地下水资源与地下水系统

1、第七章 地下水资源与地下水系统 1 地下水资源特点 2 地下水资源分类 3 地下水系统地下水资源与地下水系统第1页思索：地下水与地表水共性？地下水与地表水差异性？地下水资源与地下水系统第2页地下水与地表水共性: 地球上水资源组成部分均含有流动性和随时间改变性，均是可更新和可再生资源，均由大气降水转化而来；依据自然界水循环特征分析，地表水与地下水之间相互转化，联络亲密，资源量存在很大重复性。地下水资源与地下水系统第3页地下水与地表水差异性: 1. 地表水分布于地势低洼处，组成当地侵蚀基准面，而地下水分布广泛；2. 地表水分布受控于地形条件，而地下水分布则主要受地层、岩性和结构控制；地表水流域范围

2、受地形分水岭控制，而地下水系统范围则不受地表水流域影响，有时可大于地表水流域，有时可小于地表水流域；地下水资源与地下水系统第4页3. 地表水在重力作用下从上游向下游流动，而地下水得到运动不但受重力作用，也可同时受静水压力作用，局部地下水运动方向可与地形坡向相反；4. 地表水资源量主要决定于地表水流域范围和降水强度，地下水资源量还与地表水入渗条件、岩层空隙和含水层分布等原因相关；5. 地表水易遭受污染，水质动态改变大，而降水、地表水向下渗透能够滤去杂质等有害物质而到达自然净化，因而地下水动态改变相对迟缓和稳定；地下水资源与地下水系统第5页地下水有较大储量和调蓄能力，这是地下水资源和地表水资源主要

3、不一样点。全球地表水平均更新期16天，对降水反应快速，储量小，全球2.11012m3，地表水调蓄能力很差。地下水资源：地球上600米深度内淡水储量105301012m3，为河网储量5000倍，平均更新期长达14，因而地下水资源对降水反应远不如地表水敏感。地下水资源与地下水系统第6页7.地表水与地下水发育均含有系统性，但表现形式不一样。 地表水系统性表现为在一定流域范围内，由主河道与一系列支流组成河网系统。地下水赋存于岩石空隙之中，其系统性表现为：岩石中空隙都必定在岩体一定范围内和一定程度上相互连通，岩体内相互连通空隙及其中含有水力联络水便组成一个系统（含水系统）。地下水资源与地下水系统第7页

4、1 地下水资源特点一、地下水资源概念 地下水资源有使用价值各种地下水量总称，它属于整个地球水资源一部分。 地下水使用价值包含水质和水量两个方面。 地下水资源与地下水系统第8页二、地下水资源特点 系统性 流动性 可恢复性 可调整性地下水资源与地下水系统第9页二、地下水资源特点1、系统性是指由一定地质结构组织而成、含有亲密水力联络统一整体。 如：水井、水源地、含水层、含水岩组、含水系统地下水资源与地下水系统第10页一、地下水资源特点2、流动性 地下水是流体，是动态资源，在补给、径流、排泄过程中，不停循环流动。地下水资源数量和质量随外界条件改变而改变。 可用地下水流量表示地下水数量。地下水资源与地下

5、水系统第11页一、地下水资源特点 3、可恢复性 地下水资源可恢复性(可再生性)是地下水资源可连续利用确保。地下水一直处于流动状态，在不停接收外界水量和溶质补充同时，也将系统内部水量连同水中所含物质排泄出去。在天然条件下，补排水量多年间大致平衡，水量和水质保持相对稳定。地下水资源与地下水系统第12页一、地下水资源特点 4、可调整性 可调整性主要针对水量，指地下水在系统结构作用下，使不连续降水和水量输入变为相对连续、均匀输出这种自然特征。普通来说，地表水系统水量调整能力较差，水量、水位动态改变与降水过程极为亲密，滞后、延迟效应均不显著，取得降水补给量能够快速地排出。 地下水资源与地下水系统第13页

