水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)—地下水動(dòng)態(tài)與均衡

1、防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 張耀文張耀文水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)Fundamentals of Hydrogeology 9.1 地下水的動(dòng)態(tài)和均衡的概念地下水的動(dòng)態(tài)和均衡的概念 9.2 地下水的動(dòng)態(tài)地下水的動(dòng)態(tài) 9.3 地下水的均衡地下水的均衡第九章第九章 地下水的動(dòng)態(tài)與均衡地下水的動(dòng)態(tài)與均衡 第九章第九章 地下水的動(dòng)態(tài)與均衡地下水的動(dòng)態(tài)與均衡 提要提要1 1 掌握地下水的動(dòng)態(tài)與均衡的掌握地下水的動(dòng)態(tài)與均衡的概念。概念。2 2 各種情況下的各種情況下的地下水均衡方程式及各項(xiàng)均衡要素地下水均衡方程式及各項(xiàng)均衡要素的意義和的意義和 計(jì)算方法。計(jì)算方法。3 3 能夠能夠分析分析地下水動(dòng)態(tài)形成機(jī)制

2、、影響因素及動(dòng)態(tài)類型。地下水動(dòng)態(tài)形成機(jī)制、影響因素及動(dòng)態(tài)類型。4 4 了解地下水開(kāi)發(fā)與地面沉降的關(guān)系。了解地下水開(kāi)發(fā)與地面沉降的關(guān)系。 9.1 9.1 地下水的動(dòng)態(tài)和均衡的概念地下水的動(dòng)態(tài)和均衡的概念9.1.1 9.1.1 地下水動(dòng)態(tài)的概念地下水動(dòng)態(tài)的概念 地下水各要素（如水位、水量、水化學(xué)成分、水溫等）地下水各要素（如水位、水量、水化學(xué)成分、水溫等）隨時(shí)間的變化。隨時(shí)間的變化。0102030405060708090100123456789101112月份降雨量（mm）173173.1173.2173.3173.4173.5173.6173.7173.8地下水位（m）降雨量地下水位永茂鄉(xiāng)永茂鄉(xiāng)

3、2000年地下水位變化動(dòng)態(tài)曲線圖年地下水位變化動(dòng)態(tài)曲線圖 9.1 9.1 地下水的動(dòng)態(tài)和均衡的概念地下水的動(dòng)態(tài)和均衡的概念9.1.2 9.1.2 地下水均衡的概念地下水均衡的概念 指某一時(shí)段內(nèi)某一地段內(nèi)地下水水量（鹽量、熱量、指某一時(shí)段內(nèi)某一地段內(nèi)地下水水量（鹽量、熱量、能量）的能量）的收支收支狀況。狀況。 二者關(guān)系：二者關(guān)系：地下水動(dòng)態(tài)是地下水均衡的外在表現(xiàn)，地下水地下水動(dòng)態(tài)是地下水均衡的外在表現(xiàn)，地下水均衡是地下水動(dòng)態(tài)的內(nèi)在原因。均衡是地下水動(dòng)態(tài)的內(nèi)在原因。9.1.3 9.1.3 地下水動(dòng)態(tài)與均衡研究的意義地下水動(dòng)態(tài)與均衡研究的意義查清地下水補(bǔ)給、排泄與資源條件、含水層之間、含水層與查清地

