文档介绍：Fundamentals of Hydrogeoloy 水文地质学基础
第十三章地下水资源
Groundwater Resource
本章内容
地下水资源的概念
地下水资源的特性
地下水资源的分类
地下水资源的供水意义
地下水资源的概念
■资源:是自然界存在,可被人类利用的一切
●分可再生的和不可再生的,地下水为可再生资源
■地下水是一种宝贵的、可再生资源淡水资源
■地下水与地表水资源相比的优越之处有:
●空间分布:广而均匀(地表水局限与水文网)
●时间调节性:地下含水系统是天然水库,动态稳定
●水质:水质优,洁净,水温恒定,不易受到污染,但污染后很难治理。
●可利用性:一次性利用投资小,运用费用高
■地下水资源:能从某一地下水盆地中连续地、不至于引
起不良结果地抽取的地下水量(柴崎达雄,1982提出)
地下水资源概念的由来
■为避免地下水位不断下降,限制水井井距、深度与采水量
■ 1915年美国首次提出以含水层或盆地为单元的安全抽水量概念:“所谓安全抽水量,是在不致引起含水层发生危险的涸竭的情况下,能正常而持续地抽水的界限水量”〔柴崎达雄,1982〕。
■后来发现,开采地下水会引起诸如:地面沉降、海水入侵、咸水入侵等造成巨大经济损失的环境损害。
■安全抽水量的定义修改:“能从某一地下水盆地中连续地、不至于引起不良结果地抽取的地下水量”〔柴崎达雄)。
■允许利用的地下水资源量,不仅受到自然条件的制约,还受到技术、经济、社会乃至法律条件的制约。
地下水资源的特征
系统性
●形成:地下水资源是按系统形成与分布的
●系统内:地下水是一个统一的整体(有水力联系的),系统内部任何一部分的输入(补给或抽水),都会影响(波及)整个系统
●系统性看:地下水资源量原则上等于含水系统的补给量
●资源量按系统计算:以系统为单元统筹规划利用,开发与管理
●难点:系统边界不易确定;边界有叠置,边界垮行政区域
●问题:造成重复计算水量,人为夸大水量,开采过渡,难以管理(不同行政区)
可恢复性
■天然可再生的资源均具有可恢复性
■地下水资源是通过水文循环使水量恢复、水质更新的,循环过程是通过补给与排泄两个环节完成的。
■恢复能力的强弱与水文循环的交替速度有关:
●图示条件:比较哪个含水系统更优??
■一个恢复性很差的含水系统,其规模再大,储备水再多,也会被用完(枯竭)——而“无以为继”。
因此,可恢复性是供水水源的必需条件。
可恢复性
可恢复性图
■恢复能力的强弱与水文循环的交替速度有关:
●图示条件哪个含水层系统可恢复性更优??
调节性
■表现在地下含水系统本身就是一个地下水库—具有水库的功能,地下水库是天然形成的:
●含水介质对水流起到阻滞作用→延长过水时间
●地质构造形成的“蓄水池”,向斜盆地,断块盆地
■调节能力大小取决于:
①地质构造的规模
(容积大小-B)
②含水介质的储水能力
给水度μ,含水层厚度m
地下水资源的分类
■地下水的分类考虑两方面因素
●地下水自身的特性(含水系统贮水与运动)
●从供水的要求—持续而均衡地供应一定的水量
■含水系统—有着两类水量:
●经常与外界交换的水量
—补给资源(A)
●保持于含水系统中的水量
—储存资源(B)
地下水资源—补给资源
补给资源:可以恢复与再生的,是与外界系统经常发生交替的水量。
●影响因素:受气候等因素影响,年与季节的变化
●量纲: 流量单位m3/a
●决定含水系统中地下水资源的可恢复性
●数值大小= 含水系统的补给量