1、專門水文地質(zhì)學（水文地質(zhì)勘察）主講教師：張衛(wèi)民2010年 學位課程第1頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測 l 地下水動態(tài)觀測的任務 2 地下水動態(tài)觀測要求3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析第2頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測l 地下水動態(tài)觀測的任務一、地下水動態(tài)和均衡的概念 1、地下水動態(tài) 指表征地下水數(shù)量與質(zhì)量的各種要素(如水位、泉流量、開采量、溶質(zhì)成分與含量、溫度及其它物理特征等)隨時間而變化的規(guī)律。 2、地下水均衡指在一定范圍、一定時間內(nèi)，地下水水量、溶質(zhì)含量及熱量等的補充(或流入)量與消耗(或流出)量之間的數(shù)量關系。 第3頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測l 地下水動態(tài)觀測的任務

2、一、地下水動態(tài)和均衡的概念 2、地下水均衡（1）當補充量與消耗量相等時，地下水處于均衡狀態(tài)；（2）當補充量小于消耗量時，地下水處于負均衡狀態(tài)；（3）當補充量大于消耗量時，地下水處于正均衡狀態(tài)。地下水在天然條件下，一般處于均衡狀態(tài)；在人為活動影響下，則可能出現(xiàn)負均衡或正均衡狀態(tài)。 第4頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測l 地下水動態(tài)觀測的任務一、地下水動態(tài)和均衡的概念 3、地下水動態(tài)與均衡的關系 地下水動態(tài)與均衡之間存在著互為因果的緊密聯(lián)系。（1）地下水均衡是導致地下水動態(tài)變化的原因；（2）地下水動態(tài)則是地下水均衡的外部表現(xiàn)，即動態(tài)變化的方向與幅度是由均衡的性質(zhì)和數(shù)量所決定的。 第5頁，共32

3、頁。第五章 地下水動態(tài)觀測l 地下水動態(tài)觀測的任務二、地下水動態(tài)觀測的任務 不同目的水文地質(zhì)調(diào)查，其地下水動態(tài)長期觀測的任務是不同的，歸納起來主要有以下一些任務： 1、查明不同地下水系統(tǒng)、不同含水層地下水水位、水量、水質(zhì)和水溫的變化規(guī)律及發(fā)展趨勢； 2、查明地下水動態(tài)變化的影響因素，確定地下水動態(tài)類型； 3、為地下水均衡研究提供依據(jù)，預測地下水水量、水質(zhì)、水位的變化及與地下水有關的環(huán)境地質(zhì)作用的變化； 4、解決某些專門問題，如推求水文地質(zhì)參數(shù)、進行地下水資源評價等。第6頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測l 地下水動態(tài)觀測的任務小結 一、地下水動態(tài)和均衡的概念 二、地下水動態(tài)觀測的任務 第7頁

4、，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測 l 地下水動態(tài)觀測的目的和任務 2 地下水動態(tài)觀測要求3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析第8頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求一、地下水動態(tài)觀測工作基本要求 1、詳查階段 建立控制性觀測點，觀測持續(xù)時間不宜少于一個枯水季節(jié)，初步掌握地下水動態(tài)規(guī)律。 2、勘探階段 （1）健全地下水動態(tài)觀測點、網(wǎng)。 （2）在多含水層地段，應分層觀測。 （3）觀測持續(xù)時間一般不少于一個水文年，用以查明地下水動態(tài)年內(nèi)變化規(guī)律，確定地下水動態(tài)類型(p65-66)及影響因素，計算水均衡參數(shù)，進行地下水動態(tài)趨勢預報。第9頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水

5、動態(tài)觀測要求一、地下水動態(tài)觀測工作基本要求 3、開采階段 應在詳查和勘探階段觀測點、網(wǎng)的基礎上，根據(jù)地下水開采管理模型和因開采而出現(xiàn)的水文地質(zhì)問題，調(diào)整觀測點、網(wǎng)，查明地下水動態(tài)年際變化規(guī)律，開采降落漏斗范圍及發(fā)展趨勢。開采階段應進行長期觀測。 為擴大水源地和研究水源地區(qū)域水位下降、水質(zhì)污染和惡化、地面沉降、地面塌陷、海水入侵等環(huán)境水文地質(zhì)工程地質(zhì)問題，提供基礎資料。第10頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求二、觀測點線的布置要求 1、 地下水動態(tài)觀測點，應盡量利用已有的勘探鉆孔、水井和泉。被利用的觀測點，應有完整的水文地質(zhì)資料。 2、為了查明區(qū)域地下水補、徑、排條件及不