4、下水補(bǔ)給、排泄與資源條件、含水層之間、含水層與地表水之間的關(guān)系；地表水之間的關(guān)系；認(rèn)識(shí)區(qū)域水文地質(zhì)條件；認(rèn)識(shí)區(qū)域水文地質(zhì)條件；進(jìn)行水量和水質(zhì)評(píng)價(jià)；進(jìn)行水量和水質(zhì)評(píng)價(jià)；地下水資源合理開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)管理，防止地下水危害；地下水資源合理開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)管理，防止地下水危害；檢驗(yàn)水文地質(zhì)結(jié)論。檢驗(yàn)水文地質(zhì)結(jié)論。9.2.1 9.2.1 地下水動(dòng)態(tài)的形成機(jī)制地下水動(dòng)態(tài)的形成機(jī)制與環(huán)境的相互作用與環(huán)境的相互作用v 降水降水補(bǔ)給地下水系統(tǒng)補(bǔ)給地下水系統(tǒng)水位上升水位上升 (出現(xiàn)變化出現(xiàn)變化） 激勵(lì)激勵(lì)脈沖式的降水脈沖式的降水 響應(yīng)響應(yīng)波狀信號(hào)的信息波狀信號(hào)的信息v 地下水水位對(duì)外界輸入（降水）響應(yīng)的特點(diǎn)：地下水水

5、位對(duì)外界輸入（降水）響應(yīng)的特點(diǎn)： （1 1）滯后和延遲現(xiàn)象）滯后和延遲現(xiàn)象 （2 2）有疊加現(xiàn)象）有疊加現(xiàn)象v 因外界激勵(lì)（或輸入）而引起的系統(tǒng)響應(yīng)（或輸出）的因外界激勵(lì)（或輸入）而引起的系統(tǒng)響應(yīng)（或輸出）的變化幅度是變化幅度是含水系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)含水系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)作用的結(jié)果作用的結(jié)果 某要素（水位）隨時(shí)間的變化程度用穩(wěn)定性來(lái)恒量某要素（水位）隨時(shí)間的變化程度用穩(wěn)定性來(lái)恒量 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定動(dòng)態(tài)穩(wěn)定變化幅度小變化幅度小 動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定變化幅度大變化幅度大9.2 9.2 地下水動(dòng)態(tài)地下水動(dòng)態(tài)降水補(bǔ)給引起地下水位響應(yīng)降水補(bǔ)給引起地下水位響應(yīng)滯后滯后- -延遲延遲- -疊加疊加削峰填谷削峰填谷河北饒陽(yáng)地區(qū)地

6、下水位動(dòng)態(tài)曲線河北饒陽(yáng)地區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)曲線思考思考:影響地下水位變化（動(dòng)態(tài)特征）因素有哪些影響地下水位變化（動(dòng)態(tài)特征）因素有哪些？9.2.2 9.2.2 地下水動(dòng)態(tài)的影響因素地下水動(dòng)態(tài)的影響因素1 1、氣象（氣候）因素、氣象（氣候）因素決定動(dòng)態(tài)總輪廓決定動(dòng)態(tài)總輪廓v 特點(diǎn)特點(diǎn)：大面積，普遍產(chǎn)生影響大面積，普遍產(chǎn)生影響 ( (主要有降水與蒸發(fā)因素主要有降水與蒸發(fā)因素) )v 降水的影響因素降水的影響因素：降水量、降水強(qiáng)度、延續(xù)時(shí)間降水量、降水強(qiáng)度、延續(xù)時(shí)間 蒸發(fā)的影響因素：蒸發(fā)的影響因素：氣溫、濕度、風(fēng)速氣溫、濕度、風(fēng)速v 氣象因素表現(xiàn)：氣象因素表現(xiàn)： 降水的降水的晝夜晝夜變化變化 降水的年內(nèi)降

7、水的年內(nèi)季節(jié)性季節(jié)性變化變化 降水的降水的多年多年變化（如變化（如1111年周期的太陽(yáng)黑子變化）年周期的太陽(yáng)黑子變化）v 與此相對(duì)應(yīng)，地下水動(dòng)態(tài)也有這三種周期性變化與此相對(duì)應(yīng)，地下水動(dòng)態(tài)也有這三種周期性變化 晝夜變化晝夜變化 - -在許多地區(qū)不明顯在許多地區(qū)不明顯 年內(nèi)變化年內(nèi)變化 - -最突出最突出 多年變化多年變化 - -研究周期長(zhǎng)研究周期長(zhǎng)偽變化偽變化真變化真變化氣象（氣候）因素氣象（氣候）因素圖圖93 潛水動(dòng)態(tài)曲線潛水動(dòng)態(tài)曲線 （19541955，北京），北京）虛線為氣溫；蘭色柱狀為虛線為氣溫；蘭色柱狀為降水量；紅色為潛水位；黃色柱狀為蒸發(fā)量降水量；紅色為潛水位；黃色柱狀為蒸發(fā)量河北深

