地下水动态观测解析课件

1、专门水文地质学（水文地质勘察）主讲教师：张卫民2010年 学位课程第1页，共32页。第五章 地下水动态观测 l 地下水动态观测的任务 2 地下水动态观测要求3 地下水动态观测资料整理与分析第2页，共32页。第五章 地下水动态观测l 地下水动态观测的任务一、地下水动态和均衡的概念 1、地下水动态 指表征地下水数量与质量的各种要素(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)随时间而变化的规律。 2、地下水均衡指在一定范围、一定时间内，地下水水量、溶质含量及热量等的补充(或流入)量与消耗(或流出)量之间的数量关系。 第3页，共32页。第五章 地下水动态观测l 地下水动态观测的任务

2、一、地下水动态和均衡的概念 2、地下水均衡（1）当补充量与消耗量相等时，地下水处于均衡状态；（2）当补充量小于消耗量时，地下水处于负均衡状态；（3）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。 第4页，共32页。第五章 地下水动态观测l 地下水动态观测的任务一、地下水动态和均衡的概念 3、地下水动态与均衡的关系 地下水动态与均衡之间存在着互为因果的紧密联系。（1）地下水均衡是导致地下水动态变化的原因；（2）地下水动态则是地下水均衡的外部表现，即动态变化的方向与幅度是由均衡的性质和数量所决定的。 第5页，共32

3、页。第五章 地下水动态观测l 地下水动态观测的任务二、地下水动态观测的任务 不同目的水文地质调查，其地下水动态长期观测的任务是不同的，归纳起来主要有以下一些任务： 1、查明不同地下水系统、不同含水层地下水水位、水量、水质和水温的变化规律及发展趋势； 2、查明地下水动态变化的影响因素，确定地下水动态类型； 3、为地下水均衡研究提供依据，预测地下水水量、水质、水位的变化及与地下水有关的环境地质作用的变化； 4、解决某些专门问题，如推求水文地质参数、进行地下水资源评价等。第6页，共32页。第五章 地下水动态观测l 地下水动态观测的任务小结 一、地下水动态和均衡的概念 二、地下水动态观测的任务 第7页

4、，共32页。第五章 地下水动态观测 l 地下水动态观测的目的和任务 2 地下水动态观测要求3 地下水动态观测资料整理与分析第8页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求一、地下水动态观测工作基本要求 1、详查阶段 建立控制性观测点，观测持续时间不宜少于一个枯水季节，初步掌握地下水动态规律。 2、勘探阶段 （1）健全地下水动态观测点、网。 （2）在多含水层地段，应分层观测。 （3）观测持续时间一般不少于一个水文年，用以查明地下水动态年内变化规律，确定地下水动态类型(p65-66)及影响因素，计算水均衡参数，进行地下水动态趋势预报。第9页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水

5、动态观测要求一、地下水动态观测工作基本要求 3、开采阶段 应在详查和勘探阶段观测点、网的基础上，根据地下水开采管理模型和因开采而出现的水文地质问题，调整观测点、网，查明地下水动态年际变化规律，开采降落漏斗范围及发展趋势。开采阶段应进行长期观测。 为扩大水源地和研究水源地区域水位下降、水质污染和恶化、地面沉降、地面塌陷、海水入侵等环境水文地质工程地质问题，提供基础资料。第10页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求二、观测点线的布置要求 1、 地下水动态观测点，应尽量利用已有的勘探钻孔、水井和泉。被利用的观测点，应有完整的水文地质资料。 2、为了查明区域地下水补、径、排条件及不

