谛匝a(bǔ)給，且有足夠的儲存量，可采用枯水期疏干儲存量的方法計(jì)算允許開采量。⑥利用泉水作為供水水源時(shí)，根據(jù)泉的動態(tài)觀測資料，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃摹庀筚Y料評價(jià)泉的允許開采量。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——允許開采量⑦利用暗河作為供水水源時(shí)，可根據(jù)枯水期暗河出口處的實(shí)測流量評價(jià)允許開采量。如有長期觀測資料，也可結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃?、氣象資料，根據(jù)暗河的流量頻率曲線進(jìn)行評價(jià)。在暗河分布地區(qū)，某個(gè)地段的允許開采量的確定，可采用地下徑流模數(shù)法進(jìn)行概略評價(jià)，也可選擇合適的斷面，通過天然落水洞、豎井或抽水孔進(jìn)行抽水，計(jì)算過水?dāng)嗝嫔系目倧搅髁窟M(jìn)行評價(jià)。⑧如果已有和評價(jià)區(qū)水文地質(zhì)條件基本相似，且易開采多年的水源地資料，可根據(jù)兩地區(qū)的相似性，用比擬法對評價(jià)區(qū)允許開采量進(jìn)行評價(jià)。四、地下水資源評價(jià)

（一）、地下水水量評價(jià)——允許開采量⑨對于群井開采的地段（評價(jià)區(qū)），可根據(jù)群孔抽水試驗(yàn)的總出水能力以及開采條件下的相應(yīng)補(bǔ)給量，