地下水化学成分形成的主要影响因素
地下水化学成分形成的主要影响因素有四大类：分别是自然地理因素、地质因素和水文因素、生物因素和人为因素，下面将详细分析并举例说明其主要的影响因素。
一.自然地理因素
包含地形；水文；气候（气象/降水/气温/蒸发）。
（1）地形：影响水交替条件，而水交替条件又影响水的化学成分和矿化度。地形切割强烈，水的交替条件就好，有利于淡水的形成。反之，则形成高矿化度的咸水或盐水。如山区形成碳酸型水，而平原易形成硫酸水或氯化物型水
（2）水文：密集的水文网有利含水层的水交替条件。盐分的带出及淡潜水的形成。在水文网稀疏的条件下，地下水径流受阻，从而使潜水矿化度增高。
（3）气候
①气象
②降水
大气降水能使地下水的储存量、矿化度和化学成分发生明显变化。
降雨对地下水化学成分的影响,可以分为直接与间接两种作用方式,所谓直接方式,是指雨水中的化学组分,通过包气带直接入渗补给地下水;间接方式,是指雨水在经过包气带并与岩土发生复杂的物理化学作用过程中进入地下水。实际上,地下水化学成分的变化,是在上述
两种过程中共同完成的只不过在降雨为pH值过低的酸雨时与岩土的作用更强烈,地下水化学成分的变化更深刻罢了。
i.据苏州市某厂周围1984年检测的浅层地下水中SO42-含量和水的化学类型,由资料看出,硫酸型水广泛分布,面积约为五平方公里，其中C8井点矿化度为2.21克/升，总硬度高达50.7德国度，为全市之冠；尤其是距该厂北侧30米左右的C5、C3。井孔点(为浅钻孔,水位埋深1米),地下水中SO42-含量居然高达2.63 一2.494克/ 升,矿化度达到4.93 一5.21 克/ 升,总硬度为2 5.2一4 1.6德国度,明显的与该厂经常排放高浓度的SO42-所形成的酸雨有密切关系,地下水中的SO42-含量如此之高,与酸雨中的高含量的SO42-的直接入渗有关,也是酸雨中高浓度的H+与本区浅部土层中丰富的铝硅酸盐( 100克土中含有SiO2 +A l2O3达到80克左右) 强烈作用的结果。
ii.因子F3[2]的得分表现为地下水小于地表水，在马鞍山收费站和胡家湾最高，这两个点属于地表河流系统，说明岩溶地下水中的Na+、Cl-受到地表水体中溶质的影响.然而，由表3.1的分析可知，金佛山地区的大部分岩溶地下水样品中Na+、Cl-并不高，基本与大气降水接近,可以认为其主要来自大气降水。
③气温
关中盆地气温对地下水富集氟离子的影响。地下水中的氟主要来源于基岩"土壤中的含氟矿物"呈吸附态的氟和氟络合物!但是氟由固相转入液相，由吸附态变为解析态，其迁移转化过程和量受到多种因
素的影响，其中温度的影响阐述如下：图2表示了10~12月份地下水水温与F离子含量关系图。在枯水期，温度较低的情况下，地下水温在7~18℃波动，而高氟地下水温主要集中在13~16℃，最大值出现在13.5~14.5℃。一般情况下，水温高时有利于含氟矿物的溶解和呈吸附态氟的解析，有利于氟在水中富集。这是因为水温高，氟离子的活性增强，岩石"土壤表面的呈吸附态的氟易于解离，并在水中富集; 同时岩石"土壤等的含氟的化合物溶解度增大，导致水中的氟含量升高!但从图中可以看出，在16~18℃范围内，虽然地下水温度较高，但氟离子的含量却相对较小，这是因为在温度较高时，离子的活性增强，其他离子的溶解对氟离子起到了抑制作用。这也说明水温主要是起到促进含氟矿物及呈吸附态氟的解析和溶解，并不是水中氟含量高的主要因素，只是引起地下水中氟离
子含量高的一个有利因素。
④蒸发
关中盆地蒸发对地下水富集氟的影响。高氟地下水形成的首要条件是具有供氟能力强的氟源，包括基岩和土壤中的含氟矿物，以及呈吸附态的氟和氟络合物。由关中盆地氟病区分布图可以看出，轻病区处大部分位于渭北黄土台塬处及河流高级阶地区，包气带主要为黄土或黄土状亚粘土，垂直节理发育，大气降水垂向入渗，土质上疏下实，溶滤作用强烈，包气带中可溶性氟含量较高，该区域水力坡度较大，侧向径流条件较好，潜水位埋深较深，地下水中的氟主要来自水—岩界面间的含氟矿物的溶解与溶滤; 中病区位于二三级阶地处，水力坡度变缓，侧向溶滤作用更加明显，地下水中的氟含量变高; 重病区主要位于构造洼地处，该区域水位埋深浅，蒸发浓缩作用强烈，地下水中的氟随着毛细带上升，受到某些矿物的吸附而滞留在包气带中，随着降雨的入渗，水—岩界面间的含氟矿物通过溶滤作用进入地下水中。