8、縣井水位（河北深縣井水位（H H）年變化與氣壓（）年變化與氣壓（P P）年變化的關(guān)系）年變化的關(guān)系 氣象（氣候）因素氣象（氣候）因素太陽(yáng)黑子的周期性變化太陽(yáng)黑子的周期性變化 氣候多年變化氣候多年變化 ：前蘇聯(lián)卡明草原地下水位變化圖前蘇聯(lián)卡明草原地下水位變化圖 阿利托夫斯基等，阿利托夫斯基等，1956（根據(jù)每年（根據(jù)每年9月月1日水位資料繪成；實(shí)點(diǎn)為實(shí)測(cè)水位，空心點(diǎn)為水位的可值）日水位資料繪成；實(shí)點(diǎn)為實(shí)測(cè)水位，空心點(diǎn)為水位的可值）氣象（氣候）因素氣象（氣候）因素9.2.2 9.2.2 地下水動(dòng)態(tài)的影響因素地下水動(dòng)態(tài)的影響因素2 2、水文因素、水文因素 v指地表水體的變化指地表水體的變化對(duì)地下水動(dòng)

9、態(tài)的影對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的影響響v從右圖中可以看出從右圖中可以看出什么規(guī)律？什么規(guī)律？與地表水體的距離與地表水體的距離有關(guān)有關(guān)思考思考: :與潛水比較與潛水比較, , 受受河水位影響承壓水河水位影響承壓水動(dòng)態(tài)有何特點(diǎn)？動(dòng)態(tài)有何特點(diǎn)？tKhlm影響距離：影響距離：式中：l-影響距離(m)；K-滲透系數(shù)(m/d)；hm-含水層平均厚度(m)；-含水層給水度；t- 時(shí)間(d)。9.2.2 9.2.2 地下水動(dòng)態(tài)的影響因素地下水動(dòng)態(tài)的影響因素3 3、地質(zhì)因素、地質(zhì)因素v 氣候與水文因素決定了一個(gè)地區(qū)地下水動(dòng)態(tài)的氣候與水文因素決定了一個(gè)地區(qū)地下水動(dòng)態(tài)的總輪廓總輪廓v 地質(zhì)因素起修飾作用，濾波或削峰填谷的作用地

10、質(zhì)因素起修飾作用，濾波或削峰填谷的作用 潛水位的埋深潛水位的埋深：埋深的大小，對(duì)滯后：埋深的大小，對(duì)滯后- -延遲時(shí)和變幅的延遲時(shí)和變幅的影響影響 包氣帶巖性包氣帶巖性：K K起作用；起作用； 飽水帶巖性飽水帶巖性：K K和和均起作用均起作用 地下水所處的空間部位地下水所處的空間部位：補(bǔ)給區(qū)，排泄區(qū)。一般而言，：補(bǔ)給區(qū)，排泄區(qū)。一般而言，補(bǔ)給區(qū)較排泄區(qū)更不穩(wěn)定補(bǔ)給區(qū)較排泄區(qū)更不穩(wěn)定 地震、固體潮對(duì)承壓水位影響較明顯。地震、固體潮對(duì)承壓水位影響較明顯。 云南噴水洞云南噴水洞地下暗河地下暗河流量動(dòng)態(tài)曲線流量動(dòng)態(tài)曲線巖溶水動(dòng)態(tài)巖溶水動(dòng)態(tài) 由于地震波的傳遞，大地震可以使距震中數(shù)千公里以由于地震波的傳遞

