文档介绍：第六章 地下水动态与均衡的研究 1
§1 地下水动态与均衡的概念 1
§2 研究地下水动态与均衡的意义 2
§3 地下水动态与均衡研究的基本任务 2
§4 地下水动态与均衡的监测项目 3
§5 地下水动态的成因类型及主要特征 5
§6 地下水均衡要素的测定方法 7
思考题 15
第六章 地下水动态与均衡的研究
§1 地下水动态与均衡的概念
地下水资源与其它矿产资源的最主要区别就是,其量与质总就是随着时间而不停地变化着。所谓地下水动态即就是指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。其变化规律可以就是周期性的变化,也可以就是趋势性的变化。变化的周期可以就是昼夜的(如月球引力导致的固体潮),也可以就是季节性的或者就是多年的。其变化的速率,在天然状态下一般具较明显的周期性,或具极为缓慢的趋势性。在人为因素(开采或排除)的影响下,其变化率可大大加强。这种迅速的变化,可能对地下水本身与环境带来严重的后果。
地下水的质与量之所以变化,主要就是由于水量与溶质成分在补充与消耗上的不平衡所造成的。所谓地下水均衡,就就是指这种在一定范围、一定时间内,地下水水量、溶质含量及热量等的补充(流入)与消耗(流出)量之间的数量关系。当补充与消耗量相等时,地下水(量与质)处于均衡状态;当补充量小于消耗量时,地下水处于负均衡状态;当补充量大于消耗量时,地下水处于正均衡状态。地下水在天然条件下,一般多处于均衡状态;在人为活动影响下,则可能出现负均衡或正均衡状态。
从上述概念可知,地下水动态与均衡之间存在着互为因果的紧密联系。地下水均衡就是导致动态变化的实质,即导致动态变化的原因;而地下水动态则就是地下水均衡的外部表现,即动态变化的方向与幅度就是由均衡的性质与数量所决定的。
§2 研究地下水动态与均衡的意义
研究地下水动态与均衡,对于认识区域水文地质条件、水量与水质评价,以及水资源的合理开发与管理,都具有非常重要的意义。任何目的、任何勘查阶段的水文地质调查,都必须重视地下水动态与均衡的研究工作。由于对地下水动态规律的认识,往往要经过相当长时间的资料积累才能得出结论,因此在水文地质调查时,应尽早开展地下水动态与均衡研究。
其研究意义具体表现在:
(1)在天然条件下,地下水的动态就是地下水埋藏条件与形成条件的综合反映。因此,可根据地下水的动态特征分析、认识地下水的
埋藏条件、水量、水质形成条件与区分不同类型的含水层。
(2)地下水动态就是均衡的外部表现,故可利用地下水动态资料去计算地下水的某些均衡要素。如根据次降水量、潜水位升幅与潜水含水层给水度计算大气降水的入渗系数;根据潜水位的升幅或降幅计算地下水的储存量及潜水的蒸发量等。
(3)由于地下水的数量与质量均随着时间而变化,因此一切水量、水质的计算与评价,都必须有时间的概念。如对同一含水层来说,在雨季、旱季、丰水年、枯水年,其水资源数量与水质都可能大不一样。因此,地下水动态资料就是地下水资源评价与预测时必不可少的依据。
(4)用任何方法计算的地下水允许开采量,都必须能经受地下水均衡计算的检验;任何地下水开采方案,都必须受地下水均衡量的约束。为尽可能地减少开采地下水引起的负作用,开采量一般不能超过地下水的补给量,即不应破坏地下水的均衡状态。
(5)研究地下水的均衡状态,可预测地下水水量、水质及与地下水有关的环境地质作用的变化及总体发展趋势。
因此,在各种目的的水文地质勘探中,都规定进行一定时期的地下水长期观测,以便进行地下水动态与均衡的研究。勘探阶段愈详细,长期观测工作量愈大,要求的精确度愈高。
§3 地下水动态与均衡研究的基本任务
一、研究地下水动态的基本任务
(1)正确布设地下水动态监测网点,对动态监测的频率、监测次数及监测时间作出科学的规定。
地下水动态监测点的布置形式与位置,主要决定于水文地质调查的主要任务。动态监测成果要满足水文地质条件的论证,地下水水量、水质评价及水资源科学管理方案制定等方面的要求。对干不同的勘查阶段,对以上要求各有侧重。
为阐明区域水文地质条件服务的动态监测工作,其主要任务在于查明区域内地下水动态的成因类型与动态特征的变化规律。因此,监测点一般应布置成监测线形式。主要的监测线应穿过地下水不同动态成因类型的地段,沿着区域水文地质条件变化最大的方向布置。对不同成因类型的动态区,不同含水层,地下水的补给、径流与排泄区,均应有动态监测点控制。
为地下水水量、水质计算与资源管理服务的动态监测工作,其主要任务就是:为建立数学模型、水文地质参数分区及选择参数提供资料。鉴于地下水数值模型在地下水水量、水质评价与管理工作中的广泛应用,要求将相应的动态监测点布