地下水動(dòng)態(tài)與均衡

1、第六章第六章地下水動(dòng)態(tài)與均衡的研究地下水動(dòng)態(tài)與均衡的研究1地下水動(dòng)態(tài)和均衡的概念地下水動(dòng)態(tài)和均衡的概念地下水資源和其它礦產(chǎn)資源的最主要區(qū)別是，其量和質(zhì)總是隨著時(shí)間而不停地變化著。所謂地下水動(dòng)態(tài)即是指表征地下水?dāng)?shù)量與質(zhì)量的各種要素（如水位、泉流量、開(kāi)采量、溶質(zhì)成分與含量、溫度及其它物理特征等）隨時(shí)間而變化的規(guī)律。其變化規(guī)律可以是周期性的變化，也可以是趨勢(shì)性的變化。變化的周期可以是晝夜的（如月球引力導(dǎo)致的固體潮），也可以是季節(jié)性的或者是多年

2、的。其變化的速率，在天然狀態(tài)下一般具較明顯的周期性，或具極為緩慢的趨勢(shì)性。在人為因素（開(kāi)采或排除）的影響下，其變化率可大大加強(qiáng)。這種迅速的變化，可能對(duì)地下水本身和環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的后果。地下水的質(zhì)與量之所以變化，主要是由于水量和溶質(zhì)成分在補(bǔ)充和消耗上的不平衡所造成的。所謂地下水均衡，就是指這種在一定范圍、一定時(shí)間內(nèi)，地下水水量、溶質(zhì)含量及熱量等的補(bǔ)充（流入）與消耗（流出）量之間的數(shù)量關(guān)系。當(dāng)補(bǔ)充與消耗量相等時(shí)，地下水（量與質(zhì)）處于均衡狀態(tài)；

3、當(dāng)補(bǔ)充量小于消耗量時(shí)，地下水處于負(fù)均衡狀態(tài)；當(dāng)補(bǔ)充量大于消耗量時(shí)，地下水處于正均衡狀態(tài)。地下水在天然條件下，一般多處于均衡狀態(tài)；在人為活動(dòng)影響下，則可能出現(xiàn)負(fù)均衡或正均衡狀態(tài)。從上述概念可知，地下水動(dòng)態(tài)與均衡之間存在著互為因果的緊密聯(lián)系。地下水均衡是導(dǎo)致動(dòng)態(tài)變化的實(shí)質(zhì)，即導(dǎo)致動(dòng)態(tài)變化的原因；而地下水動(dòng)態(tài)則是地下水均衡的外部表現(xiàn)，即動(dòng)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。2研究地下水動(dòng)態(tài)與均衡的意義研究地下水動(dòng)態(tài)與均衡的意義研究

4、地下水動(dòng)態(tài)與均衡，對(duì)于認(rèn)識(shí)區(qū)域水文地質(zhì)條件、水量和水質(zhì)評(píng)價(jià)，以及水資源的合理開(kāi)發(fā)與管理，都具有非常重要的意義。任何目的、任何勘查階段的水文地質(zhì)調(diào)查，都必須重視地下水動(dòng)態(tài)與均衡的研究工作。由于對(duì)地下水動(dòng)態(tài)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，往往要經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的資料積累才能得出結(jié)論，因此在水文地質(zhì)調(diào)查時(shí)，應(yīng)盡早開(kāi)展地下水動(dòng)態(tài)與均衡研究。其研究意義具體表現(xiàn)在：（1）在天然條件下，地下水的動(dòng)態(tài)是地下水埋藏條件和形成條件的綜合反映。因此，可根據(jù)地下水的動(dòng)態(tài)特征分析、認(rèn)

