【正文】 面。 2022/5/27 110 2022/5/27 111 2022/5/27 112 一個(gè)完整的松散堆積物含水系統(tǒng)往往具有很大的規(guī)模，而實(shí)際研究區(qū)的范圍可能要小得多。 因此，松散堆積物含水系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而地下水流動(dòng)系統(tǒng)的概念為處理這類問題提供了理論和分析方法。 2022/5/27 113 地下水流動(dòng)系統(tǒng)是只有源到匯的流面群構(gòu)成的 ， 具有統(tǒng)一時(shí)空演變過程的地下水統(tǒng)一體 。 地下水流動(dòng)系統(tǒng)的概念是以地下水系統(tǒng)的軟結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)的 。 2022/5/27 114 地下水流動(dòng)系統(tǒng)的分析 ， 可以用 定性和半定量 的方法 ， 也可用 定量計(jì)算 的方法 。 定性和半定量的方法是利用野外勘察獲取的水頭等值線圖 、 水壓 深度曲線圖以及測高曲線等 ， 通過對(duì)壓力增量的分析或利用具有代表性的水化學(xué)資料來推斷 ， 這種方法適用于 區(qū)域大 、 資料點(diǎn)少 的情況 。 定量計(jì)算的方法主要是 通過數(shù)值模擬得出的網(wǎng)流圖 （ 見冰溝例子 ） 來分析 ， 這種方法需要的資料較多 ， 研究結(jié)果也更精確 。 2022/5/27 118 三 地下水資源的分布特征 2022/5/27 119 地下水資源以系統(tǒng)的形式埋藏 、 分布 。 作為開放系統(tǒng) ， 其數(shù)量和質(zhì)量既與氣候 、 水文地質(zhì)條件有密切聯(lián)系 ， 表現(xiàn)出地域性的分區(qū)特點(diǎn) ， 又在地下水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)控制下 ， 具有明顯的分帶性 。 2022/5/27 120 (一）地下水分布的地域性 降水作為地下水的重要補(bǔ)給來源 ， 其數(shù)量多寡直接影響地下水資源的數(shù)量 。 我國年降水量分布不均 ， 總的特點(diǎn)是東南部濕潤多雨 ， 向西北內(nèi)陸逐步遞減 。 因此區(qū)域地下水的補(bǔ)給模數(shù)也具有大體相同的分區(qū)特點(diǎn) 。 由于地形和地質(zhì)條件不同 ， 各地地下水類型和水量分布狀況相差較大 2022/5/27 121 氣候類型 年降水量 /mm 區(qū)域地下水補(bǔ)給模數(shù) /[104m3/(km2a)] 十分濕潤區(qū) ＞ 1600 30~50（巖溶發(fā)育區(qū)） 濕潤區(qū) 800~1600 20~25 半濕潤區(qū) 400~800 5~156 半干旱 干旱區(qū) ＜ 400~200 ~ 我國降水分布及區(qū)域地下水補(bǔ)給模數(shù) 2022/5/27 122 我國孔隙水以昆侖山 秦嶺 淮河一線為界 ，分為南北兩個(gè)大區(qū) 。 北區(qū)多發(fā)育大型的新生代構(gòu)造盆地 ， 這些盆地面積巨大 ， 松散沉積物厚 ，蘊(yùn)藏豐富的地下水 ， 是我國孔隙水的主要分布區(qū) 。 其中 ， 西部各內(nèi)陸盆地如塔里木盆地 、 柴達(dá)木盆地的四周高山區(qū)常年積雪 ， 降水量偏多 ，盆地邊緣的沙礫石層往往具有良好的地下水補(bǔ)給源 ， 而且蓄水和徑流條件甚佳 ， 水質(zhì)較好 ，為理想的取水地段 。 盆地中部氣候干旱 ， 介質(zhì)顆粒較細(xì) ， 地下水埋藏較淺 ， 積鹽明顯 ， 淺層水礦化度高 。 2022/5/27 123 降水量總體上偏小 ， 使這些盆地的產(chǎn)水模數(shù)一般為 （ 5～ 7 ） 104m3/（ km2a） ， 是諸盆地中水資源最貧乏的地區(qū) 。 我國中東部的構(gòu)造盆地分布有黃淮海平原 、 松遼平原 、 長江三角洲平原等 ，地域廣闊 ， 降水量較多 ， 地下水蘊(yùn)藏量豐富 ， 區(qū)域地下水產(chǎn)水模數(shù)大于全國平原區(qū)的產(chǎn)水模數(shù) [ 104m3/（ km2a） ]。 