水文地质学基础绪论课件

1、水文地质学基础Fundamentals of Hydrogeology主讲教师：高佩玲教 材：水文地质学基础-张人权等编著，地质出版社，2011版 参考资料： 1.普通水文地质学，潘宏雨等，地质出版社，2010。 2.各种版本的水文地质手册、教材等。教材与参考资料总学时数： 32学时，9-16周成绩： 平时考勤20%、期末考试80%。总学时数及成绩水文地质学重点论述水文地质学的基本原理和分析方法，是勘查技术与工程专业的一门专业选修课程。该课程从地下水的基本概念、赋存、运动、化学特征，补给与排泄、动态与均衡、地下水资源、地下水与环境、水文地质研究方法等内容，论述了与水文地质学的基本理论、方法及其

2、应用。培养学生在从事资源勘查、岩土工程、环境工程等工作中认识地下水作用，分析、解决与地下水相关的技术与工程问题的能力。课程总体要求为：学生应具备较强的自主学习能力，需要主动探索和独立思考，要善于抓住水文地质问题的背景和本质；善于对水文地质现象和过程进行合理解释；能用准确、简明、规范的水文地质专业语言进行表达；能深入理解水文地质学的基本概念和基本原理，掌握用水文地质学知识解决实际问题的方法与手段。0.1 地球上的水与水资源 0.2 地下水的功能（作用）0.3 水文地质学的发展0.4 水文学与水文地质学 0.5水文地质学基础课程内容绪言0.1 地球上的水与水资源：淡水 冰冻积雪地下水河湖水淡水 2

3、.5%咸水 水存在于：江、河、湖、海、渠、库、塘等洼地地表水 水圈 大气层 大气水 大气圈 生物体内 生物水 生物圈地壳浅部（十几km，主要12km） 地下水 岩石圈 矿物结晶格架 地下水 岩石圈 岩浆源 地下水 岩石圈 地幔带 地下水 岩石圈地下水圈从地表到地幔带各个层圈所构成的具有一定水力联系的统一的含水整体，即地下水圈。0.1 地球上的水与水资源：存在形式中国的大气降水与水资源分带 中国的人口密度与分省人均淡水资源 我国是世界上最缺水的13个国家之一 人均水资源占有量仅为世界平均值的1/40.1 地球上的水与水资源：我国水资源概况 Company Logo 800400200501200

4、3000 2000 1600 1200 800 600 400 200 50 中国的大气降水概念：水文地质学简言之，研究地下水的科学。它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。地下水赋存于地面以下岩石空隙中的水。地下水是水资源组成部分 其主要功能为： 1、地下水是一种宝贵的资源 2、地下水是极其重要的生态环境因子 3、地下水是一种很活跃的地质营力 4、地下水是地球内部地质演变的信息载体0.2 地下水的功能（作用）供水水源 优点： 分布广泛，水质良好、不易污染，变化稳定，便于利用。 水是人们赖以生存的不

5、可缺少的宝贵资源，作为水资源重要组成的地下水，由于其水质良好、分布广泛、变化稳定、便于利用而成为理想的供水水源，有时为唯一的供水水源。地球含有地下热能资源，热水、热蒸汽为载热流体。 0.2.1 地下水是一种宝贵的资源 我国耕地与农村用水 Company Logo60%全国60%的耕地 全部或部分使用地下水灌溉95%全国95以上的农村饮用地下水b) 液体矿产地下水含盐类或稀有元素高，开发提炼具有工业开采价值 如四川自贡，三叠纪岩层中的卤水，每升达300g之多 医疗或健身功能的矿泉水 疗养院、天然矿泉水厂等寻找特殊功能的水资源 开发提取一定的能量（热能，冷能） 地下水的露头泉，往往具有冬暖夏凉的特

6、点，地球浅层是常温带保温作用，起到“冬灌夏用，夏灌冬用” 地球是个天然热库可以供热，供取暖等用处0.2.1 地下水是一种宝贵的资源 地下水是影响生态与环境的重要因素之一 地下水的变化往往会打破原有的生态平衡 ，使环境发生变化即可以有益，也可以是有害的 有害的例子：农业用水不当的次生盐渍化，河西走廓的民勤县绿洲变沙漠，过量开采地下水地面沉降（上海、天津、西安）、海水入侵、地面塌陷、地下水污染等 地下水与其周围的环境，人、水、热、动是个相互依存的有着内在联系的生物生存链，打破一个环节就会引起或正或负的反馈（报复）0.2.2 地下水是极其重要的生态环境因子 Company Logo地下水开采利用产生

7、的环境问题：沙化荒漠化加重Company Logo地下水开采利用产生的环境问题：上海地面沉降城市防洪设施标准降低，外滩防洪挡水墙越筑越高Company Logo地下水开采利用产生的环境问题：地下水污染 地下水污染主要分布在城区附近和地表水污染严重的地区地下水是（地球内部地质演变的）信息载体由于是应力传递者，同时又是在流动 所以地下水水位，水量，水温，水化学等的变化或异常可以提供埋藏在地下的许多信息强的溶剂：在地质循环和水文循环中化学组分溶解，传递到适宜的部位沉淀（沉积）：成矿 如找矿、找油、地震预报、地质演变 0.2.4 地下水是地球内部地质演变的信息载体 0.3 水文地质学的发展四个时期：1

8、856年以前的萌芽时期，1856年至20世纪中叶的奠基时期，20世纪中叶至今的发展时期， 21世纪的转变时期 萌芽时期：由逐水而居到凿井取水-一大转折 奠基时期：1856年，达西定律-地下水定量计算奠定了水文地质学的基础 发展阶段：二次世界大战战后，科学技术推动生产力迅猛发展以及人口的急剧增长 泰斯非稳定流理论提出，对地下水资源量的认识革命 计算机技术的发展，在地下水模拟、规划管理等推进 转变时期：核心内容的转变，可持续发展观的提出 水文地质学的发展正向“地下水科学”的转变 发展趋势坎儿井0.3 水文地质学的发展任务 目前任务： 正确地预测在人类活动干预下地下水的变化 正确地评价、开发、管理与

9、保护地下水资源 保护与地下水有关的生态环境，成为当务之急 正确地预测矿产开发的地下水问题，避免地下水害 。0.3 水文地质学的发展趋势核心课题转移：找水水文地质学资源生态环境 视野扩展：含水层地下水系统水文-生态环境技术-社会系统。 目标改变：由当前的问题转向长期的可持续发展 内容扩展：从地下水的水量为主，转向水量与水质的研究并重；从狭义地下水，扩大到广义地下水,乃至地下水圈 思路的改变：从成生角度，加强过程与机理研究 多学科交叉渗透成为主流：地下水科学与其它自然科学以及社会科学交叉渗透，以多学科方式研究与处理问题 服务方式转变：如何使水文地质工作成果转化为生产力，成为一个急需解决的重大课题 0.4 水文学与水文地质学 水文学（水文地质学）水资源的核心课程 广义地说：研究地球与水的科学 具体地讲：研究地球上各种水体的形成、循环和分布，探讨水体的化学和物理性质以及它们对环境的反应、与生物的关系 广义水文学分支基础理论、应用 基础理论水文学原理 研究对象河流、湖泊、河口海岸、冰川 ，地下水文学等 应 用工程水文学，农业、森林、城市、环境水文学等 0.5 课程内容 通过课堂讲授、课外作业、讨论，主要传授地下水的功能，水文循环及其影响因素，岩石的空隙类型及其中的地下水类型，地下水运动的基本规律-达西定律和包气