11、，大地震可以使距震中數(shù)千公里以外的某些敏感的深層承壓水井產(chǎn)生厘米級(jí)的水位波動(dòng)。外的某些敏感的深層承壓水井產(chǎn)生厘米級(jí)的水位波動(dòng)。 據(jù)認(rèn)為，這是由于地震孕震及發(fā)震過(guò)程中據(jù)認(rèn)為，這是由于地震孕震及發(fā)震過(guò)程中地應(yīng)力的變地應(yīng)力的變化使巖層壓縮或膨脹，從而引起震區(qū)以至遠(yuǎn)方孔隙水壓力化使巖層壓縮或膨脹，從而引起震區(qū)以至遠(yuǎn)方孔隙水壓力的異常變化，承壓含水層測(cè)壓水位因而波動(dòng)。的異常變化，承壓含水層測(cè)壓水位因而波動(dòng)。與此相應(yīng)，與此相應(yīng)，有時(shí)震前有時(shí)震前地下水化學(xué)成分也會(huì)改變地下水化學(xué)成分也會(huì)改變。 與其它方法配合，與其它方法配合，監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)可以作為預(yù)報(bào)地震監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)可以作為預(yù)報(bào)地震的一種重要手段。的一種重

12、要手段。 應(yīng)當(dāng)注意，固體潮、地震等引發(fā)的地下水位波動(dòng)只是應(yīng)當(dāng)注意，固體潮、地震等引發(fā)的地下水位波動(dòng)只是能量的傳遞而不涉及地下水儲(chǔ)存量的變化。這種能量傳遞能量的傳遞而不涉及地下水儲(chǔ)存量的變化。這種能量傳遞距離遠(yuǎn)，速度快。距離遠(yuǎn)，速度快。 地震、固體潮對(duì)承壓水位影響較明顯地震、固體潮對(duì)承壓水位影響較明顯地震水振波地震水振波-廣東花都井智利7.8級(jí)-2007水位的地震波效應(yīng)水位的地震波效應(yīng)-地震波傳播時(shí)引起井水地震波傳播時(shí)引起井水位振蕩或階變現(xiàn)象。位振蕩或階變現(xiàn)象。機(jī)理：地震波傳播經(jīng)過(guò)含水層時(shí)，含水層內(nèi)機(jī)理：地震波傳播經(jīng)過(guò)含水層時(shí)，含水層內(nèi)會(huì)交替發(fā)生彈性壓縮與拉張變形，致使孔隙會(huì)交替發(fā)生彈性壓縮與拉

13、張變形，致使孔隙壓力發(fā)生增大與減小的交替變化，導(dǎo)致井水壓力發(fā)生增大與減小的交替變化，導(dǎo)致井水位發(fā)生上升與下降相交替出現(xiàn)的振蕩變化。位發(fā)生上升與下降相交替出現(xiàn)的振蕩變化。地震迅速?gòu)?qiáng)烈地影響地下水的動(dòng)態(tài)：地震迅速?gòu)?qiáng)烈地影響地下水的動(dòng)態(tài)：相應(yīng)地可以引起水質(zhì)的變化。相應(yīng)地可以引起水質(zhì)的變化。不要把不要把水位傳遞速度水位傳遞速度與與地下水實(shí)際流速地下水實(shí)際流速混為一談?；鞛橐徽?。壓力傳遞壓力傳遞質(zhì)量運(yùn)移質(zhì)量運(yùn)移水量問(wèn)題水量問(wèn)題水質(zhì)問(wèn)題水質(zhì)問(wèn)題（如水質(zhì)污染問(wèn)題）（如水質(zhì)污染問(wèn)題）控制控制研究問(wèn)題研究問(wèn)題水位傳遞速度水位傳遞速度地下水實(shí)際流速地下水實(shí)際流速（承壓水）（承壓水）（潛水）（潛水）4 4、人為因素

