第四章地下水的動態(tài)及其預(yù)報

第四章

地下水動態(tài)及其預(yù)報地下水動態(tài)及其預(yù)報影響地下水動態(tài)的基本因素1地下水的動態(tài)觀測2地下水動態(tài)預(yù)測模型3地下水的均衡4地下水動態(tài)及其預(yù)報影響地下水動態(tài)的基本因素1地下水的動態(tài)觀測2地下水動態(tài)預(yù)測模型3地下水的均衡4影響地下水動態(tài)的基本因素

地下水動態(tài)是指地下水位、水量、水質(zhì)和水溫等水文要素隨時間和空間變化的現(xiàn)象和過程。變化的實質(zhì)是上述因素收支不平衡的結(jié)果水位變化：1.水量變化；2.地應(yīng)力作用影響地下水動態(tài)的基本因素

地下水均衡是指地下水水量、鹽量、熱量和能量等的收支狀況。是地下水均衡的外部表現(xiàn)地下水動態(tài)地下水均衡是地下水動態(tài)的內(nèi)在原因意義：合理利用地下水、有效防范相關(guān)生態(tài)環(huán)境問題查清地下水的補(bǔ)給與排泄確定含水層之間以及含水層與地表水體之間的關(guān)系檢驗水文地質(zhì)結(jié)論，論證地下水管理措施影響地下水動態(tài)的基本因素

影響地下水動態(tài)的基本因素自然因素氣象因素水文因素生物因素地下水開采(工業(yè)、農(nóng)業(yè)開采)地下水回灌基本因素人為因素地質(zhì)因素氣候因素土壤因素水利工程人為污染氣候及氣象因素氣候指氣象狀況的多年特點。它會造成地下水位多年的、有規(guī)律的周期性變化，通常較穩(wěn)定；氣象因素包括氣壓、氣溫、風(fēng)、降水和蒸發(fā)等；

晝夜變化（沿海及島嶼地區(qū)）

季節(jié)變化（東部季風(fēng)區(qū)，西北干旱區(qū)）

多年變化（太陽黑子）注意：水動態(tài)的真變化（地下水均衡引起的）水動態(tài)的偽變化（其他因素引起的，如氣壓變化）水文因素地下水與地表水存在水力聯(lián)系的地區(qū)，水文因素對地下水動態(tài)影響顯著；

河水補(bǔ)給（遠(yuǎn)離河流，水位變幅?。?/p>

河流排泄（接近河流，水位變幅?。?/p>

潮汐作用（潮差大，海岸近，水位變幅大）地質(zhì)因素地質(zhì)因素是影響輸入信息變換的因素，起到加強(qiáng)或緩和的作用

包氣帶厚度（越厚地下水位抬升時間越晚）

滲透系數(shù)，給水度（越大，地下水位變幅越?。?/p>

地震（邢臺地震、海城地震、唐山地震）土壤因素和生物因素土壤因素主要影響潛水化學(xué)成分的變化；植被聚集水分，改善入滲條件，葉面蒸騰對潛水產(chǎn)生季節(jié)性和多年變化影響；細(xì)菌對地下水化學(xué)成分有一定影響

改變地下水補(bǔ)給：影響降水時空分布，把壩上游補(bǔ)給增加，下游補(bǔ)給減少，改變下墊面，減小補(bǔ)給如果開采與補(bǔ)給平衡，則地下水位不會下降，如果大于補(bǔ)給則會造成地面沉降、塌陷等問題。補(bǔ)給排泄溫室效應(yīng)、筑壩攔水、城市化，大面積灌溉；人工開采，如鑿井抽水人為因素人為因素

