水文地质学基础课程第一讲课件

水文与水资源工程、环境工程专业FundamentalsofHydrogeoloy第一讲1水文地质学基础

FundamentalsofHydrogeology总学时:50

讲课32；实验12；习题6主讲：郭会荣助课：梁杏、孙蓉琳

先修课程：地质学基础及第四纪地质、水力学、构造地质学等2教材王大纯等，水文地质学基础，地质出版社，1994水文地质学基础实验实习讲义，2001参考书任天培主编，水文地质学，地质出版社R.A.Freeze,J.A.Cherry,GroundWater，19793二、地下水的主要功能1、地下水是一种宝贵的资源（resources）

a)供水水源b)液体矿产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─地壳内能量、热量的传输者4、地下水是（地球内部地质演变的）信息载体51、地下水是一种宝贵的资源（resources）a)供水水源：分布广，变化稳定，水质好不易污染。目前，世界上陆地的一半为干旱、半干旱地区，1/3耕地，2/3牧区水源不足。有些阿拉伯国家进口雨水，中东长期摩擦一是石油，二是水。20世纪80年代以来，我国城市缺水愈来愈严重，全国600个城市，一半存在不同程度的缺水；华北、西北水资源短缺问题更严重,1995年以来，我国开始在西北一些边远地区找水。水资源紧缺严重制约着国民经济的可持续发展。672、地下水是极其重要的生态环境因子地下水的变化会影响生态环境的天然平衡地下水与其周围的环境相互依存，打破一个环节就会引起或正或负的反馈（报复），打破原有生态平衡，会使环境发生变化（可以有益，或有害）。有害的例子：农业用水不当产生土壤沼泽化、盐渍化过量开采造成地下水位下降从而引起土壤砂化、荒漠化，生态环境恶化等。如河西走廊的民勤县，绿州沙漠化过量开采地下水造成地面沉降（上海、天津）、地面塌陷，海水入侵，地下水水质恶化等；93、地下水是一种很活跃的地质营力─地壳内能量、热量、化学组分的传输者传递应力：水库诱发地震等（通过观测地下水动态监测预报地震）有地下水的作用会加剧地质灾害的发生，如滑坡强的溶剂：某些油田及金属矿带的形成是由于地下水对化学物质的溶解及摄取，然后迁移到适宜的部位沉淀或聚集下来，可作为找油、找矿的标志。104、地下水是重要的信息载体由于地下水是应力传递者，又在流动；地下水位、水量、水温、水化学成分等的变化或异常可以反映地下的许多信息，为找矿、找油、地震火山滑坡预报、地质演变等的研究提供依据。？结合你家乡的实际情况或所见所闻，分析说明地下水的某种功能？11四、为什么要开设“水基”课？1、水文地质学在经济建设中作用重大：找水、水资源评价管理等；采矿：矿山排水，矿坑水的疏干；

工程问题：公路铁路桥梁的选线、勘察、建设；水库、大坝的选址；城市建设中水源地的选择，城市规划，建筑物基坑排水

环境问题：海水入侵、地面沉降、地下水污染防治、废物处置、地质灾害勘察、设计与施工；农田水利132、从水基与相邻学科的联系来看，它是一门十分重要的专业基础课：水文地质学(Hydrogeology)地下水动力学水文地球化学专门水文地质学工程水文地质学环境水文地质学水文地质学基础水文学(Hydrology)地质学(Geology)14五、“水基”课的特点及学习方法易于理解但不容易深入掌握与灵活运用；基本概念、基本原理和基本方法（认真听讲，勤于思索，弄清实质）实践性强，培养动手能力（实验课）培养分析问题能力（习题讨论课）15第一节地球上的水地球是个富水行星，地球各层圈水的分布状况及其存在状况差别很大。深部层圈：地壳下部直到下地幔范围内的总水量为现代海洋的35-50倍。地壳下部深约15-35km范围，压力很大，400OC，水以压密的气水溶液存在；地幔物质的5-7%为水。浅部层圈：大气圈到地壳上半部。包括大气水、地表水、地下水及生物体水。浅层圈中水的总体积约为13.86亿方；平铺地球表面水深约为2718m。17地球上浅部层圈水的分布

水体体积(km3)%大气水129000.001地表水海洋133800000096.5冰川和永久积雪1.74湖泊1764000.013沼泽114700.0008河流21200.0002地下水包气带水165000.001饱和带水1.7永久冻土带固态水3000000.022合计138598349010018地球上浅部层圈水的分布

（详见P6表1-1）海洋：96.5%，冰川和永久积雪：1.74%。咸水：97.47%.淡水：2.53%,主要是地下水：1.7%；湖、河等：0.014%；大气水：0.001%。直接使用的水主要来自：湖、河与地下水。19第二节水循环地球上各层圈中的水是相互联系、相互转化的，其转化过程称为自然界的水循环。地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。水文循环：发生于大气水、地表水和（岩石空隙中的）地下水之间的水循环。水文循环发生的动力─太阳辐射和重力共同作用。水循环的作用：通过水循环水质得以净化、水量得以更新再生。水资源不断更新与再生，可以保证在其再生速度水平上的永续利用─是可持续发展的保证。2122降水蒸发径流入渗蒸发水文循环分：大循环，小循环陆地海洋231.3与水文循环有关的气象水文因素二、径流(runoff)指降落到地面的降水在重力作用下沿地面或地下流动的水流，是水文循环的重要环节和均衡要素。径流分为地表径流、地下径流用流量、径流总量、径流深度、径流系数等表示径流大小。流量：单位时间内通过河流某一断面的水体积，m3/s。25第四节我国水文循环概况我国的水循环状况主要取决于气候特征，另外还与所处的地理位置有关。我国大部分地区为季风气候，一年中雨季旱季分明，降水的时空分布很有规律。时间上：雨季降雨量大而集中，地表径流大，不能充分运用；干旱季节供水紧张。空间上：由东南向西北明显减少。东南沿海地区：1500mm以上，丰水区；长江流域：1200mm左右，多水区；华北地区：500—800mm，过渡区;西北地区：500mm以下（新疆塔里木盆地50mm以下）缺水区。26中国年降雨量分布图2930小结地下水是地球水圈的一个组成