14、、人為因素包括開(kāi)采、人工回灌、灌溉、庫(kù)渠滲漏、污水排放等包括開(kāi)采、人工回灌、灌溉、庫(kù)渠滲漏、污水排放等 修建水庫(kù)，利用地表水灌溉等，增加了新的補(bǔ)給來(lái)源而修建水庫(kù)，利用地表水灌溉等，增加了新的補(bǔ)給來(lái)源而使地下水位抬升。使地下水位抬升。河北冀縣新莊，河北冀縣新莊，19741974年初潛水位埋深大于年初潛水位埋深大于4m4m，由于灌溉，旱季水位反而上升，到，由于灌溉，旱季水位反而上升，到19771977年雨季，潛水位年雨季，潛水位已接近地表了。已接近地表了。地下水動(dòng)態(tài)成因分類地下水動(dòng)態(tài)成因分類 9.2.3 9.2.3 地下水天然動(dòng)態(tài)類型地下水天然動(dòng)態(tài)類型潛水、承壓水由于排泄方式、交替程度不同，兩者的

15、動(dòng)態(tài)特潛水、承壓水由于排泄方式、交替程度不同，兩者的動(dòng)態(tài)特征也不同征也不同 1 1、潛水的動(dòng)態(tài)類型、潛水的動(dòng)態(tài)類型三種類型三種類型v 蒸發(fā)型蒸發(fā)型 主要出現(xiàn)在干旱半干旱地區(qū)地形切割微弱的平原或盆主要出現(xiàn)在干旱半干旱地區(qū)地形切割微弱的平原或盆地，地下水化學(xué)作用以濃縮作用為主。地，地下水化學(xué)作用以濃縮作用為主。v 徑流型徑流型 廣泛分布于山區(qū)及山前，地下水化學(xué)作用以溶濾作用廣泛分布于山區(qū)及山前，地下水化學(xué)作用以溶濾作用為主。為主。v 弱徑流型弱徑流型 氣候濕潤(rùn)的平原與盆地，蒸發(fā)排泄有限，徑流排泄為氣候濕潤(rùn)的平原與盆地，蒸發(fā)排泄有限，徑流排泄為主，但徑流微弱。主，但徑流微弱。 地下水化學(xué)作用以溶濾作

16、用為主。地下水化學(xué)作用以溶濾作用為主。9.2.3 9.2.3 地下水天然動(dòng)態(tài)類型地下水天然動(dòng)態(tài)類型2 2、承壓水、承壓水v 徑流型徑流型動(dòng)態(tài)變化的程度取決于構(gòu)造封閉條件。構(gòu)造開(kāi)動(dòng)態(tài)變化的程度取決于構(gòu)造封閉條件。構(gòu)造開(kāi)啟程度愈好，水交替愈強(qiáng)烈，動(dòng)態(tài)變化愈強(qiáng)烈，水質(zhì)的淡啟程度愈好，水交替愈強(qiáng)烈，動(dòng)態(tài)變化愈強(qiáng)烈，水質(zhì)的淡化趨勢(shì)愈明顯。化趨勢(shì)愈明顯。 3 3、人類活動(dòng)影響下的地下水動(dòng)態(tài)、人類活動(dòng)影響下的地下水動(dòng)態(tài)v 采排地下水：采排地下水：取水或礦坑排除地下水后，人工采排成為取水或礦坑排除地下水后，人工采排成為地下水新的排泄去路；含水層或含水系統(tǒng)原來(lái)的均衡遭到地下水新的排泄去路；含水層或含水系統(tǒng)原來(lái)的