2022/5/27 124 我國巖溶水的分布，以長江為界大體分為兩個(gè)大區(qū)。 在南方，巖溶水主要賦存在晚古生代和早中生代的碳酸鹽巖地層中。該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造多為短軸緊密褶皺，降水充沛，植被茂密，巖溶化強(qiáng)烈且分異明顯，碳酸鹽巖底層的含水層極不均勻。地下水往往集中在溶洞和暗河管道中，并以小型構(gòu)造為單元形成相對(duì)獨(dú)立的巖溶水系統(tǒng)，地下水的補(bǔ)給模數(shù)可高達(dá)（ 30~50） 104m3/（ km2a ）；但在地表巖溶發(fā)育的地區(qū)，往往因降水和地表水的嚴(yán)重漏失而成為缺水地區(qū)。 2022/5/27 125 在北方，巖溶水主要分布在早古生代寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)的碳酸鹽巖中，巖溶化程度較南方低，含水介質(zhì)兼有巖溶和裂隙的雙重結(jié)構(gòu)，呈溶隙網(wǎng)絡(luò)狀，連通性好，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有密切的水力聯(lián)系，可形成統(tǒng)一的流場。在大的構(gòu)造控制下，巖溶水系統(tǒng)的規(guī)模巨大，水量豐富，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，使許多城市和大型企業(yè)供水的開發(fā)對(duì)象。 2022/5/27 126 基巖裂隙水在我國分布面積大 ，大部分賦存于巖漿巖的淺表層和砂巖之中 ， 除在構(gòu)造破碎強(qiáng)烈的地帶可見到豐富的地下水外 ， 一般含水層稍差 ，水量不十分豐富 。 2022/5/27 127 （二）地下水在系統(tǒng)中的分帶性 現(xiàn)以洪積扇為例來討論地下水在系統(tǒng)中的分帶性。 2022/5/27 128 2022/5/27 129 流動(dòng)系統(tǒng)中水流的運(yùn)動(dòng)特征和水化學(xué)垂向變化與分帶特點(diǎn)表現(xiàn)得更為突出、直觀。 由圖 212可以看出，地下水量與水化學(xué)組分的空間分布具有以下特點(diǎn)： 2022/5/27 130 流動(dòng)系統(tǒng)的淺部 由山區(qū)、丘陵到平原，既存在宏觀的由源 到匯的運(yùn)動(dòng)，又存在著由源到匯的徑流過程 . 不同級(jí)別的流動(dòng)系統(tǒng)都存在流線的下降區(qū)、 近水平區(qū)和上升區(qū)，但是，反映地下水側(cè)向 徑流的水平區(qū)的發(fā)育程度卻不同。 區(qū)域流動(dòng)系統(tǒng)的水平區(qū)域范圍較大，流通 量較小，流動(dòng)緩慢。局部流動(dòng)系統(tǒng)的水平區(qū) 較小，水流通量較大，流速快，水交替積極 . 2022/5/27 132 2. 深層地下水大多具有沉壓水的 性質(zhì)且數(shù)量有限 2022/5/27 133 宏觀通一性 無論是在區(qū)域流動(dòng)系統(tǒng)，還是在局部流動(dòng)系 統(tǒng)，地下水總是由各自的源區(qū)向各自的匯區(qū)運(yùn)移。 在這個(gè)過程中，水、巖（土）的相互作用會(huì)隨流程 的增大和作用時(shí)間的增加，且愈來愈充分。水中的 含鹽量逐漸增高，陰離子有遞變趨勢。源區(qū)（流線 下降區(qū)）往往是溶質(zhì)遷移最活躍的地段，地下水礦 化度較低。 與此相反，匯區(qū)則是溶質(zhì)聚集的場所，在該地 段，溶質(zhì)的遷移強(qiáng)度可在很短的距離內(nèi)急劇降低， 導(dǎo)致水化學(xué)組分的濃集，使該區(qū)成為元素的屏蔽帶 . 所以，地下水礦化度較高。 2022/5/27 134 （帶）的嵌套現(xiàn)象 地下水作為溶劑和溶質(zhì)的載體，總是在 一定的滲流流場中運(yùn)動(dòng)。由于不同級(jí)別流場 的嵌套使許多大型地下水系統(tǒng)普遍的結(jié)構(gòu)形 式，所以，水質(zhì)的空間分布也具有區(qū)域水化 學(xué)場和局部水化學(xué)場嵌套的特點(diǎn)。 