图6反映了土壤样本的不同深度处的可溶性氟含量的大小。图7 表示氟含量与不同的水文地球化学地段间的关系。从图6中可以看出，0~0.2m包气带土壤中的可溶氟含量随着深度的增加而增加，基本上在0.2m左右可溶氟的含量最高，说明0.2m以下的包气带可溶性氟主要来自表层，溶滤作用使得可溶性氟在包气带中向下迁移; 而XAT001土壤表层的可溶性氟含量最大，说明表层土已受到了污染。可溶性氟的含量总体上呈减少趋势，0.2~0.5m处的包气带土壤可溶性氟的含量基本上变化很小，说明0.2~0.5m为可溶性氟的吸附带，由于吸附作用的存在使得可溶性氟向水中迁移的量减小，但溶滤作用促进土壤中可溶性氟向地下水中氟转化的总方向并未改变。
图7则说明，PTW004、FCW001和PTW001位于冲洪积扇处，该处水力坡度大"水循环交替积极，以溶滤作用为主，地下水中的氟含量普遍较低; 而淋溶—蒸发地段位于黄土塬和高级阶地处，氟含量的升高主要是因为侧向溶滤作用的加强。由于受到洛河的稀释作用，D004、D001 两点的氟含量相对较小; 强烈蒸发地段位于卤泊滩的塬面洼地处，该地段水位埋藏较浅，水流滞缓，以蒸发浓缩作用为主。图6和图7则说明了氟向地下水中的迁移主要取决于溶滤作用，而地下水中氟的聚集主要取决于蒸发浓缩作用。
二.地质因素和水文地质因素：包含地质构造；土壤、岩石的矿物成
地下水动力学复习资料 名词解释 1、地下水动力学就是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、与喀斯特岩石中运动规律的科学。它就是模拟地下水流基本状态与地下水中溶质运移过程,对地下水从数量与质量上进行定量评价与合理开发利用,以及兴利除害的理论基础。。 2、流量:单位时间通过过水断面的水量称为通过该断面的渗流量。 3、渗流速度:假设水流通过整个岩层断面(骨架+空隙)时所具有的虚拟平均流速,定义为通过单位过水断面面积的流量。 4、渗流场:发生渗流的区域称为渗流场。就是由固体骨架与岩石空隙中的水两部分组成。 5、层流:水质点作有秩序、互不混杂的流动。 6、紊流:水质点作无秩序、互相混杂的流动。 7、稳定流与非稳定流:若流场中所有空间点上一切运动要素都不随时间改变时,称为稳定流,否则称为非稳定流。 8、雷诺数:表征运动流体质点所受惯性力与粘性力的比值。 9、雷诺数的物理意义:水流的惯性力与黏滞力之比。 10、渗透系数:在各项同性介质(均质)中,用单位水力梯度下单位面积上的流量表示流体通过孔隙骨架的难易程度,称之为渗透系数。 11、流网:在渗流场中,由流线与等水头线组成的网络称为流网。 12、折射现象:地下水在非均质岩层中运动,当水流通过渗透系数突变的分界面时,出现流线改变方向的现象。 13、裘布依假设:绝大多数地下水具有缓变流的特点。 14、完整井:贯穿整个含水层,在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。 15、非完整井:未揭穿整个含水层、只有井底与含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。 16、水位降深:抽水井及其周围某时刻的水头比初始水头的降低值。 17、水位降落漏斗:抽水井周围由抽水(排水)而形成的漏斗状水头(水位)下降区,称为降落漏斗。 18、影响半径:就是从抽水井到实际观测不到水位降深处的径向距离。 19、有效井半径:由井轴到井管外壁某一点的水平距离。在该点,按稳定流计算的理论降深正好等于过滤器外壁的实际降深。 20、井损水流经过滤器的水头损失与在井内向上运动至水泵吸水口时的水头损失,统称为井损。 21、水跃:在实验室砂槽中进行井流模拟实验时发现,只有当井中水位降低非常小时,抽水井中的水位与井壁外的水位才基本一致,当井中水位降低较大时,抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象。