6、同地区水质、水温、水位和水量变化情况，观测点应比较均匀的分布，从补给区一径流区一排泄区及不同含水介质都要有观测点控制，这样可以绘制不同时期的等水位(压)线和水质等值线图，便于分析径流条件和水质变化。 3、地下水补给边界处要控制一定数量的观测孔，而且要布置在有代表性的边界地段。第11页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求二、观测点线的布置要求 4、 为查明两个水源地的相互影响或附近矿区排水对水源地的影响，应在连接两个开采漏斗中心线方向上布置观测线，在开采漏斗内应适当加大观测点密度。 5、在多层含水层分布地区，为查明各含水层之间的水力联系，应布置分层观测孔组。 6、 为查明污染

7、源对水源地地下水水质的影响，观测孔应沿污染源至水源地的方向布置，并使观测线贯穿水源地各个卫生防护带。 7、 为查明地下水与地表水之间的补排关系，应垂直地表水体的岸边布置观测线，并对地表水水位、流量、水温、水质进行观测。第12页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求多孔多层观测孔结构54321第13页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求二、观测点线的布置要求 8、为查明咸水与淡水分界面动态特征，应垂直咸水与淡水的分界面布置观测线。 9、为查明水源地在开采过程中下降漏斗的发展情况，通过漏斗中心布置相互垂直的两条观测线。 10、 基岩地区应在主要构造富水带、岩溶

8、大泉、地下河出口处及地下水与地表水相互转化处布置观测点。 11、为获得计算地下水径流量用的水位动态资料，观测线应垂直和平行计算断面布置。 12、为获得计算地区降水入渗系数用的水位动态资料，观测孔应布置在有代表性的不同地段。 第14页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求三、观测孔结构 观测孔结构包括观测孔的深度和口径。 1、观测孔的深度 一般应达到所要观测的含水层最低水位以下25m，其管口应高出地面0.51m，孔口应设置保护装置，在孔口地面应采取防渗措施。 2、观测孔的口径 一般不小于89mm，对于松散岩类应设过滤器（过滤器的结构和类型参见抽水孔要求）。 3、单孔分层观测的观

9、测孔应分层止水。第15页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求单孔多层观测孔结构第16页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求四、地下水动态观测项目 地下水动态观测项目主要包括水位、水温、水质、水量、水文及气象等因素。 1、地下水水位观测 （1） 一般每510天观测一次，丰水期或水位急骤变化期可增加观测频率。 （2）对于大面积开采地下水的地区，为了解枯、丰水期区域水位的变化，应增设临时观测点、网，同时还应选择典型观测孔，用自记水位计连续观测。 2、地下水水温观测 一般要求选择控制性观测点，与地下水水位同时观测。第17页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地

10、下水动态观测要求四、地下水动态观测项目 3、地下水水量观测 一般应逐旬对地下水天然露头(泉、地下河出口等)及自流井进行流量观测，雨季加密观测。每年对生产井开采量至少进行一次系统调查和测量。 4、地下水水质观测 一般在枯、丰水期分别采样，观测水质的季节性变化。地下水受污染的地区，可增加采样次数和分析项目。第18页，共32页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求四、地下水动态观测项目 5、水文、气象因素观测 为查明地下水动态与当地水文、气象因素的相互关系，应系统搜集工作区范围内多年的水文、气象资料。在水文、气象资料不能满足地下水均衡计算的地区，应对水文、气象做短期观测工作。第19页，共32

11、页。第五章 地下水动态观测2 地下水动态观测要求小结 一、地下水动态观测工作基本要求 二、观测点线的布置要求 三、观测孔结构 四、地下水动态观测项目第20页，共32页。第五章 地下水动态观测 l 地下水动态观测的目的和任务 2 地下水动态观测要求3 地下水动态观测资料整理与分析第21页，共32页。第五章 地下水动态观测3 地下水动态观测资料整理与分析一、 地下水动态观测资料整理要求 1、 编制各种统计表 地下水动态观测各项实际资料必须及时整理，认真审查，编制地下水动态观测资料统计表。 2、 绘制动态曲线图 绘制地下水水位、水温、水质动态单因素曲线图及综合曲线图，必要时应绘制地下水动态与开采量、

