《水文地质学基础00培训资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水文地质学基础00培训资料（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Fundamentals of Hydrogeology 水文地质学基础,核资源与核燃料工程学院 资源勘查系,开课专业： 资源勘查工程专业 教 材：水文地质学肖长来等，清华大学出版社， 2010年版 学 时 数： 32 学 分： 2 考核方式： 考查 考核成绩： 平时成绩40；结课时笔试60。,课程的目的 目的是使我们通过本课程的学习掌握水文地质学的基本概念、基本原理和基本知识，并系统地获得地下水的形成、埋藏、交替循环、地下水与环境等方面的基础理论知识，培养我们综合分析各种与地下水有关问题及解决实际问题的能力。,课程的目的与内容,绪言Introduction,水自然资源 地下水水资源重要组成部
2、分 分布广、水质佳、水量水质稳定 饮用水源、供水水源 如何有效地利用和保护地下水 水文地质学,0.1 水文学与水文地质学 0.2 地下水的功能（作用） 0.3 水文地质学发展与展望,绪言Introduction,0.1 水文学与水文地质学 0.1.1 水文学：是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律，以及运用这些规律为人类服务的知识体系。 据水文基本术语和符号标准（GB/T50095-98），水文学是研究水存在于地球上的大气中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联系的学科，包括水体的形成、循环和分布，水体的化学成分、生物、物理性质以及它们对环境的效应等。 Hyd
3、rology is the science of waters of the earth, their occurrence, distribution, and circulation; their physical and chemical properties; and their reaction with the environment, including living beings.,绪言Introduction,0.1 水文学与水文地质学 0.1.2 地下水：指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上指赋存 于地下水面以下饱和含水层中的水。 Groundwater is the w
4、ater contained in interconnected pores located below the water table in an unconfined aquifer or located in a confined aquifer.,绪言Introduction,0.1 水文学与水文地质学 0.1.3 水文地质学（hydrogeology）:是研究地下水的数量和质 量随空间和时间变化的规律，以及合理利用地下水或防治其危害的 学科。它研究在与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相 互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律 兴利除害。主要研究地下水的分布
5、、运动和形成规律，地下水的物 理性质和化学成分，地下水资源评价、开发及其合理利用，地下水 对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。,绪言Introduction,0.1 水文学与水文地质学 0.1.4 水文地质学科的分支: 基础学科:水文地质学原理(普通水文地质学、水文地质学基础) 基础理论、基本概念 地下水动力学地下水运动规律 水文地球化学元素的迁移与富集 应用学科:供水水文地质学、农业水文地质学、矿床水文地 质学、区域水文地质学、同位素水文地质学、环 境水文地质学等,0.2 地下水的功能（作用）,地下水是水资源组成部分 水对人类生活与生产起着不可或缺的重大影响 其主要功能（functio
6、ns）为： 1、地下水是一种宝贵的资源（resource） 2、地下水是极其重要的生态环境因子 3、地下水是破坏力极强的灾害因子 4、地下水是一种很活跃的地质营力 5、地下水是地球内部地质演变的信息载体,绪言Introduction,0.2.1 地下水是一种宝贵的资源,a）供水水源(water supply source)工农业用水 优点：分布广泛，动态变化小，水质良好，不易污染 据相关资料：陆地一半为干旱、半干旱地区 1/3耕地，2/3牧区水源不足； 城市供水不足，近来更有增加趋势 世界上，阿拉伯国家-进口雨水，中东的长期摩 擦一是石油，二是水 上世纪80年代以来，我国城市缺水总体也愈来愈严