地下水动态的形成因素及类型 地下水动态是指地下水的水位、水温、水量及水化学成分等要素随时间和空间有规律的变化。它是自然和人为因素，如气候、水文、地质、土壤、生物及人类活动等对地下水综合作用的过程。 地下水均衡是指地下水的水量或盐分含量在某个时期和某个地段内数量上的增减变化关系。地下水的动态与均衡是一个有机联系的整体，动态是均衡的外部表征，而均衡则是导致动态变化的内在机理。 一、地下水动态的形成因素 （一）自然因素 自然因素中的气候和水文因素对潜水或浅层水的动态形成起着主要的作用。地质因素对深层水的影响则是很大的。土壤和生物因素只对距地表很浅的潜水动态的形成起一定的作用。 1、气候因素：是地下水动态形成的主要影响因素，具有普遍性、分带性及周期特点。地过浅部的地下水普遍明显地受气候因素的制约，呈现出分带规律。其中，降水和蒸发直接地影响着地下水的补给和排泄，所以随着时间的变化，地下水位、水量及水质也跟随着变化。气温不仅影响降水形式和蒸发强度，也会引起地下水温的变化，并使水的化学成分、矿化度和物理性质发生变化，但气温只能影响地过浅部的地下水。一般在20-30m以下就受地温的控制。 2、水文因至少：对地下水动态的形成和影响，从区域上来看是局部的。当地表水与地下水有水力联系时，其联系方式有： 1）地表水长期地补给地下水。例如，河流上游的岩溶发育渗漏段；河流流过山前扇形地的渗透段；河流下游的高河床段等。 2）地下水长期地补给地表水。例如，河流的上游地段；干旱区多数的内陆湖泊。 3）丰水期地表水补给地下水，枯水期地下水补给地表水。例如，河流中游、小型山间盆地附近等。 在岸边附近，地表水对地下水的动态影响比较明显，尤其是在靠近地表水体的地段，其地下水变化较大而又快。反之，则变化小而缓慢。动太变化的影响范围取决于地表水动态变幅的大小及近岸含水层岩性结构等因素，受到波胩的宽度常常由数百米至1000—2000米。 地表水渗补地下水会使水质发生淡化或恶化，故对水化学动态有一定的影响。 3、地质因素：地质因素中除灾变性、偶然发生的急剧变动（如地震、火山、滑坡等作用）外，其它的地质作用大都是极其缓慢而不明显的，只在地质历史的演进中表现出来，而且没有周期性变化的特点。 4、土壤和生物因素 1）土壤因素：当潜水埋藏很浅，并参与成壤作用时，土壤的成分对潜水的化学成分的改变是相当明显的，例如在土壤盐渍化和沼泽化地区，土壤与潜水相互作用，使潜水的含盐情况表现出季节与多年的变化。 2）生物因素：主要是指被对潜水动态的影响，在补给和排泄两个方面均有反映。例如在丛林区，植被不仅促成水分的积聚和强化渗入，同时也涉及到补给期的长短，另外，丛林植被通过根系吸收大量的地下水，再从叶面蒸发出去使潜水位降低。 5、人为因素：近代人类频繁活动引起的地下水天然动态的改变。 二、地下水动态类型 1、分水岭型：在大气降水渗入，蒸发和地下迳流的影响下形成。 2、沿崖型：主要受地表水体（河流、湖泊和海洋）的影响而形成。
地下水的基本知识 1. 地下水的概念 地下水是指以各种形式埋藏在地壳空隙中的水，包括包气带和饱水带中的水。地下水也是参于自然界水循环过程中处于地下隐伏径流阶段的循环水。 地下水是储存和运动于岩石和土壤空隙中的水，那么地下水必然要受到地质条件的控制。地质条件包括岩石性质、空隙类型与连通性、地质地貌特征、地质历史等。 地下水环境是地质环境的组成部分，它是指地下水的物理性质、化学成分和贮存空间及其由于自然地质作用和人类工程——经济活动作用下所形成的状态总和。 2. 地下水的埋藏条件 岩石和土体空隙既是地下水的储存场所，又是运移通道。空隙的大小、多少、连通性、充填程度及其分布规律决定着地下水埋藏条件。根据成因可把空隙区分为孔隙、裂隙与溶隙三种，并可把岩层划分为孔隙岩层(松散沉积物、砂岩等)、裂隙岩层(非可溶性的坚硬岩层)与可溶岩层(可溶性的坚硬岩石)。孔隙岩层中的空隙分布比裂隙可溶岩层均匀，溶隙一般比孔隙、裂隙岩层中的空隙规模大。这三种空隙的大小分别以孔隙度、裂隙率与岩溶率表示，即某一体积岩石中孔隙、裂隙和溶隙体积与岩石总体积之比，以百分数表示。 岩石空隙中存在着各种形式的水，按其物理性质可分为气态水、吸着水、薄膜水、毛细水、重力水和固态水。此外，还有存在于矿物晶体内部及其间的沸石水、结晶水与结构水。水文地质学所研究的主要对象是饱和带的重力水，即在重力作用支配下运动的地下水。 岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。空隙的多少、大小、形状、连通情