6、同地區(qū)水質(zhì)、水溫、水位和水量變化情況，觀測點應比較均勻的分布，從補給區(qū)一徑流區(qū)一排泄區(qū)及不同含水介質(zhì)都要有觀測點控制，這樣可以繪制不同時期的等水位(壓)線和水質(zhì)等值線圖，便于分析徑流條件和水質(zhì)變化。 3、地下水補給邊界處要控制一定數(shù)量的觀測孔，而且要布置在有代表性的邊界地段。第11頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求二、觀測點線的布置要求 4、 為查明兩個水源地的相互影響或附近礦區(qū)排水對水源地的影響，應在連接兩個開采漏斗中心線方向上布置觀測線，在開采漏斗內(nèi)應適當加大觀測點密度。 5、在多層含水層分布地區(qū)，為查明各含水層之間的水力聯(lián)系，應布置分層觀測孔組。 6、 為查明污染

7、源對水源地地下水水質(zhì)的影響，觀測孔應沿污染源至水源地的方向布置，并使觀測線貫穿水源地各個衛(wèi)生防護帶。 7、 為查明地下水與地表水之間的補排關系，應垂直地表水體的岸邊布置觀測線，并對地表水水位、流量、水溫、水質(zhì)進行觀測。第12頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求多孔多層觀測孔結構54321第13頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求二、觀測點線的布置要求 8、為查明咸水與淡水分界面動態(tài)特征，應垂直咸水與淡水的分界面布置觀測線。 9、為查明水源地在開采過程中下降漏斗的發(fā)展情況，通過漏斗中心布置相互垂直的兩條觀測線。 10、 基巖地區(qū)應在主要構造富水帶、巖溶

8、大泉、地下河出口處及地下水與地表水相互轉(zhuǎn)化處布置觀測點。 11、為獲得計算地下水徑流量用的水位動態(tài)資料，觀測線應垂直和平行計算斷面布置。 12、為獲得計算地區(qū)降水入滲系數(shù)用的水位動態(tài)資料，觀測孔應布置在有代表性的不同地段。 第14頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求三、觀測孔結構 觀測孔結構包括觀測孔的深度和口徑。 1、觀測孔的深度 一般應達到所要觀測的含水層最低水位以下25m，其管口應高出地面0.51m，孔口應設置保護裝置，在孔口地面應采取防滲措施。 2、觀測孔的口徑 一般不小于89mm，對于松散巖類應設過濾器（過濾器的結構和類型參見抽水孔要求）。 3、單孔分層觀測的觀

9、測孔應分層止水。第15頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求單孔多層觀測孔結構第16頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求四、地下水動態(tài)觀測項目 地下水動態(tài)觀測項目主要包括水位、水溫、水質(zhì)、水量、水文及氣象等因素。 1、地下水水位觀測 （1） 一般每510天觀測一次，豐水期或水位急驟變化期可增加觀測頻率。 （2）對于大面積開采地下水的地區(qū)，為了解枯、豐水期區(qū)域水位的變化，應增設臨時觀測點、網(wǎng)，同時還應選擇典型觀測孔，用自記水位計連續(xù)觀測。 2、地下水水溫觀測 一般要求選擇控制性觀測點，與地下水水位同時觀測。第17頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地

10、下水動態(tài)觀測要求四、地下水動態(tài)觀測項目 3、地下水水量觀測 一般應逐旬對地下水天然露頭(泉、地下河出口等)及自流井進行流量觀測，雨季加密觀測。每年對生產(chǎn)井開采量至少進行一次系統(tǒng)調(diào)查和測量。 4、地下水水質(zhì)觀測 一般在枯、豐水期分別采樣，觀測水質(zhì)的季節(jié)性變化。地下水受污染的地區(qū)，可增加采樣次數(shù)和分析項目。第18頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求四、地下水動態(tài)觀測項目 5、水文、氣象因素觀測 為查明地下水動態(tài)與當?shù)厮?、氣象因素的相互關系，應系統(tǒng)搜集工作區(qū)范圍內(nèi)多年的水文、氣象資料。在水文、氣象資料不能滿足地下水均衡計算的地區(qū)，應對水文、氣象做短期觀測工作。第19頁，共32

11、頁。第五章 地下水動態(tài)觀測2 地下水動態(tài)觀測要求小結 一、地下水動態(tài)觀測工作基本要求 二、觀測點線的布置要求 三、觀測孔結構 四、地下水動態(tài)觀測項目第20頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測 l 地下水動態(tài)觀測的目的和任務 2 地下水動態(tài)觀測要求3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析第21頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析一、 地下水動態(tài)觀測資料整理要求 1、 編制各種統(tǒng)計表 地下水動態(tài)觀測各項實際資料必須及時整理，認真審查，編制地下水動態(tài)觀測資料統(tǒng)計表。 2、 繪制動態(tài)曲線圖 繪制地下水水位、水溫、水質(zhì)動態(tài)單因素曲線圖及綜合曲線圖，必要時應繪制地下水動態(tài)與開采量、