7、重，很显然:水资源的欠缺严重制约着国民经济的可持续发展,绪言Introduction,我国西北地区缺水剪影,绪言Introduction,我国耕地与农村用水,绪言Introduction,b)液体矿产（liquid mining）富集某些盐类与元素 地下水富含盐类或稀有元素，开发提炼具有工业开采价值 如四川自贡，三叠纪岩层中的卤水，每升达300g之多 医疗或健身功能的矿泉水（Natural mineral water） 疗养院，天然矿泉水厂，啤酒厂等寻找特殊功能的水资源 开发提取一定的能量（热能，冷能）地下水 载热流体 地下水的露头泉井，往往具有冬暖夏凉的特点，地球浅层是常温带保温作用，起到“
8、冬灌夏用，夏灌冬用” 地球是个天然热库可以供热，供取暖等用处地热利用,0.2.1 地下水是一种宝贵的资源,绪言Introduction,0.2.2 地下水是极其重要的生态环境因子,地下水是影响生态与环境的重要因素之一 地下水与其周围的环境，人、水、热、动是个相互依存的有着内在联系的生物生存链，打破一个环节就会引起或正或负的反馈（报复） 地下水的变化往往会打破生态环境系统原有的天然生态平衡状态，使环境发生变化即可以有益，也可以是有害的 有害的例子：用水不当造成的土壤次生盐渍化、土壤沼泽化、土地沙漠化等生态环境问题。,绪言Introduction,土壤次生盐渍化（只灌不排）,绪言Introduct
9、ion,土壤次生盐渍化,绪言Introduction,土壤沼泽化（地下水位过浅）,绪言Introduction,土壤沼泽化,绪言Introduction,土地沙漠化,绪言Introduction,土地沙漠化,绪言Introduction,0.2.3 地下水是破坏力极强的灾害因子,地面沉降、水质恶化、海/咸水入侵、水质污染、地方病（人体所需某种元素地下水中缺乏或过量）、矿坑突水、滑坡、岩溶塌陷、渗透变形均与地下水有关,绪言Introduction,超采地下水地面沉降,绪言Introduction,超采地下水地面沉降,绪言Introduction,超采地下水地面沉降,绪言Introduction,
10、水质污染,绪言Introduction,2005.11.26日污染高峰过哈尔滨城市,2005年11月吉林中石化爆炸，100余吨硝基笨进入松花江，导致哈尔滨城市供水系统瘫痪4天，11月27日恢复供水,市700余万人经历了用水危机。,全城380余井，成为城市供水主源，城市应急系统紧急打井（地下水）,调用纯净水应急,水质污染事件,绪言Introduction,碘缺乏甲状腺肿,陕西定边氟骨症,氟斑牙,地方病,绪言Introduction,航拍四川汶川山体滑坡,地质灾害,绪言Introduction,地面岩溶塌陷的农田,岩溶塌陷,绪言Introduction,0.2.4 地下水是一种很活跃的地质营力,地
11、壳内能量、热量及化学组分的传输者 传递应力：水库诱发地震，地质灾害等与地下水作用相关 人工地震预报观测地下水 地球是个天然热库在地质循环和水文循环中传输地壳内部的能（热）量的传输者 良好溶剂化学组分的迁移与沉淀(传输化学组分) 地下水对油气二次迁移形成油气藏起关键作用 地下水参与岩浆作用、变质作用、岩石圈的形成与改造，乃 至于在地球演变中均起到重要的作用,绪言Introduction,0.2.5 地下水是地球内部地质演变的信息载体,信息载体 由于是应力传递者，同时又是在流动 所以地下水水位，水量，水温，水化学等的变化或异常可以提供埋藏在地下的许多信息 强的溶剂：在地质循环和水文循环中化学组分溶
12、解，传递到适宜的部位沉淀（沉积）：成矿(水化学异常) 如找矿、找油、地震预报、地质演变（古水文地质条件恢复） 地球深部地质年代性质(证据),绪言Introduction,0.3 水文地质学发展与展望,绪言Introduction,0.3.1 发展过程 1.萌芽时期（远古1855） 打井取水探索地下水来源只限于直接观测和推测。 2.奠基时期（18561945） 通过观察、试验、分析，提出一系列关于地下水形成 和运动的重要概念、定律和方法为水文地质学发展 奠定了基础。 3.发展时期（1946年至今） 大规模开发利用地下水研究水文地质过程模拟（物理 模拟、数字模拟）引进系统概念,绪言Introduc
13、tion,绪言Introduction,绪言Introduction,0.3.2 展 望 发展趋势 核心课题转移：找水水文地质学资源生态环境 视野扩展：含水层地下水系统水文-生态环境技术-社会系统。 目标改变：由当前的问题转向长期的可持续发展 内容扩展：从地下水的水量为主，转向水量与水质的研究并重；从狭义地下水，扩大到广义地下水,乃至地下水圈 思路的改变：从求从成生角度，加强过程与机理研究 多学科交叉渗透成为主流：地下水科学与其它自然科学以及社会科学交叉渗透，以多学科方式研究与处理问题 服务方式转变：方式发生了很大改变，如何使水文地质工作成果转化为生产力，成为一个急需解决的重大课题,绪言Introduction,0.3.2 展 望 主体研究内容 地下水运移机制和计算方法、粘性土的渗透机制、地下水中污染物的运移、包气带中水盐运移机制、水文地球化学、同位素水文地质学、地下水资源管理等方面。,绪言Introduction,