况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。将岩石空隙作为地下水储存场所和运动通道研究时，可分为三类，即：松散岩石中的孔隙，坚硬岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶穴。 (1) 孔隙。松散岩石是由大小不等的颗粒组成的。颗粒或颗粒集合体之间的空隙，称为孔隙。岩石中孔隙体积的多少是影响其储容地下水能力大小的重要因素。孔隙体积的多少可用孔隙度表示。孔隙度是指某一体积岩石(包括孔隙在内)中孔隙体积所占的比例。 由于多孔介质中并非所有的孔隙都是连通的，于是人们提出了有效孔隙度的概念。有效孔隙度为重力水流动的孔隙体积(不包括结合水占据的空间)与岩石体积之比。显然，有效孔隙度小于孔隙度。 松散岩石中的孔隙分布于颗粒之间，连通良好，分布均匀，在不同方向上，孔隙通道的大小和多少都很接近。赋存于其中的地下水分布与流动都比较均勻。 (2) 裂隙。固结的坚硬岩石，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩，一般不存在或只保留一部分颗粒之间的孔隙，而主要发育各种应力作用下岩石破裂变形产生的裂隙。按裂隙的成因可分成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙。 成岩裂隙是岩石在成岩过程中由于冷凝收缩(岩衆岩)或固结干缩(沉积岩) 而产生的。岩浆岩中成岩裂隙比较发育，尤以玄武岩中柱状节理最有意义。构造裂隙是岩石在构造变动中受力而产生的。这种裂隙具有方向性，大小悬殊(由隐蔽的节理到大断层)，分布不均一。风化裂隙是风化营力作用下，岩石破坏产生的裂隙，主要分布在地表附近。 裂隙的多少以裂隙率表示。裂隙率(K)是裂隙体积(R)与包括裂隙在内的岩石体积(K)的比值，即或(V/F)100%。除了这种体积裂隙率，还可用面裂隙率或线裂
地下水补径排及动态特征 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
敦煌盆地地下水补、径、排条件及动态特征 孔令峰周斌 （甘肃省地质环境监测院甘肃兰州 730050） 摘要：敦煌盆地地处疏勒河流域下游的党河流域，是敦煌市城镇和农业绿洲主要分布区。本文初步分析了敦煌盆地内地下水的补、径、排特征和动态特征。盆地内地下水补给来源主要为河沟水及渠系、田间水的入渗，径流方式垂直与水平均有，排泄方式以自然蒸发和人工开采为主。地下水年内和年际的变化，呈明显的分带规律。 关键词：敦煌盆地；地下水；补、径、排条件；动态特征 中图分类号：文献标识码：B 敦煌盆地处疏勒河流域下游的党河流域，历史文化名城敦煌即处于此。敦煌市93%的耕地分布于此，是敦煌市城镇和农业绿洲分布区，其地理范围东起西湖乡至甜水井一线，西至甘新交界的库穆塔格沙漠，南北夹峙于北截山、三危山、崔木土山和北山之间，盆地总面积约13046km2，平原区面积约9972km2，是一个山地与平原相间分布的地区。 1地下水补、径、排特征 含水层结构特征 盆地水资源的循环可分为水资源的形成（补给）、径流交替、蒸发消耗（排泄）三个过程。其中南部祁连山为水资源的形成带，而平原区水资源的循环只包含了后两个过程。敦煌盆地南部的祁连山脉，是挽近的强烈隆升带，其地势高亢，降水丰富，是疏勒河、党河的发源地，也是敦煌盆地地下水的主要补给来源。敦煌盆地是挽近不均匀沉降中形成的构造洼地，沉积了巨厚的第四系松散物质，为地下水的贮存运移提供了空间（图1）。