6、一、地下水资源特点4、可调整性 与地表水相比，地下水更含有调整性。集中降水补给可积蓄在季节变动带中，然后迟缓释放，迟缓径流旅程效应可平抑各处来水波动，发挥削峰填谷作用。 地下水资源与地下水系统第14页 1 地下水资源特点1、系统性2、流动性3、可恢复性4、可调整性 地下水资源与地下水系统第15页 2 地下水资源分类 一、地下水储量分类 20世纪70年代前，采取HA普洛特尼科夫地下水储量分类：天然储量+开采储量动储量：单位时间内流经含水层（带）横断面地下水体积，即地下水天然径流量；静储量：地下水位年变动带以下含水层（带）中储存重力水体积；调整储量：地下水位年变动带内重力水体积；开采储量：用技术经

7、济合理取水工程，能从含水层中取出水量，并要求开采期内不发生水量降低、水质恶化等不良后果。地下水资源与地下水系统第16页二、我国地下水资源分类方案 国家计划委员会1989年颁布国家标准(GBJ27-88)，建设部颁布供水水文地质勘察规范(GB50027-)中仍执行该方案。 地下水资源划分为补给量、储存量和允许开采量三类： 地下水资源与地下水系统第17页（一）补给量指天然状态或开采条件下，单位时间内，经过各种路径进入含水层（或含水系统）水量。普通包含地下水径流补给量、大气降水入渗补给量、地表水入渗补给量、越流补给量和人工补给量等。 实际计算时，按天然状态和开采条件下两种情况进行。地下水资源与地下水

8、系统第18页（一）补给量 首先计算现实状态下地下水补给量，然后再计算扩大开采后可能增加补给量。 后者称为补给增量（或称诱发补给量、激发补给量、开采袭夺量、开采补充量等）。地下水资源与地下水系统第19页1. 降水入渗补给增量：因为开采地下水形成降落漏斗，除漏斗疏干体积增加部分降水渗透外，还使漏斗范围内原来不能接收降水渗透补给地域（比如沼泽、湿地等），腾出能够接收补给储水空间，因而增加了降水渗透补给量。因为地下水分水岭向外扩展，增加了降水渗透补给面积，使原来属于相邻均衡水区或水文地质单元）一部分降水渗透补给量，变为本漏斗区补给量。地下水资源与地下水系统第20页2. 地表水补给增量：当取水工程靠近地

9、表水时，因为开采地下水，使水位下降漏斗扩展到地表水体，可使原来补给地下水地表水补给量增大，或使原来不补给地下水，甚至排泄地下水地表水体变为补给地下水。地下水资源与地下水系统第21页3. 相邻含水层越流补给增量：因为开采含水层水位降低，与相邻含水层水位差增大，可使越流量增加，或使相邻含水层原来从开采含水层取得越流补给，变为补给开采层。地下水资源与地下水系统第22页4. 相邻地段含水层增加侧向流入补给量：因为降落漏斗扩展，可夺取属于另一均衡地段（或含水系统）地下水侧向流入补给量。一些侧向排泄量因漏斗水位降低，而转为补给增量。5. 各种人工增加补给量：开采地下水后各种人工用水回渗量增加而多取得补给量

10、。地下水资源与地下水系统第23页注意事项：注意1：补给增量不但与水源地所处自然环境相关。还与采水构筑物种类、结构和布局（开采方案和开采强度）相关。当自然条件有利、开采方案合理、开采强度较大时，夺取补给增量能够远远超出天然补给量。 地下水资源与地下水系统第24页注意2：开采时补给增量不是无限制。在计算补给增量时，应全方面考虑合理袭夺，而不能盲目无限制地扩大补给增量。从“三水”转化总水资源观点考虑。地下水资源与地下水系统第25页注意3：计算补给量时，应以天然补给量为主，同时考虑合理补给增量。地下水补给量是使地下水运动、排泄、水交替主导原因，它维持着水源地连续长久开采。计算补给量是地下水资源评价关键