17、均衡遭到破壞，天然排泄量的一部或全部轉(zhuǎn)為人工排泄量，天然排破壞，天然排泄量的一部或全部轉(zhuǎn)為人工排泄量，天然排泄消失或減少（泉流量、泄流量減少，蒸發(fā)減弱），并可泄消失或減少（泉流量、泄流量減少，蒸發(fā)減弱），并可能增加新的補(bǔ)給量，影響動(dòng)態(tài)能增加新的補(bǔ)給量，影響動(dòng)態(tài)v 補(bǔ)給地下水：補(bǔ)給地下水：修建水庫(kù)，利用地表水灌溉等，增加了新修建水庫(kù)，利用地表水灌溉等，增加了新的補(bǔ)給來(lái)源而使地下水位抬升，形成新的動(dòng)態(tài)特征的補(bǔ)給來(lái)源而使地下水位抬升，形成新的動(dòng)態(tài)特征 地下水動(dòng)態(tài)類型 類 型 出現(xiàn)地區(qū) 動(dòng)態(tài)特征 滲入-蒸發(fā)型 干旱、半干旱區(qū)，地形切割微弱的平原、盆地。 徑流微弱，年水位變化小，水質(zhì)季節(jié)變化明顯，鹽化、

18、土壤鹽漬化。大陸鹽化水。 滲入-徑流型 山區(qū)、山前、水位深埋區(qū)。 年水位變化大而不均，水質(zhì)季節(jié)變化不明顯，水質(zhì)趨于淡化。 滲入-弱徑流型 氣候濕潤(rùn)的平原、盆地，地形切割弱。 年水位變幅小，各處接近，水質(zhì)季節(jié)變化不明顯，淡化。 水文型 沿江河兩岸的條帶地段 年水位變化隨江河水位變化而變化，但幅度小于江河水位變化幅度。 開(kāi)采型 城市及集中開(kāi)采區(qū) 水位變化受開(kāi)采量影響。 9.3 地下水均衡地下水均衡9.3.1 相關(guān)概念相關(guān)概念v 地下水均衡：地下水均衡：某一時(shí)段、某一范圍內(nèi)，地下水水量（熱量、某一時(shí)段、某一范圍內(nèi)，地下水水量（熱量、鹽量、能量）的收支狀況。鹽量、能量）的收支狀況。v 均衡期：均衡期：

19、均衡計(jì)算的時(shí)間段均衡計(jì)算的時(shí)間段v 均衡區(qū)：均衡區(qū)：均衡計(jì)算所選定的地區(qū)均衡計(jì)算所選定的地區(qū)v 正均衡：正均衡：某均衡區(qū)某均衡期內(nèi)地下水水量某均衡區(qū)某均衡期內(nèi)地下水水量( (鹽量、熱量鹽量、熱量) )的的收入大于支出收入大于支出，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量( (熱量、鹽量熱量、鹽量) )增加增加。v 負(fù)均衡：負(fù)均衡：某均衡區(qū)某均衡期內(nèi)地下水水量某均衡區(qū)某均衡期內(nèi)地下水水量( (鹽量、熱量鹽量、熱量) )的的收入小于支出收入小于支出，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量，表現(xiàn)為地下水儲(chǔ)存量( (熱量、鹽量熱量、鹽量) )減少減少。v 水均衡方程式：水均衡方程式：表示水均衡收入項(xiàng)和支出項(xiàng)關(guān)系的方程，補(bǔ)給

20、表示水均衡收入項(xiàng)和支出項(xiàng)關(guān)系的方程，補(bǔ)給量總和量總和(Qi)(Qi)與各消耗量總和與各消耗量總和(Qo)(Qo)的差值等于均衡期始末水的儲(chǔ)的差值等于均衡期始末水的儲(chǔ)存量的變化量存量的變化量( (Q) Q) ，Q= Qi - QoQ= Qi - Qo。v 地下水均衡方程：地下水均衡方程：表示地下水均衡收入項(xiàng)和支出項(xiàng)關(guān)系的方程。表示地下水均衡收入項(xiàng)和支出項(xiàng)關(guān)系的方程。在研究區(qū)內(nèi)某一時(shí)段內(nèi)某一含水層地下水各補(bǔ)給量總和在研究區(qū)內(nèi)某一時(shí)段內(nèi)某一含水層地下水各補(bǔ)給量總和(Qr)(Qr)與與各消耗量總和各消耗量總和(Qd)(Qd)之差值等于均衡期始末的地下水貯存量的變之差值等于均衡期始末的地下水貯存量的變化