盆地含水层主要为上更新统、全新统砂砾石含水岩组，分布于冲洪积、冲湖积平原区，由南向北含水层颗粒由粗变细，含水层类型组合呈单一型至多层型，它们在水平方向上组合起来构成一个连续的、统一的横向为盆地边界所限的含水层系。 1 砂砾岩； 2砂岩粉砂岩；3砂砾层；4含砾砂；5细砂粉砂岩；6粉土；7粉质粘土；8隐伏断层 图 1 敦煌盆地水文地质结构剖面图 Fig 1 The profile of structure of hydrogeology in DunHuang Basin （以上剖面图引自1：20万区域水文地质普查报告敦煌幅） 地下水的补给、径流、排泄 敦煌盆地河沟水及渠系、田间水的入渗是盆地地下水的主要补给来源，地下水的运动趋势与河流、沟谷流向一致，从河流、沟谷上游到下游的含水层系导水性变弱，地下水迳流强度呈递减之势，含水层系水的交替方式也由“入渗～径流”过渡为“入渗～蒸发”。 盆地南部党河洪积扇接受党河水库下泄入河道渠系水入渗补给，导水系数为3000～4000 m2/d，径流强劲，向扇缘径流。东北至党河灌区，灌溉水入渗补给地下
1. 地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、和喀斯特岩石中运动规律的科学。它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程，对地下水从数量和质量上进行定量评价和合理开发利用，以及兴利除害的理论基础。。 2.流量:单位时间通过过水断面的水量称为通过该断面的渗流量。 3.渗流速度（比流量）:假设水流通过整个岩层断面（骨架+空隙）时所具有的虚拟平均流速，定义为通过单位过水断面面积的流量。 4. 实际速度：孔介质中地下水通过空隙面积的平均速度；地下水流通过含水层过水断面的平均流速，其值等于流量除以过水断面上的空隙面积，量纲为L/T。 4.渗流场:发生渗流的区域称为渗流场。由固体骨架和岩石空隙中的水两者组成 5. 层流:水质点作有秩序、互不混杂的流动。 6.紊流:水质点作无秩序、互相混杂的流动。 7.稳定流与非稳定流:若流场中所有空间点上一切运动要素都不随时间改变时，称为稳定流，否则称为非稳定流。 8.雷诺数:表征运动流体质点所受惯性力和粘性力的比值。 9.雷诺数的物理意义:水流的惯性力与黏滞力之比。 10.渗透系数:在各项同性介质（均质）中，用单位水力梯度下单位面积上的流量表示流体通过孔隙骨架的难易程度，称之为渗透系数。 11. 流网：在渗流场中，由流线和等水头线组成的网络称为流网。 12.折射现象:地下水在非均质岩层中运动，当水流通过渗透系数突变的分界面时，出现流线改变方向的现象。 13.裘布依假设：绝大多数地下水具有缓变流的特点。 14. 缓变流：各流线接近于平行直线的运动 14.完整井:贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。 15.非完整井:未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。 16.水位降深:抽水井及其周围某时刻的水头比初始水头的降低值。 17.水位降落漏斗:抽水井周围由抽水（排水）而形成的漏斗状水头（水位）下降区，称为降落漏斗。 18.影响半径:是从抽水井到实际观测不到水位降深处的径向距离。 19.有效井半径:由井轴到井管外壁某一点的水平距离。在该点，按稳定流计算的理论降深正好等于过滤器外壁的实际降深。 20.井损水流经过滤器的水头损失和在井内向上运动至水泵吸水口时的水头损失，统称为井损。 21.水跃:在实验室砂槽中进行井流模拟实验时发现，只有当井中水位降低非常小