11、内容。地下水资源与地下水系统第26页二、我国地下水资源分类方案 （二）储存量 指储存在单元含水层中重力水体积。又指地下水在补给与排泄过程中，某一时间段内在含水层（或含水系统）中储存重力水体积。地下水资源与地下水系统第27页 （二）储存量 在潜水含水层中，储存量改变主要反应为水体积改变，称为体（容）积储存量，可用下式计算： W = F h 式中：W地下水储存量(m3)； 含水层给水度； F潜水含水层面积(m2)； h潜水含水层厚度(m) 。地下水资源与地下水系统第28页（二）储存量 在承压含水层中，承压含水层除了容积储存量外，还有弹性储存量（承压含水层压力水头改变主要反应弹性水释放，称为弹性储存

12、量）。W弹*F h 式中：W弹承压水弹性储存量(m3)； *贮水(或释水)系数； F 承压含水层面积(m2)； h 承压含水层自顶板算起压力水头高度(m)。 地下水资源与地下水系统第29页（二）储存量地下水资源与地下水系统第30页（二）储存量 注意1： 储存量在地下水运动交替和开采中起调整作用。天然条件下，储存量呈周期性改变，有年周期或多年周期。开采条件下，假如开采量小于补给量，储存量仍呈周期性改变；开采量超出补给量时，由储存量来赔偿超出开采量，使储存量出现逐年降低趋势性改变。地下水资源与地下水系统第31页（二）储存量注意2：一定时限内最小储存量称为永久储存量或静储量,是在一定周期内不变储存量

13、。最大与最小储存量之差称为暂时储存量(调整储量)。地下水径流微弱地域，暂时储存量数量几乎靠近补给量，可将它作为允许开采量。普通情况下，计算允许开采量时不能考虑永久储存量。假如动用了它，就会出现区域地下水位逐年连续下降趋势，造成地下水源枯竭。地下水资源与地下水系统第32页（二）储存量注意3： 假如永久储存量很大（如含水层厚度大、分布又广大型贮水结构），每年适当动用一部分永久储存量，使其在1或50年内总水位降深不超出取水设备最大允许降深也是能够。 比如，美国得克萨斯州高平原地下水源地，主要是消耗静储量来维持开采，据计算，可连续开采4050年。地下水资源与地下水系统第33页 衡水市第四系孔隙含水层组

14、水文地质剖面示意图地下水资源与地下水系统第34页衡水地域第四系地下水流系统框架地下水资源与地下水系统第35页衡水市浅层地下水动力环境演化地下水资源与地下水系统第36页衡水市浅层地下水动力环境演化 1980年后不均匀开采改变局部地下水径流方向 水位呈整体下降趋势，1975-全区平均累 计下降6.38m地下水资源与地下水系统第37页衡水市深层地下水动力环境演化 冀枣衡漏斗底部越来越开阔、平展，呈整体 向纵深发展 全区水位呈整体下降趋势，1970-均下 降1.28m。地下水资源与地下水系统第38页第四系各含水组地下水位动态曲线对比地下水资源与地下水系统第39页（三）允许开采量 可开采量，指经过技术经

15、济合理取水构筑物，在整个开采期内出水量不会降低，动水位不超出设计要求，水质和水温改变在允许范围内，不影响已建水源地正常开采，不发生危害性环境地质现象等前题下，单位时间内从含水系统或取水地段中能够取出水量。 经过经济合理、技术可行办法，在不引发生态环境恶化条件下允许从含水层中获取最大水量。地下水资源与地下水系统第40页（四）允许开采量组成1. 允许开采量与开采量关系开采量是指当前正在开采水量或预计开采量，它只反应了取水工程产水能力。开采量不应大于允许开采量；不然，会引发不良后果。允许开采量取决于地下水补给量和储存量大小，同时还受技术经济条件限制。 地下水资源与地下水系统第41页2. 开采量组成地

16、下水在开采以前，因为天然补给、排泄，补给与消耗总是不平衡发展着，形成了一个不稳定天然流场。 从一个周期时间来看，这段时间总补给量和总消耗量是靠近相等，即Q补Q排。 地下水资源与地下水系统第42页在人工开采地下水时，增加了一个经常定量地下水排泄点，改变了地下水天然排泄条件（在天然流场上又叠加了一个人工流场），这既破坏了补给、消耗之间天然动平衡，又力图建立新、开采状态下动平衡。 在开采最初阶段，因为增加了一个人工开采量，必须降低地下水储存量，使开采地段水位下降形成一个降落漏斗。随漏斗扩大，流场发生了改变，使天然排泄量降低，促使补给量增加，即为补给增量。地下水资源与地下水系统第43页 在开采状态下，