2022/5/27 135 實(shí)踐表明 ， 只有結(jié)合地下水水動(dòng)力特點(diǎn) 和介質(zhì)結(jié)構(gòu)特征對(duì)水化學(xué)場的嵌套結(jié)構(gòu)進(jìn)行 分析 ， 才有助于我們正確解釋區(qū)域水化學(xué)特 征的水平分區(qū) 、 吹向分帶的復(fù)雜現(xiàn)象 。 例如 ， 在繪制的水化學(xué)平面內(nèi) ， 常出現(xiàn) 以下幾種現(xiàn)象： ① 大面積淡水區(qū)中散布著零星咸水閉合區(qū)； ② 區(qū)域咸水區(qū)存在局部的淡水體； ③ 而在剖面上 ， 則可見到所謂淡水層與咸水層的復(fù)雜組合 。 2022/5/27 136 （三）地下水的動(dòng)態(tài)變化 受降水 、 地表水在時(shí)間上分配不均勻的影響 ， 地下水的水量 、 水位 、 水溫 、水質(zhì)有年內(nèi)和年際的變化 。 年內(nèi)的變化可用各月 （ 日 、 旬 ） 流量的均值均方差及最大 、 最小量的級(jí)差來刻畫 。 年際的變化可用多年的各種統(tǒng)計(jì)特征值來表征 。 2022/5/27 137 大量的研究表明 ， 不同類型和不同規(guī)模的地下水系統(tǒng) ， 地下水動(dòng)態(tài)的特征值相差較大；但與地表水相比 ，地下水的變化則穩(wěn)定的多 。 就拿北方巖溶系統(tǒng)來說 ， 由于大部分地下水通過巖溶大泉 （ 群 ） 排泄 ， 巖溶水的宏觀動(dòng)態(tài)可用泉水的動(dòng)態(tài)來反映 。 2022/5/27 138 統(tǒng)計(jì)資料顯示 ， 北方溶巖大泉各月流量占全年總出流量的比例平均介于 7%～ 10%，表現(xiàn)出極強(qiáng)的穩(wěn)定性 ， 而我國河流的月均水量卻相差數(shù)十倍 ， 甚至更大 。 地下水對(duì)降水變化的反應(yīng)沒有地表水敏感 ， 即使是在地下水動(dòng)態(tài)變化相對(duì)劇烈的潛水分布區(qū) ， 徑流量和水位雖然會(huì)因?yàn)榻邓募皶r(shí)補(bǔ)給而增大 ， 但動(dòng)態(tài)曲線也相對(duì)平緩 . 2022/5/27 139 地下水動(dòng)態(tài)具有上述特點(diǎn)的原因有二 ： 一是地下水在巖石空隙中運(yùn)動(dòng) ，屬有介質(zhì)水流 ， 滲透速度較地表水緩慢； 二是地下水系統(tǒng)具有較大的儲(chǔ)容空間 ， 滲透 、 排泄能力有限 ， 地下水水量的輸移和水壓的傳遞表現(xiàn)出明顯的延遲 、 疊加效應(yīng) 。 2022/5/27 140 由于各地降水特點(diǎn)不同及地下水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的差異 （ 包括深 、 淺部開放程度的差異 ） ， 不同的地下水系統(tǒng)以及同一地下水系統(tǒng)的不同地點(diǎn) 、 深度的地下水動(dòng)態(tài)也各異 。 這種差異主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面： 2022/5/27 141 ① 潛水對(duì)外界補(bǔ)給的反應(yīng)較敏感，往往具有年的變化周期，水位、水量的變動(dòng)幅度相對(duì)大一些，與之相比承壓水的動(dòng)態(tài)則相對(duì)穩(wěn)定。 ② 在宏觀穩(wěn)的降水規(guī)律和地下水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的控制下，不同地下水系統(tǒng)的水量、水位的動(dòng)態(tài)有其宏觀的特定波動(dòng)周期和波動(dòng)值域； 2022/5/27 142 ③ 水質(zhì)動(dòng)態(tài)與水量 、 水位的變化密切關(guān)聯(lián)； ④ 在開采條件下 ， 地下水流場的變化會(huì)導(dǎo)致地下水水位 、 流量周期 、變幅的改變 ， 同時(shí)水化學(xué)場也會(huì)受到影響 ， 但水質(zhì)的變化表現(xiàn)出明顯的延遲效應(yīng) 。 2022/5/27 143 本章講授結(jié)束