5、識(shí)地下水的埋藏條件、水量、水質(zhì)形成條件和區(qū)分不同類型的含水層。（2）地下水動(dòng)態(tài)是均衡的外部表現(xiàn)，故可利用地下水動(dòng)態(tài)資料去計(jì)算地下水的某些均衡要素。如根據(jù)次降水量、潛水位升幅和潛水含水層給水度計(jì)算大氣降水的入滲系數(shù)；根據(jù)潛水位的升幅或降幅計(jì)算地下水的儲(chǔ)存量及潛水的蒸發(fā)量等。（3）由于地下水的數(shù)量與質(zhì)量均隨著時(shí)間而變化，因此一切水量、水質(zhì)的計(jì)算與評(píng)價(jià)，都必須有時(shí)間的概念。如對(duì)同一含水層來(lái)說(shuō)，在雨季、旱季、豐水年、枯水年，其水資源數(shù)量與水質(zhì)都

6、可能大不一樣。因此，地下水動(dòng)態(tài)資料是地下水資源評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)時(shí)必不可少的依據(jù)。的相關(guān)關(guān)系。（3）根據(jù)所獲得的各種動(dòng)態(tài)資料，考慮各種影響因素（水文、氣象、開(kāi)采或人工補(bǔ)給地下水等）的作用，確定區(qū)內(nèi)地下水的成因類型。為認(rèn)識(shí)區(qū)域地下水的埋藏條件，水質(zhì)、水量的形成條件及有害環(huán)境地質(zhì)作用的產(chǎn)生和發(fā)展原因等，提供動(dòng)態(tài)上的佐證。二、地下水均衡研究的基本任務(wù)二、地下水均衡研究的基本任務(wù)（1）為進(jìn)行均衡研究，首先要確定均衡區(qū)的范圍及邊界的位置與性質(zhì)。當(dāng)區(qū)域較大

7、，各地段的地下水均衡要素組成又不相同時(shí)，應(yīng)劃分均衡亞區(qū)。為便于均衡計(jì)算，每個(gè)均衡區(qū)（或亞區(qū)）最好是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元。均衡區(qū)的邊界最好是性質(zhì)比較明確、位置比較清楚的某一自然邊界（或地質(zhì)界線）。（2）確定均衡區(qū)內(nèi)地下水均衡要素的組成及地下水水量或水質(zhì)均衡方程的基本形式。在建立方程時(shí)，應(yīng)考慮到，同一均衡區(qū)在不同的時(shí)段，其均衡要素的組成可能是不同的。因此，在均衡計(jì)算之前，還應(yīng)劃分出均衡計(jì)算的時(shí)段，即確定出均衡期。（3）通過(guò)直接（野外實(shí)

8、測(cè)或室內(nèi)測(cè)定）或間接（參數(shù)計(jì)算）方法，確定出地下水各項(xiàng)均衡要素值，為地下水水量、水質(zhì)的計(jì)算與預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（4）通過(guò)區(qū)域水均衡計(jì)算，確定出區(qū)內(nèi)地下水的均衡狀態(tài)，預(yù)測(cè)某些水文地質(zhì)條件的變化方向，為制定合理的地下水開(kāi)發(fā)方案及科學(xué)管理措施提供基本依據(jù)。4地下水動(dòng)態(tài)與均衡的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目地下水動(dòng)態(tài)與均衡的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目對(duì)大多數(shù)水文地質(zhì)勘查任務(wù)來(lái)講，地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的基本項(xiàng)目都應(yīng)包括地下水水位、水溫、水化學(xué)成分和

9、井、泉流量等。對(duì)與地下水有水力聯(lián)系的地表水水位與流量，以及礦山井巷和其它地下工程的出水點(diǎn)、排水量及水位標(biāo)高也應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，一般是以水質(zhì)簡(jiǎn)分析項(xiàng)目作為基本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，再加上某些選擇性監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。選擇性監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是指那些在本地區(qū)地下水中已經(jīng)出現(xiàn)或可能出現(xiàn)的特殊成分及污染物質(zhì)，或被選定為水質(zhì)模型模擬因子的化學(xué)指標(biāo)。為掌握區(qū)內(nèi)水文地球化學(xué)條件的基本趨勢(shì)，可在每年或隔年對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)進(jìn)行一次全分析。地下水動(dòng)態(tài)資料，常常隨著觀測(cè)資料系列的延長(zhǎng)而