17、能够用下面水均衡方程表示：式中：Q补开采前天然补给量（m3d）； Q补开采时补给增量（m3d）； Q排开采前天然排泄量（m3d）； Q排开采时天然排泄量降低值（m3d）； Q开人工开采量（m3d）； 含水层给水度； F开采时引发水位下降面积（m2）； t开采时间（d）； h在t时间段内开采影响范围内平均水位降（m）地下水资源与地下水系统第44页因为天然补给量与天然排泄量近似相等，即Q补Q排。 Q开 Q补 +Q排 + Fh/t 这个方程表明，开采量由三部分组成： 1）增加补给量（Q补），可称为开采夺取量； 2）降低天然排泄量（Q排），可称为开采截取量； 3）可动用储存量（Fh/t）。地下水资源与

18、地下水系统第45页（1）增加补给量：开采时夺取额外补给量；（2）降低天然排泄量：开采后潜水蒸发消耗量降低、泉流量降低或消失、侧向流出量降低等。实质上就是由取水构筑物截获天然补给量。它最大极限等于天然排泄量，靠近于天然补给量；（3）可动用储存量是含水层中永久储存量所提供一部分（枯水期抽水）地下水资源与地下水系统第46页3. 允许开采量组成允许开采量中补给增量部分，只能合理地夺取，不能影响已建水源地开采和已经开采含水层水量；地表水补给增量，也应从总水资源考虑，统一合理调度。地下水资源与地下水系统第47页3. 允许开采量组成允许开采量中降低天然排泄量，应尽可能地截取，但也应考虑已经被利用天然排泄量。

19、截取天然补给量多少与取水构筑物种类、布置地点、布置方案及开采强度相关。只要天然排泄量还未加以利用，就能够用天然补给量或天然排泄量作为开采截取量。地下水资源与地下水系统第48页 3. 允许开采量组成允许开采量中可动用储存量，应慎重确定。首先要看永久储存量是否足够大，再看现时技术设备最大允许降深是多少，然后算出从天然低水位至区域允许最大降深动水位这段含水层中储存量，按1或50年平均分配到每年开采量中，作为允许开采量一部分。地下水资源与地下水系统第49页三、地下水量之间关系地下水各种量之间是相互联络、不停转化交替。永久储存量（静储量）是指储存水那部分空间体积一直在含水，并不是说那部分水是永久储存不变

20、。它依然会转化为排泄水流走，再由补给来水补充，一样参加水循环。只有极少数在特殊条件下形成地下水，如处于封闭结构中沉积水，才没有补给、排泄量，而只有静储量。地下水资源与地下水系统第50页三、地下水量之间关系 大多数自然条件下地下水都是由补给量转化为储存量，储存量又转化为排泄量，处于不停水交替过程中。 在开采条件下所取出来水，都是由储存量中转化来。因为储存量降低，能够夺取更多补给量来补充；同时，又截取了部分天然排泄量，则使天然排泄量降低。地下水资源与地下水系统第51页三、地下水量之间关系天然状态转化关系：开采状态转化关系：地下水资源与地下水系统第52页三、地下水量之间关系 各种量数量关系为：1.