12、气象、水文等关系曲线图。 (1)单因素曲线图仅反映地下水的某一要素，如地下水位动态曲线图、泉水流量动态曲线图、水的矿化度或某种离子含量动态曲线图等，单因素曲线图便于分析变化的规律。 (2) 综合曲线图将地下水的所有要素或几种要素以及影响因素绘制在一张图上，综合曲线图便于分析地下水要素与影响因素之间的关系。第22页，共32页。第五章 地下水动态观测3 地下水动态观测资料整理与分析 地下水动态综合曲线图降水量空气温度水分饱和差潜水温度水位第23页，共32页。第五章 地下水动态观测3 地下水动态观测资料整理与分析一、 地下水动态观测资料整理要求3、绘制平面图和剖面图 (1)地下水动态平面图：反映某一

13、要素同一时刻在区域上的分布，如某一季节的等水位(头)线图、地下水埋深图、水化学或矿化度图等。 (2) 地下水动态剖面图：反映某一种要素或几种要素同一时刻在某一剖面上的状态，如某一时期的潜水水位线图、承压水水头线图、矿化度图等。如果将地层岩性、结构构造等内容都标出，就是该时期的水文地质剖面图。 下图就是反映渠道放水过程中不同时期水位状况的水文地质剖面图，从图中可以看出，渠道放水后对地下水是有补给作用的。第24页，共32页。第五章 地下水动态观测3 地下水动态观测资料整理与分析第25页，共32页。第五章 地下水动态观测3 地下水动态观测资料整理与分析一、 地下水动态观测资料整理要求 4、水文地质参

14、数分析与计算 利用地下水动态观测资料，结合气象、水文、水文地质和地下水开发利用等资料，进行水文地质参数分析与计算。可以利用动态资料分析法计算降水入渗系数、水位变动带给水度、含水层渗透系数、潜水蒸发系数、潜水蒸发极限深度等参数。 5、地下水资源计算与评价 利用地下水动态观测资料，结合气象、水文、水文地质和地下水开发利用等资料，进行地下水资源计算与评价。第26页，共32页。第五章 地下水动态观测3 地下水动态观测资料整理与分析一、 地下水动态观测资料整理要求小结 1、 编制各种统计表 2、 绘制动态曲线图 3、绘制平面图和剖面图 4、水文地质参数分析与计算 5、地下水资源计算与评价第27页，共32

15、页。第五章 地下水动态观测3 地下水动态观测资料整理与分析二、地下水动态简报 地下水动态简报分汛期地下水动态简报、年地下水动态简报。编制内容应包括： 1、降水量：本年（汛期）内降水量的时空分布概况，与上年（汛期）降水量时空分布的比较，与多年平均（多年汛期平均）降水量的比较； 2、地下水位：本年（汛期）末及年（汛期）内最高、最低地下水位（或埋深）的时空分布概况，与上年（汛期）末及上年（汛期）内最高、最低地下水位（或埋深）时空分布的比较；第28页，共32页。第五章 地下水动态观测3 地下水动态观测资料整理与分析二、地下水动态简报 3、地下水开采量：本年（汛期）内地下水开采量，与上年（汛期）地下水开

16、采量的比较； 4、水文地质环境问题：本年（汛期）内水文地质环境问题概况，与上年（汛期）水文地质环境问题的比较； 5、动态变化与地下水资源量关系：降水量、开采量、水位（或埋深）、水质的动态变化，对当地地下水资源量的影响； 6、统计表与相关图件：编制上述所列内容的统计表，绘制年降水量等值线图、年末及年内最高、最低地下水位（或埋深）等值线图表。第29页，共32页。第五章 地下水动态观测3 地下水动态观测资料整理与分析三、地下水动态分析报告提纲 地下水动态分析报告提纲内容包括： （1）目的及意义； （2）气象、水文及水文地质条件； （3）地下水动态的影响因素及类型划分； （4）利用动态资料计算水文地质参数；