第十三章地下水資源

GroundwaterResourceFundamentalsofHydrogeoloy

水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)第十三章地下水資源GroundwaterResourcCompanyLogo本章內(nèi)容

13.1地下水資源的概念13.2地下水資源的特性13.3地下水資源的分類13.4地下水資源的供水意義CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.1地下水資源的概念資源：是自然界存在，可被人類利用的一切分可再生的和不可再生的，地下水為可再生資源

地下水是一種寶貴的、可再生資源淡水資源地下水與地表水資源相比的優(yōu)越之處有：空間分布：廣而均勻（地表水局限與水文網(wǎng)）時間調(diào)節(jié)性：地下含水系統(tǒng)是天然水庫，動態(tài)穩(wěn)定水質(zhì)：水質(zhì)優(yōu)，潔凈，水溫恒定，不易受到污染，但污染后很難治理。可利用性：一次性利用投資小，運用費用高地下水資源：能從某一地下水盆地中連續(xù)地、不至于引起不良結(jié)果地抽取的地下水量（柴崎達(dá)雄，1982提出）CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo地下水資源概念的由來為避免地下水位不斷下降，限制水井井距、深度與采水量1915年美國首次提出以含水層或盆地為單元的安全抽水量概念：“所謂安全抽水量，是在不致引起含水層發(fā)生危險的涸竭的情況下，能正常而持續(xù)地抽水的界限水量”〔柴崎達(dá)雄，1982〕。后來發(fā)現(xiàn)，開采地下水會引起諸如：地面沉降、海水入侵、咸水入侵等造成巨大經(jīng)濟(jì)損失的環(huán)境損害。安全抽水量的定義修改：“能從某一地下水盆地中連續(xù)地、不至于引起不良結(jié)果地抽取的地下水量”〔柴崎達(dá)雄）。允許利用的地下水資源量，不僅受到自然條件的制約，還受到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會乃至法律條件的制約。CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.2地下水資源的特征13.2.1系統(tǒng)性形成：地下水資源是按系統(tǒng)形成與分布的系統(tǒng)內(nèi)：地下水是一個統(tǒng)一的整體（有水力聯(lián)系的），系統(tǒng)內(nèi)部任何一部分的輸入（補給或抽水），都會影響（波及）整個系統(tǒng)系統(tǒng)性看：地下水資源量原則上等于含水系統(tǒng)的補給量資源量按系統(tǒng)計算：以系統(tǒng)為單元統(tǒng)籌規(guī)劃利用，開發(fā)與管理難點：系統(tǒng)邊界不易確定；邊界有疊置，邊界垮行政區(qū)域問題：造成重復(fù)計算水量，人為夸大水量，開采過渡，難以管理（不同行政區(qū)）CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.2.2可恢復(fù)性天然可再生的資源均具有可恢復(fù)性地下水資源是通過水文循環(huán)使水量恢復(fù)、水質(zhì)更新的，循環(huán)過程是通過補給與排泄兩個環(huán)節(jié)完成的?；謴?fù)能力的強弱與水文循環(huán)的交替速度有關(guān)：圖示條件：比較哪個含水系統(tǒng)更優(yōu)？？一個恢復(fù)性很差的含水系統(tǒng)，其規(guī)模再大，儲備水量再多，也會被用完（枯竭）——而“無以為繼”。因此，可恢復(fù)性是供水水源的必需條件?？苫謴?fù)性CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo可恢復(fù)性圖恢復(fù)能力的強弱與水文循環(huán)的交替速度有關(guān)：圖示條件哪個含水層系統(tǒng)可恢復(fù)性更優(yōu)？？①②③CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.2.3調(diào)節(jié)性表現(xiàn)在地下含水系統(tǒng)本身就是一個地下水庫——具有水庫的功能，地下水庫是天然形成的：含水介質(zhì)對水流起到阻滯作用→延長過水時間地質(zhì)構(gòu)造形成的“蓄水池”，向斜盆地，斷塊盆地調(diào)節(jié)能力大小取決于：①地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)模（容積大小-B）；②含水介質(zhì)的儲水能力

給水度μ，含水層厚度mBCompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.3地下水資源的分類地下水的分類考慮兩方面因素地下水自身的特性（含水系統(tǒng)貯水與運動）從供水的要求——持續(xù)而均衡地供應(yīng)一定的水量

含水系統(tǒng)—有著兩類水量：經(jīng)常與外界交換的水量

—補給資源（A）保持于含水系統(tǒng)中的水量

—儲存資源（B）BACompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.3.1地下水資源——補給資源補給資源：可以恢復(fù)與再生的，是與外界系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生交替的水量。

影響因素：受氣候等因素影響，年與季節(jié)的變化量綱：流量單位m3/a

決定含水系統(tǒng)中地下水資源的可恢復(fù)性

數(shù)值大小=含水系統(tǒng)的補給量BACompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.3.1地下水資源——儲存資源儲存資源：不可以恢復(fù)的，是歷史形成的不參與水循環(huán)交替的，基本不變的水。影響因素：含水系統(tǒng)的空間形態(tài)（地質(zhì)構(gòu)造—天然的地下水庫庫容）量綱：體積單位m3決定含水系統(tǒng)中地下水資源的可調(diào)節(jié)性數(shù)值大小=經(jīng)常有水的空間體積×μ（給水度）BACompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo補給資源與儲存資源的比喻比喻1：一個家庭的收入：補給→工資收入（元/月）；儲存→存款比喻2：學(xué)校人數(shù)：補給→招生數(shù)（千人/年）；儲存：在校生[總?cè)藬?shù)]比喻3：地表水庫：補給→入庫水量（m3/年）；儲存：庫容量[正常水位]CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.4地下水資源的供水意義供水水源的一般要求：長期持續(xù)性（永續(xù)發(fā)展的需要）—多年性均衡穩(wěn)定性（短期考慮）—時時供水一個含水系統(tǒng)能夠長期持續(xù)提供的水量是多少？13.4.1補給資源的供水意義原則上相當(dāng)于:含水系統(tǒng)的多年補給資源=補給量不同類型含水系統(tǒng)的補給條件不同，供水意義也不同不同條件的含水系統(tǒng)CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo不同類型含水系統(tǒng)的供水（或排水）意義試比較下圖不同含水系統(tǒng)a~e的供水意義。CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.4.1補給資源的供水意義補給資源——原則性的意義：平均意義上的——年月有波動，平均來估算在某些特殊情況下——可以大于補給量：

1）大氣降水入滲增加；2）河流入滲補給增加注意：河流入滲增加的代價→犧牲地表水資源從“水資源”角度出發(fā)，此量是不存在的承壓水模擬演示實驗中：抽取地下水→承壓水從外界獲得的補給量增加了。這也是旁河取水的道理。CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo13.4.2儲存資源的供水意義儲存資源的供水意義起著調(diào)節(jié)作用——保證供水均衡穩(wěn)定性當(dāng)一個含水系統(tǒng)的補給資源很大，但動態(tài)很不穩(wěn)定時，作為供水源地，儲存資源就起到很大的調(diào)節(jié)作用旱季借用儲存資源的水，騰空庫容，雨季再補充償還沒有儲存資源再豐富的補給資源也無法利用→白白流走！補給與儲存資源的關(guān)系：有借有還有借不還（超量使用）

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最終導(dǎo)致水資源消耗貽盡（枯竭）

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或產(chǎn)生不良結(jié)果有借有還本章思考題CompanyLogowww.themegallery.CompanyLogo補給與儲存資源的關(guān)系：有借有還

地下水庫——調(diào)