21、量化量Q Q的關(guān)系式。即的關(guān)系式。即 Q= Qr - QdQ= Qr - Qd。v 地下水貯存量變化量：地下水貯存量變化量：均衡區(qū)內(nèi)在均衡期起止兩時(shí)刻水位變動(dòng)均衡區(qū)內(nèi)在均衡期起止兩時(shí)刻水位變動(dòng)帶內(nèi)重力水量。通常以水層厚度帶內(nèi)重力水量。通常以水層厚度(h) h) 計(jì)算，其中計(jì)算，其中是變動(dòng)是變動(dòng)帶內(nèi)巖石的給水度；帶內(nèi)巖石的給水度；h h是均衡期水位變化的平均值。是均衡期水位變化的平均值。9.3 地下水均衡地下水均衡v 一般表達(dá)形式：一般表達(dá)形式：A - - B = WA收入項(xiàng)；收入項(xiàng)；B支出項(xiàng)；支出項(xiàng)； W均衡時(shí)段內(nèi)，均衡區(qū)的水量變化量均衡時(shí)段內(nèi)，均衡區(qū)的水量變化量v 均衡結(jié)果（表現(xiàn)）：正均衡或

22、負(fù)均衡均衡結(jié)果（表現(xiàn)）：正均衡或負(fù)均衡9.3.2 水均衡方程式水均衡方程式9.3 地下水均衡地下水均衡9.3.2 水均衡方程式水均衡方程式（P + R1 + G1 +Z1）- （R2 + G2 +Z2） = W P - ( R2 - R1 ) - (G2- G1) - (Z2 - Z1) = WW潛水潛水變化量變化量Wu=h承壓水承壓水變化量變化量Wc=* hc 地表水地表水變化量變化量Ws包氣帶水包氣帶水變化量變化量Wa陸地上某一地區(qū)天然狀態(tài)下總的陸地上某一地區(qū)天然狀態(tài)下總的水均衡：水均衡： 收入項(xiàng)（收入項(xiàng)（A）：）：P、R1、G1、Z1 支出項(xiàng)（支出項(xiàng)（B）：）： R2、G2、Z2凝結(jié)水凝

23、結(jié)水潛水流入量潛水流入量 Xf + Yf + Zc + Wu1 + Qt - (- ( Zu+Qd+Wu2 ) = h潛水流出量潛水流出量蒸發(fā)蒸發(fā)降水降水地表水地表水入滲入滲越流越流地表水地表水排泄排泄?jié)撍夥匠淌綕撍夥匠淌綆追N條件下的潛水均衡方程式：幾種條件下的潛水均衡方程式：v 干旱半干旱平原區(qū)：忽略干旱半干旱平原區(qū)：忽略Zc ；地形切割微弱；地形切割微弱Qd0； 無(wú)越流時(shí)無(wú)越流時(shí)Qt =0；徑流滯緩；徑流滯緩Wu1 Wu2 0； Xf + Yf - - Zu =hh 多年均衡條件下多年均衡條件下 ：h =0，則，則Xf + Yf = Zuv 濕潤(rùn)山區(qū)潛水均衡濕潤(rùn)山區(qū)潛水均衡 Zu

24、=0 Xf + Yf = Qd v 強(qiáng)烈開(kāi)采區(qū)強(qiáng)烈開(kāi)采區(qū) Xf + Yf = Q開(kāi)開(kāi) 潛水均衡方程式潛水均衡方程式Xf + Yf + Zc + Wu1 + Qt - ( Zu+Qd+Wu2 ) = h入滲入滲徑流型徑流型入滲入滲蒸發(fā)型蒸發(fā)型收入：收入：Q側(cè)入側(cè)入，Q越入越入支出：支出：Q側(cè)出側(cè)出，Q越出越出變化量：變化量： Wc=* hc 承壓水均衡方程式承壓水均衡方程式(Q側(cè)入側(cè)入+ Q越入越入)- (Q側(cè)出側(cè)出+ Q越出越出) =* hctQWuZtQfYfXWdQuZWfYfX沖積平原承壓水沖積平原潛水山前丘陵潛水堆積平原含水系統(tǒng)地下水均衡模式圖堆積平原含水系統(tǒng)