21、在天然状态下：若在均衡期内，则Q储0，上式变为：Q天补Q天排。地下水资源与地下水系统第53页三、地下水量之间关系2. 在开采状态下：式中：Q天补天然补给量； Q天排天然排泄量； Q储储存改变量； Q实开实际开采量； Q允许允许开采量； Q补补给增量； Q排降低排泄量； Q补合理开采夺取量； Q储可动用储存量。地下水资源与地下水系统第54页三、地下水量之间关系因为开采量与补给量不一样关系，可出现三种开采动态类型水源地：稳定型：任何时间Q开Q天补+Q补；调整型：雨季开采量小于总补给量，而旱季开采量可大于总补给量。但在一年或多年期间，累计总开采量仍应小于总补给量，即未动用储存量（静储量）；消耗型：开

22、采量大于总补给量，须动用消耗储存量（静储量）。地下水资源与地下水系统第55页三、地下水量之间关系计算地下水允许开采量是地下水资源评价关键问题。计算允许开采量方法，也称为地下水资源评价方法。允许开采量大小，主要取决于补给量，还与开采经济技术条件及开采方案相关。因为水文地质条件差异及不一样勘察阶段取得水文地质资料丰富程度不一，以及对结果要求精度不一样，可采取不一样计算方法。地下水资源与地下水系统第56页 3 地下水系统 源于：系统论20世纪40年由贝塔朗菲提出 （老三论：系统论、信息论、控制论） （新三论：突变论、协同论、耗散结构论）发展于20世纪80年代：在荷兰召开了首届关于地下水系统国际学术讨

23、论会（50个国家200多名代表参加）1983年底荷兰水文与地质学家G.B.Engelen来华进行了讲学，“地下水系统”。20世纪90年代起：在中国水文地质学界得以快速广泛应用、研究与完善（地矿部陈梦熊院士，长春地院林学钰院士，中国地质大学地下水系统小组等）地下水资源与地下水系统第57页 3 地下水系统 系统：由相互作用和相互依赖若干组成部分结合而成含有特定功效整体相互作用，相互依赖不是各部分或零部件简单堆集整体功效大于局部（要素）之和系统方法：用系统思想去分析与研究问题方法系统思想：把研究对象看作一个有机整体，从整体角度去考查、分析与处理问题方法系统目标系统整体功效最优化（不是局部）地下水资源

24、与地下水系统第58页一、地下水系统基本概念二、地下水系统特征三、地下水系统基本功效四、地下水系统基本结构五、地下水系统分析地下水资源与地下水系统第59页地下水系统定义荷兰阿姆斯特丹自由大学教授英格伦博士 地下水系统能够看作在时间和空间上含有四维性质、能量不停新陈代谢有机整体。它能够从出生、成长、一直到衰老或消失。 主要特征表现在： （1）边界类型模式； （2）容积； （3）结构； （4）阻力或势能转换能力； （5）流出系统 （6）相邻系统之间联络； （7）水质类型和模式； （8）地下水系统发展“历史”。 一、地下水系统基本概念地下水资源与地下水系统第60页地下水系统定义 地下水圈展现一个多组分

25、复杂系统，其特点表现为系统内各组分和其相邻系统（大气圈、陆上水圈、生物圈、地幔层和宇宙）组分之间相互作用。地下水圈多组分概念是以运移条件和物质存在形式都不一样各系统组分之间边界条件存在为前提。在此基础上进行着（水流和化学物质）和能量（热能、势能）转换。苏联H.B.鲍柯夫斯卡娅 地下水资源与地下水系统第61页地下水系统定义 地下水系统五个特征： （1）系统组成要素，包含含水层（承压和无压）、弱透水层、隔水层及其组合关系； （2）主要含水层含水空隙性质，包含原生与次生； （3）主要含水层岩性，包含可溶与不可溶； （4）主要含水层贮水与导水性； （5）主要含水层补排条件。 美国R.C.希斯 地下水资

26、源与地下水系统第62页地下水系统定义 地下水系统是一个复杂，包含各种天然原因、人为原因所控制，含有不一样等级互有联络又相互影响，在时空分布上含有四维性质和各自特征、不停运动演化若干独立单元统一体。陈梦熊 地下水资源与地下水系统第63页地下水系统定义 （1）地下水系统是由若干含有一定独立性又相互联络、相互影响不一样等级亚系统或次亚系统所组成。 （2）地下水系统是水文系统一个组成部分，与降水和地表水系统存在亲密联络，相互转化；地下水系统演化，很大程度上受地表水输入与输入与输出系统控制。 （3）每个地下水系统都含有各自特征与演变规律，包含各自含水层系统、水循环系统、水动力系统、水化学系统等。 （4）

