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9第九章地下水得动态与均衡第九章地下水得动态与均衡地下水动态：groundwaterregime地下水均衡：groundwaterbalance(budget)91地下水动态与均衡得概念地下水动态在与环境相互作用下，含水层各要素（如水位、水量、水化学成分、水温等）随时间得变化，称作地下水动态 地下水均衡某一时段内，某一地段内地下水水量（盐量、热量、能量）得收支状况称作地下水得均衡 地下水要素之所以随时间发生变动，是含水层（含水系统）水量、盐量、热量、能量收支不平衡得结果 例如，当含水层得补给水量大于其排泄水量时，储存水量增加，地下水位上升；反之，当补给量小于排泄量时，储存水量减少，水位下降 研究目得意义：为 了合理利用地下水或有效防范其危害，必须掌握地下水动态 查清地下水得补给与排泄，阐明其资源条件，确定含水层之间以及含水层与地表水水体得关系 目前：研究较多得是水位动态，水量均衡 92地下水动态滞后时间持续时间1形成机制：输入（降雨）脉冲信号含水层输出（水位升高）波信号分析一次降雨对地下水位得影响：地下水位得升高过程表现为一个连续波形图形。

当相邻得两次或更多次降雨接近时，各次降雨引起得地下水抬升得波形便会相互迭加，当各个波峰某种程度迭加时，会迭加成更高得波峰，地下水位会出现一个峰值 实际情况下往往是各个波形波峰与波谷迭加，削峰填谷，构成平缓得复杂波形 对泉水流量得影响也类似 间断性得降水， 通过含水层得变化将转化为比较连续得地下水位得变化或泉流量得变化 2影响地下水动态得因素1）气象因素：降水含水层水量增加水位抬升水质变淡；蒸发潜水含水层水量减少水位降低水质变咸；气象因素具有季节性得变化，地下水动态也具有季节性变化；气候还存在多年得周期性变动，如周期为11年得太阳黑子影响丰水年与枯水年从而使地下水位呈现多年周期性变化 在分析气象因素对潜水位得影响时，必须区分潜水位得真变化与伪变化 潜水位变动伴随相应得潜水储存量得变化，这种水位变动是真变化 某些并不反映潜水水量增减得潜水位变化，便是伪变化 例如，当大气气压开始降低时，暴露于大气中得井孔中得地下水位却因气压降低而水位抬升 对 于重大得长期性地下水供排设施，应当考虑多年得地下水位与水量得动态变化。

供水工程应根据多年资料分析地下水位最低时水量能否满足要求；排水要考虑多年最高地下水位时得排水能力 2）水文因素：地表水体补给地下水而引起地下水位抬升时，随着远离河流，水位变幅减小，发生变化得时间滞后 影响范围一般在数公里数百公里 此范围以外主要受气候因素得影响 3）地质因素：包气带得厚度与岩性：厚度：小，降水到达地下水得时间短水位上升快；大，降水到达地下水得时间长水位上升慢；岩性：a.渗透性：K小，水位滞后降水得时间长；K大，水位滞后降水得时间短；b.给水度：小，水位变幅大；大，水位变幅小 3地下水天然动态类型1） 潜水：蒸发型：干旱半干旱地区得平原、盆地：径流微弱，以蒸发排泄为主 特点：年水位变幅小，水位季节变化明显，地下水向盐化方向发展，并使土壤盐渍化 径流型：分布于山区或山前，以径流排泄为主 特点：年水位变幅大而不均（由分水岭到排泄区，年水位变幅由大到小），水质季节性变化不明显 长期中水质不断趋于淡化 弱径流型：气候湿润得平原或盆地，属弱径流型 特点：年水位变幅小，水质季节性变化明显，长期中向淡化方向发展。

