第01讲地下水文学

第01讲地下水文学,教材,教辅,考试

地下水水文学

主讲： 刘国东 教授

电话：13881800968

Email:liugd988@http://www.77cn.com.cn

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水文地质与地下水

教 材 地下水水文学

张元禧 施鑫源 学时32 学时 每周 3学时(1次),1-11周

合编

中国水力出版社，1998年

四川大学水电学院

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水文地质与地下水

主要参考书 水文地质学基础

王大纯 张人权 史毅虹地质出版社,1986

地下水动力学

陈崇希 林敏中国地质大学出版社，1999

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绪 论

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水文地质与地下水

绪 论

国内外开发利用地下水概况国内祖先5600年前采用凿井取水(浙江河姆渡),2000多年前自贡已有深达数 百米的盐井，汉武帝时渭北高原的井渠“龙首渠”,驰名中外的“坎儿 井” 目前我国地下水资源开发

国外

地下水水文学研究的发展地下水开发利用的初始阶段(公元前5600~公元前7世纪): 主要用泉水 地下水学科创建前期(公元前7世纪~公元1800年):井采 地下水学科创建时期(1800~1940年)代表人物：达西实验、裘布依假设、泰斯公式，深井、大规模、集中开 采地下水

现代地下水学科创立发展时期(1940年以后)代表人物及理论：Boulton, Jacob, Neuman,计算机应用，水质模型， 科学开发地下水

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水文地质与地下水

导论 本课程的主要内容

地下水赋存条件(水文地质) 地下水补给、迳流与排泄 地下水动态与均衡 地下水运动 含水层参数的确定 地下水资源评价 教学方式

讲授 讨论 习题 思考题 作业 考试

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第一章 地下水及其赋存

Groundwater, subsurface water, water table

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水文地质与地下水

1.1 自然界水的分布、循环与均衡

自然界水的分布地球总水量140786万km3,海水137000万km3 (占97.3%),陆地 地表水2943万km3 (2.1%) ,陆地地下水841.7万km3 (0.6%) 。

自然界水循环(hydro-cycle)水分循环三要素：蒸发(Z)、降水(X)和径流(Y)

自然界水均衡 (water equilibrium)水均衡：在一定时间、一定区域内，水分循环的三要素之间的 数量关系 水均衡原理：对于仸一地区(系统),在仸一时间内，收入的水 量与支出的水量之间的差额必等于其蓄水量的变化。 在海洋：Z0=X0 + Y 在陆地：Zc=Xc - Y 全球： Z0 + Zc= X0 + Xc

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水文地质与地下水

1.2 地下水的赋存 岩土的空隙性(space)孔隙 (pore, porosity)松散岩土中颗粒或颗粒集合体之间普遍存在着孔状空隙， 称为孔隙。 孔隙度n:单位体积岩土(包括孔隙在内)中的孔隙体积，即

n

Vn V

100 %

影响孔隙度的因素 颗粒压实度(图1-2) 颗粒排列方式(图1-3) 颗粒的磨圆度 颗粒的分选性 胶结程度 与颗粒大小无关(图1-4) 常见岩土孔隙度

含泥沙砾石 部分胶结的砂岩

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1.2 地下水的赋存

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1.2 地下水的赋存裂隙(fissure, fracture, crack )风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙 裂隙率 f:

f

Vf V

100 %

溶隙(karst fissure)溶缝、溶孔、溶洞 岩溶率Kk:

岩石裂隙Vk V

Kk

100 %

可溶岩溶隙四川大学水电学院

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1.2 地下水的赋存 水在岩土中的赋存形式

液态水结合水：受到固相表面的吸引力大于其自身重力的那部分水 重力水：距离固相表面更远的、能在重力下运移的那部分水 毛细水：松散岩土中细小孔隙通道构成毛细管，在毛细力的 作用下，地下水沿着细小孔隙上升到一定高度，这种既受重 力又受毛细力作用的水。支持毛细水 悬挂毛细水 孔角毛细水

气态水 固态水 其它：矿物结合水(沸石水、结晶水、结构水)

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1.2 地下水的赋存 水理性质

容水性定义：岩土能容纳一定水量的性能,常用含水率表示。 含水率 :单位体积岩土中所含水的体积(water content; mositure content)

Vw V

100 %

容水度(water capacity) Cw:岩土完全饱和时所容纳的最 大水体积与岩土总体积之比。在数值上，一般与孔隙度(裂 隙率、溶隙率)相等，但对于有膨胀性的岩土，由于充水后 体积扩大，其容水度可大于孔隙度 饱和度(saturation) S:含水率与容水度的比值。S=1表示 饱和，0<S<1表示非饱和

S

Cw

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1.2 地下水的赋存持水性(moisture retention)含水岩土在重力作用下释水时，由于固体颗粒表面的吸附 力和毛细力的作用，使在其空隙中能保持一定 …… 此处隐藏：720字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……