12、氣象、水文等關系曲線圖。 (1)單因素曲線圖僅反映地下水的某一要素，如地下水位動態(tài)曲線圖、泉水流量動態(tài)曲線圖、水的礦化度或某種離子含量動態(tài)曲線圖等，單因素曲線圖便于分析變化的規(guī)律。 (2) 綜合曲線圖將地下水的所有要素或幾種要素以及影響因素繪制在一張圖上，綜合曲線圖便于分析地下水要素與影響因素之間的關系。第22頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析 地下水動態(tài)綜合曲線圖降水量空氣溫度水分飽和差潛水溫度水位第23頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析一、 地下水動態(tài)觀測資料整理要求3、繪制平面圖和剖面圖 (1)地下水動態(tài)平面圖：反映某一

13、要素同一時刻在區(qū)域上的分布，如某一季節(jié)的等水位(頭)線圖、地下水埋深圖、水化學或礦化度圖等。 (2) 地下水動態(tài)剖面圖：反映某一種要素或幾種要素同一時刻在某一剖面上的狀態(tài)，如某一時期的潛水水位線圖、承壓水水頭線圖、礦化度圖等。如果將地層巖性、結構構造等內(nèi)容都標出，就是該時期的水文地質(zhì)剖面圖。 下圖就是反映渠道放水過程中不同時期水位狀況的水文地質(zhì)剖面圖，從圖中可以看出，渠道放水后對地下水是有補給作用的。第24頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析第25頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析一、 地下水動態(tài)觀測資料整理要求 4、水文地質(zhì)參

14、數(shù)分析與計算 利用地下水動態(tài)觀測資料，結合氣象、水文、水文地質(zhì)和地下水開發(fā)利用等資料，進行水文地質(zhì)參數(shù)分析與計算?？梢岳脛討B(tài)資料分析法計算降水入滲系數(shù)、水位變動帶給水度、含水層滲透系數(shù)、潛水蒸發(fā)系數(shù)、潛水蒸發(fā)極限深度等參數(shù)。 5、地下水資源計算與評價 利用地下水動態(tài)觀測資料，結合氣象、水文、水文地質(zhì)和地下水開發(fā)利用等資料，進行地下水資源計算與評價。第26頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析一、 地下水動態(tài)觀測資料整理要求小結 1、 編制各種統(tǒng)計表 2、 繪制動態(tài)曲線圖 3、繪制平面圖和剖面圖 4、水文地質(zhì)參數(shù)分析與計算 5、地下水資源計算與評價第27頁，共32

15、頁。第五章 地下水動態(tài)觀測3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析二、地下水動態(tài)簡報 地下水動態(tài)簡報分汛期地下水動態(tài)簡報、年地下水動態(tài)簡報。編制內(nèi)容應包括： 1、降水量：本年（汛期）內(nèi)降水量的時空分布概況，與上年（汛期）降水量時空分布的比較，與多年平均（多年汛期平均）降水量的比較； 2、地下水位：本年（汛期）末及年（汛期）內(nèi)最高、最低地下水位（或埋深）的時空分布概況，與上年（汛期）末及上年（汛期）內(nèi)最高、最低地下水位（或埋深）時空分布的比較；第28頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析二、地下水動態(tài)簡報 3、地下水開采量：本年（汛期）內(nèi)地下水開采量，與上年（汛期）地下水開

16、采量的比較； 4、水文地質(zhì)環(huán)境問題：本年（汛期）內(nèi)水文地質(zhì)環(huán)境問題概況，與上年（汛期）水文地質(zhì)環(huán)境問題的比較； 5、動態(tài)變化與地下水資源量關系：降水量、開采量、水位（或埋深）、水質(zhì)的動態(tài)變化，對當?shù)氐叵滤Y源量的影響； 6、統(tǒng)計表與相關圖件：編制上述所列內(nèi)容的統(tǒng)計表，繪制年降水量等值線圖、年末及年內(nèi)最高、最低地下水位（或埋深）等值線圖表。第29頁，共32頁。第五章 地下水動態(tài)觀測3 地下水動態(tài)觀測資料整理與分析三、地下水動態(tài)分析報告提綱 地下水動態(tài)分析報告提綱內(nèi)容包括： （1）目的及意義； （2）氣象、水文及水文地質(zhì)條件； （3）地下水動態(tài)的影響因素及類型劃分； （4）利用動態(tài)資料計算水文地質(zhì)參數(shù)；