降水對地下水位動態(tài)的影響

開采對地下水位動態(tài)的影響

地下水開采管理一般根據(jù)影響地下水動態(tài)的主要因素和動態(tài)特征來劃分

對于潛水

蒸發(fā)型（干旱半干旱的平原或盆地）

年水位變幅小，各處相近，水質(zhì)季節(jié)變化明顯，不斷鹽化

徑流型（山區(qū)及山前）

年水位變幅大而不均，水質(zhì)季節(jié)變化不明顯，趨于淡化

弱徑流型（氣候濕潤的平原與盆地）

年水位變幅小，各處相近，水質(zhì)季節(jié)變化不明顯，趨于淡化地下水的動態(tài)類型及主要特征其他及人類活動影響下的地下水動態(tài)類型

降水入滲型

年水位變幅較大，地下水位與降水量變化一致或稍滯后

人工開采型

地下水位變幅隨開采量變化明顯

水文型

地下水位隨地表水位變化，其幅度與河流遠(yuǎn)近有關(guān)地下水的動態(tài)類型及主要特征其他及人類活動影響下的地下水動態(tài)類型

灌溉入滲型

地下水位隨灌溉期變化明顯，年內(nèi)高水位期常延續(xù)較長

凍結(jié)型

下層水位變化平緩，變幅不大；上層相反

越流型

年水位隨開采層變化，變幅較小，變化平緩地下水的動態(tài)類型及主要特征地下水動態(tài)及其預(yù)報影響地下水動態(tài)的基本因素1地下水的動態(tài)觀測2地下水動態(tài)預(yù)測模型3地下水的均衡4地下水的動態(tài)觀測(一)地下水動態(tài)長期觀測的目的和任務(wù)(二)地下水長期測內(nèi)容(三)長觀資料的整理與分析(一)地下水動態(tài)長期觀測的目的和任務(wù)目的：根據(jù)水文地質(zhì)條件和對地下水動態(tài)分析研究的要求，建立地下水長期觀測站網(wǎng)，對地下水動態(tài)（如地下水水位、水溫、水質(zhì)等）要素進(jìn)行定期觀測。

基本任務(wù)

地下水長期觀測工作的基本任務(wù)，應(yīng)根據(jù)不同水文地質(zhì)單元區(qū)的地下水埋藏分布和運動規(guī)律，以及不同利用的目的予以確定。(二)地下水長期觀測內(nèi)容主要有：1、水位觀測；2、水溫觀測；3、開采量統(tǒng)計；4、水質(zhì)監(jiān)測。(三)長觀資料的整理與分析1、整理內(nèi)容：月平均、月最大、月最小以及變幅等，各種動態(tài)要素的時間變化曲線及平面等值線圖等。2、分析計算：主要是計算含水層的水文地質(zhì)參數(shù)。地下水水位的觀測地下水水質(zhì)取樣地下水水位、水溫的觀測不同含水層地下水水位的動態(tài)觀測GroundwaterlevelobservationP-76Q-1地下水水位的動態(tài)觀測地下水水位的動態(tài)觀測地下水水質(zhì)的動態(tài)觀測大連海水入侵程度圖

198819942002地下水水溫地下水動態(tài)及其預(yù)報影響地下水動態(tài)的基本因素1地下水的動態(tài)觀測2地下水動態(tài)預(yù)測模型3地下水的均衡4地下水動態(tài)變化預(yù)測模型解析法物理模擬法數(shù)值模擬模型動態(tài)要素回歸模型其他新方法：GM,GA,ANN,……確定性模型隨機(jī)模型確定性模型：變量之間具有確定的函數(shù)關(guān)系；隨機(jī)模型：應(yīng)用概率統(tǒng)計分析方法找出不確定性因素的規(guī)律灤河水源地開采井水位降深變化過程線灤河水源地最大降深等值線圖地下水動態(tài)及其預(yù)報影響地下水動態(tài)的基本因素1地下水的動態(tài)觀測2地下水動態(tài)預(yù)測模型3地下水的均衡4闡明某一地區(qū)在某一時間內(nèi)地下水水量、鹽量和熱量等的收支數(shù)量關(guān)系

均衡區(qū)

均衡計算所選定的區(qū)域

均衡期

進(jìn)行均衡計算的時間段

均衡項

收入項（各類補(bǔ)給量，側(cè)向入流）、支出項（各類排泄量和側(cè)向流出量）和儲存變化量（收支差額）地下水的均衡研究水均衡亦稱水量平衡，指對于某一區(qū)域，在一定時段內(nèi)，水的收入量減去支出量，應(yīng)等于區(qū)域內(nèi)蓄水變化量，即：

ΔV=A–B式中：ΔV—儲存變化量（增量）；A—時段內(nèi)收入之總水量；B—時段內(nèi)支出之總水量；地下水的均衡方程潛水均衡方程式為：

大氣降水補(bǔ)給地下水水量的確定承壓水均衡方程式為：

大氣降水補(bǔ)給地下水水量的確定彈性釋水系數(shù)：含水