27、含水层系统与地下水系统代表两种不一样概念，前者含有固定边界，而后者边界是自由可变。 （5）地下水系统时空分布与演变规律，既受天然条件控制，又受社会环境、尤其是人类活动影响而发生改变。小 结地下水资源与地下水系统第64页地下水系统示意图石门寨地质图地下水资源与地下水系统第65页地下水系统示意图柳江盆地石门寨地质剖面图地下水资源与地下水系统第66页二、地下水系统特征 2 地下水系统 1.地下水系统层次性 ； 2.地下水系统整体性和统一性 ； 3.地下水系统与环境； 地下水资源与地下水系统第67页地下水系统特征 地下水系统由含水地质体及其输入、输出系统三部分组成，每一部分又由许多低层次子系统组成。

28、一个地下水系统能够有若干个低层次子系统。低层次子系统隶属并支撑高层次子系统或系统。地下水系统这种相对大小有序结构，称为层次结构。它反应了地下水系统是由大小不等种种级别物质所组成。每一个子系统既含有独立性又互有联络、相互影响，某一个子系统状态改变必定会引发相邻子系统状态改变。 地下水系统层次性地下水资源与地下水系统第68页地下水资源与地下水系统第69页黄河流域地下水系统分布面积一览表序号一 级 系 统二级（子系统）系统名称代码面积(104km2)名称代码面积(104km2)1祁连山青藏高原224617.84扎陵湖-鄂陵湖134705.91阿尼玛卿山282035.82龙羊峡刘家峡347597.16

29、湟水河417492.62大通河514899.20洮河627887.132陇中黄土高原-银川平原76295.29祖历河137165.14清水河225381.64贺兰山36218.26银川平原47530.253鄂尔多斯高原北区161814.7.7都思兔河-苦水河133700.07库布齐沙漠区222186.12无定河-窟野河373557.96潜水内流区 432370.554大青山河套平原58155.35大青山南麓137382.55河套平原220772.805吕梁山西麓39070.19天桥泉域118862.77柳林泉域27.426汾河流域运城盆地44708.66太原盆地123089.35临汾盆地215

30、461.38运城盆地36157.937沁河-伊洛盆地48512.09沁水盆地115710.23伊洛盆地218993.05三门峡桃花峪313808.818渭河流域136145.58陇西黄土高原128778.59关中盆地219063.11秦岭北麓38819.14渭北岩溶43168.67渭北黄土高原576316.079黄河下游39420.31黄河下游影响带122634.23大汶河流域210132.04黄河三角洲36654.04总计（含潜水内流区）828740总计（不含潜水内流区）796369.5地下水资源与地下水系统第70页地下水系统层次性地下水资源与地下水系统第71页地下水系统层次性I-平原北部地

31、下水系统；II-平原中部地下水系统；III-平原南部地下水系统地下水系统划分图（据浅层地下水流场）I-平原北部地下水系统；II-平原中部地下水系统；III-平原南部地下水系统地下水系统划分图（据深层地下水流场）地下水资源与地下水系统第72页地下水系统层次性河南平原第四系地下水系统划分图 地下水资源与地下水系统第73页地下水系统特征 地下水系统是由若干子系统组成。这些子系统各自有自己组成特征及各自行为方式，但它们必须统一协调于地下水系统整体之中，必须以地下水系统整体功效到达最优为准则，而不是追求某一子系统功效最优。如一个地下水系统有多个开采子系统，应使全部开采子系统开采状态到达最优，而不是追求某

32、一个开采子系统处于最优状态。 地下水系统整体性和统一性地下水资源与地下水系统第74页地下水系统特征 处于地下水系统外部，对其活动方式和行为有着重要影响因素称为地下水系统环境。 地下水系统属于水文循环一个组成部分，与自然环境、技术经济环境、社会环境有亲密联系。一方面环境对地下水系统输入物质、能量和信息，并接收系统对环境种种输出、维持系统物质流、能量流和信息流运动，不停更新交替；其次环境作用影响地下水系统结构，有序性和功能。 地下水系统与环境地下水资源与地下水系统第75页地下水系统与环境地下水系统与环境示例河间地块地下水系统，其地下水面形状反应地下水系统某一时刻状态。雨季，地下水面呈不对称凸起，旱