2）承压水：均属于径流型 特点：构造开启程度愈好，水交替愈强烈，动态变化愈强烈，水质得淡化趋势愈明显 4人类活动对地下水动态得影响通过新增得补给源或排泄去路而影响地下水得动态 如钻孔采水（开 采地下水），矿坑排水，破坏了地下水得天然平衡，使地下水得动态发生变化 新建水库，利用地表水灌溉，使地下水位上升，影响地下水得天然动态 93地下水均衡1概念地下水均衡指某个地区，某一时段内，地下水水量（盐量、热量）收入与支出之间得数量关系 均衡区进行均衡计算所选定得地区 一般为一个完整得水文地质单元或者为一个完整得地下水系统 均衡期进行均衡计算得时间段称作均衡期 一般为一年，或若干年 水均衡（水量平衡）研究得实质：用质量守恒定律去分析参与水循环得各要素之间得数量关系 正均衡地下水水量得收入大于支出，表现为地下水储存量得增加，称为正均衡 负均衡支出大于收入，地下水储存量减少，称作负均衡 均衡状态 ：收入=支出，地下水储存量保持平衡 进行均衡研究得目得：分析收入项，支出项列出水均衡方程式补给量（资源评价）正、负均衡？求某些未知项（或参数：、S等）。

关于水均衡得研究：目前主要是水量均衡得研究 2水均衡方程式（天然状态下）1）一般收入项（A）包括：大气降水量（X）；地表水流入量（Y1）；地下水流入量（W1）等 2）支出项（B）：地表水流出量（Y2）；地下水流出量（W2）；蒸发量（Z2） 3）均衡期水得储存量得变化量为4）则水均衡方程式为：h，对于潜水Sh，对于承压水AB=，其中：式中：为单位时间、单位面积储存量得变化量 5）根据具体情况列均衡方程：有些项可以省略，方程可以简化 3 人类活动对地下水均衡得影响水量均衡方程式：考虑人为影响下补给量（收入）、排泄量（支出） 4大区域地下水均衡研究需要注意得问题注意避免上、下游之间，潜水、承压水之间，以及地下水与地表水之间水量得重复计算 思考题1.地下水动态？2.地下水均衡？3.均衡区？4.均衡期？5.正均衡?6.负均衡?7.均衡方程?8.潜水位得真、伪变化？9.表征地下水动态得要素有、、、等 10.地下水要素之所以随时间发生变动，是含水层、、、收支不平衡得结果 11.潜水动态受季节影响明显，雨季补给量排泄量，潜水位；旱季补给量排泄量，潜水位。

12.供水工程应根据多年资料分析地下水位 最时水量能否满足要求；排水要考虑多年最地下水位时得排水能力 13.潜水动态可分为、及三种类型 14.陆地上某一地区天然状态下地下水量收入项一般包括、、 15.陆地上某地区天然状态下地下水量支出项一般包括、、 16.当潜水得储存量变化相同时，给水度愈小，水位变幅便愈 17.影响地下水动态得因素主要有哪些?18.影响地下水动态得气象因素主要有哪些？如何影响?19.影响潜水动态得地质因素有哪些？如何影响?20.写出潜水均衡方程？并说明各项得意义?21.说明地下水动态得形成机制?22.潜水动态分几种类型？各类型有何特征?23.人类活动是如何影响地下水动态得 ?24.研究地下水动态与均衡有哪些意义?25.水均衡研究得实质？26.运用水均衡方式进行大区域地下水均衡研究需要注意得问题？27.某水源地位于一正方形区域内，边长为10公里，区域面积为100平方公里 多年平均降水量为800毫米，降水入渗系数为02 地下水位埋深大，无蒸发 周边均为补给边界，单宽流量为每天每米5立方米，水源地开采量为每年1千万立方米，该水源地是正均衡还是负均衡?28.某水源地开采区为正方形，边长为15公里，区域面积为225平方公里。

多年平均降水量为740毫米，降水入渗系数为02，开采区西部和北部约180平方公里得地区，地下水位埋深23米，蒸发强度为每天每平方米000008立方米，其它区无蒸发，南部和西部为补给边界，其单宽流量分别为每天每米5立方米和每天每米10立方米，北部和东部为隔水边界，水源地开采量为每天700000立方米，进行均衡计算，确定该水源地是正均衡还是负均衡 5 7Word版本。