25、地下水均衡模式圖 9.3.3 區(qū)域地下水均衡區(qū)域地下水均衡堆積平原含水系統(tǒng)地下水均衡模式分析堆積平原含水系統(tǒng)地下水均衡模式分析v分區(qū)（三段均衡區(qū)）分析：分區(qū)（三段均衡區(qū)）分析tQWuZtQfYfXWdQuZWfYfX沖積平原承壓水沖積平原潛水山前丘陵潛水 232112121WQZZWYYXXduuffff用含水系統(tǒng)分析，水量均衡方程：用含水系統(tǒng)分析，水量均衡方程：進(jìn)行水均衡研究或計(jì)算，切忌避免重復(fù)；否則會(huì)人為地夸進(jìn)行水均衡研究或計(jì)算，切忌避免重復(fù)；否則會(huì)人為地夸大地下水的可利用量，造成不可挽回的損失和后果大地下水的可利用量，造成不可挽回的損失和后果 均衡計(jì)算步驟：均衡

26、計(jì)算步驟：1.分區(qū)分區(qū)2. 整理均衡區(qū)地下水的補(bǔ)給項(xiàng)、排泄項(xiàng)整理均衡區(qū)地下水的補(bǔ)給項(xiàng)、排泄項(xiàng)3. 確定各區(qū)間的補(bǔ)排關(guān)系確定各區(qū)間的補(bǔ)排關(guān)系4. 確定參數(shù)確定參數(shù)5. 進(jìn)行均衡計(jì)算進(jìn)行均衡計(jì)算6. 驗(yàn)證驗(yàn)證洮兒河扇形地地表水與地下水資源轉(zhuǎn)化量洮兒河扇形地地表水與地下水資源轉(zhuǎn)化量1.分區(qū)：分區(qū)：松散巖類孔隙水松散巖類孔隙水 2. 補(bǔ)給項(xiàng)、排泄項(xiàng)補(bǔ)給項(xiàng)、排泄項(xiàng) 3. 補(bǔ)排關(guān)系補(bǔ)排關(guān)系 4. 參數(shù)參數(shù) 洮兒河扇形地地表水與地下水資源轉(zhuǎn)化量洮兒河扇形地地表水與地下水資源轉(zhuǎn)化量5. 均衡計(jì)算均衡計(jì)算 大氣降水大氣降水補(bǔ)給量補(bǔ)給量側(cè)向徑流側(cè)向徑流補(bǔ)給量補(bǔ)給量人工渠滲人工渠滲漏補(bǔ)給量漏補(bǔ)給量河流對(duì)地下水河流對(duì)地下水的補(bǔ)給量的補(bǔ)給量人工開(kāi)采量人工開(kāi)采量側(cè)向徑流排側(cè)向徑流排泄量泄量潛水蒸潛水蒸發(fā)量發(fā)量灌溉入滲補(bǔ)給灌溉入滲補(bǔ)給量量練習(xí)練習(xí)v某水源地位于一正方形區(qū)域內(nèi)，邊長(zhǎng)為某水源地位于一正方形區(qū)域內(nèi)，邊長(zhǎng)為10公里，公里，區(qū)域面積為區(qū)域面積為100平方公里。多年平均降水量為平方公里。多年平均降水量為800毫米，降水入滲系數(shù)為毫米，降水入滲系數(shù)為02。地下水位埋。地下水位埋深大，無(wú)蒸發(fā)。周邊均為補(bǔ)給邊界，單寬流量深大，無(wú)蒸發(fā)。周邊均為補(bǔ)給邊界，單寬流量為每天每米為每天每米5立方米，水源地開(kāi)采量為每年立方米，水源地開(kāi)采量為每年1