33、季地下分水岭消失，水面由水位高河流向水位较低河流一侧倾斜，这种改变是环境，即大气降水与河流在不一样季节对该地下水系统作用不一样而造成。 地下水资源与地下水系统第76页地下水系统特征研究地下水系统首先要区分哪些是系统内部要素，哪些是系统外部要素。把系统内部与外部环境分开界限，称为系统边界，地下水系统是经过边界与外部环境发生联络。 地下水资源与地下水系统第77页三、地下水系统功效 2 地下水系统 地下水系统功效在于接收物质、能量及信息输入，经过系统转换（传输）在时间历程中产生对应物质，能量及信息输出。比如大气降水入渗量是物质输入，会产生对应地下水流出量为物质输出；含水层上覆荷载改变是能量输入，会形

34、成压力水头改变能量输出。物质与能量是能够相互转换，大气降水入渗量物质输入，能够产生水头增加，这就是以能量方式输出。 地下水资源与地下水系统第78页地下水系统功效当外部有输入量进入，系统能够接纳并贮存，其能力大小与系统容积及给水（贮水）系数相关。 （1）贮存作用地下水资源与地下水系统第79页地下水系统功效系统传输功效是联络系统输入和输出纽带，输入经系统传输转换为输出。传输功效强弱与系统规模及含水介质导水系数或压力传导系数相关。传输有两种方式，一个是物质传递，另一个是能量传递。对于地下水系统来说，物质流传输是其新陈代谢前提条件。 （2）传输功效地下水资源与地下水系统第80页传输功效地下水资源与地下

35、水系统第81页地下水系统功效 系统在传输过程中，表现出输出对输入有一定时间滞后，称为延时作用。如大气降水入渗补给承压含水层，有时需数十天甚至数月，承压含水层才表现出水量增加或水头升高。影响地下水系统延时作用原因很多，如包气带厚度、含水率、垂向渗透率；含水层导水性等。 （ 3 ）延时功效地下水资源与地下水系统第82页地下水系统功效延时功效地下水资源与地下水系统第83页地下水系统功效 当系统接纳输入后，在贮存及传输过程中起到“低通滤波”作用，表现出输出峰（谷）值比输入峰谷值相对平缓，这就是平滑作用。例：当不连续降水入渗（脉冲式）补给地下水系统时，经过地下水系统平滑作用展现出连续平缓单峰输出。研究地

36、下水系统平滑作用，能够对地下水系统贮存功效和调整功效进行评价；平滑作用还能够消除干扰，有利于提取有用信息。 （4）平滑功效地下水资源与地下水系统第84页地下水系统功效平滑功效地下水资源与地下水系统第85页四、地下水系统基本结构 2 地下水系统 1.水文地质实体2.输入系统3.输出系统地下水资源与地下水系统第86页地下水系统基本结构 视研究对象而定！ 对于区域地下水系统，水文地质实体能够是一个或几个含水层系统，地下水系统结构在很大程度上受含水层系统制约。比如，系统边界，含水介质规模与几何形状、水文地质参数、地下水运移与传输能力、水化学迁移交替等，都受到含水层系统结构、埋藏条件、水力特征、岩性、岩相以及地层结构原因影响。所以，对地下水系统中水文地质实体研究，就是研究含水层系统。1.水文地质实体地下水资源与地下水系统第87页地下水系统基本结构 对于区域地下水研究，水文地质实体能够是含水层系统某一部分。此时这个局部地段能否作为地下水系统进行研究呢？能够！理由是： 我们是用系统工程理论和方法研究对象，所以任何研究对象都能够当成系统去研究。 地下水系统边界是自由可变，所以边界不一定是自然边界，能够是人工边界。 所以地下水系统不一定是一个或几个完整水文地质单元。1.水文地质实体地下水资源与地下水系统第88页