地下水动态长期观测 一、地下水动态长期观测的目的与任务 （一）相明各种不同因素的综合作用对地下水的水位、水量、物理性质、化学成分以及细菌成分的影响变化。通过地下水动态长期观测，可以了角地下水开采量和水位降深之间的关，以利于合理的调整开采水量，或者有计划地对地下水进行人工回灌。（二）相清地下水与地表水体之间的动态联系。 （三）提供地下水资源评价所需要的水文地质参数。通过长期观测工作后，相明不同水文地质单元、不同含水层的地下水动态规律，得出地下水动态要素随时间和空间变化的资料，以利于地下水资源计算和提出水资源管理措施等。 二、长期观测站网的建立和组织 根据研究地下水动态的具体任务不同，水文地质观测站网一般分为两种： 区域性的水文地质观测站网：也叫基本网，积累主要水文地质单元中地下水动态的多年观测资料，以查明区域性地下水动态规律。 专门性的水文地质观测站网：是为专门目的或特殊要求而建立的观测站网，常常是在水文地质勘察工作中按要解决的具体问题而组织观测的。 （一）观测点的选择 观测点是观测站网的基本单位，应充分利用已有钻孔、水井及泉作为观测点，而且一定要选择水文地质条件有代表性而且井（孔）结构、地层剖面和井深都清楚，无人为干扰，能作长期使用的井（孔）。一般不专门施工坦目的的观测孔。利用泉作观测点要注意泉水协态的代表性和典型性以及其涌水量观测是否方便等。 （二）观测占的结构与安装 长期观测孔的结构可以分为完整孔与不完整孔。后者的深度最少要达最低水位以下数米。孔径一般不要小于200mm。对第四系含水层的潜水或承压水观测孔，在上部要安装观测套管，含水层部位要安装过滤管，底部要安装沉淀管，孔口要加保护帽。对分层观测的井（孔）要严格进行止水，保证止水的位置正确。分层观测井（孔）可采用同孔并列或同心式观测管设置。基岩观测孔可直接将观测管固定在孔底基岩面上，下部不再下管。观测孔安装时，在下管前要实测井深，为了防止从孔口掉入杂物，应将孔口管高出地面0.5m，并在孔口加盖上锁。另外，还要防管周围严封，并在孔口装置固定的水准点。 泉的观测安装是根据泉出露处的地形和涌水量大小，本着易于量测水温、水量，装置可就简单而固定即可。 （三）观测点网的布设 观测点网的布置应根据不同的观测目的结合观测区的地质、水文地质、地貌条件，以最少的点控制较大面积为原则，具体布设如下： 1、观测线要通过大型集中供水区，应在区中心布置两排观测点，分别平行与垂直地下水流 向。主要观测线要延伸到区域地下水区域下降漏斗范围之外。如果两个水源地很邻近或水源地的附近有矿区，可以两个漏斗之间的中心线方向布置观测线。 2、在河谷地区，应垂直河流延至分水岭之间布置观测线，线上各观测点应分别控制不同的 地貌和水文地质单元，并在不同单元的交界处适当加密观测点距。 3、在山前冲洪积扇地区，观测线应沿扇轴方向布置，观测孔要分别控制迳流带、溢出带和 垂直交替带。为了解扇间地带的水文地质条件也可通过不同的相邻的冲洪扇方向布置横向辅助观测线。 4、为了查明和含水层之间的水力联系，要分层设置观测孔。对于不同成因类型的含水层也
第十章地下水动态与均衡 地下水动态：groundwater regime 地下水均衡：groundwater balance (budget) 10．1 地下水动态与均衡的概念 地下水动态––––地下水各种要素(水位、水量、化学组分、气体成分、温度、微生物等)随时间的变化，称为地下水动态 地下水均衡––––某一时段、某一范围内地下水水量(盐量、热量等)的收支状况，称为地下水均衡。 地下水动态与均衡的关系是：地下水动态是地下水均衡的外在表现，地下水均衡是地下水动态的内在原因。 地下水动态的研究包括：影响因素、类型及成果分析。 地下水均衡的研究包括：均衡区和均衡期的确定，均衡方程式的确定，各收支项的求取，均衡计算结果的校核与分析。 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、能量收支不平衡的结果。例如，当含水层的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。 研究目的意义： 地下水动态监测及成果分析，可以解决一系列理论与实际问题：①检验并完善前期水文地质研究结论；②查明地下水资源数量、质量及其变化；③为数学模拟提供依据；④为拟定合理的地下水利用、防治方案及措施提供依据；⑤检验实施中的利用、防治方案及措施的合理性。 地下水均衡研究，可以为拟定合理的地下水利用、防治方案及措施提供定量依据，检验并完善利用、防治方案及措施。 目前：研究较多的是水位动态，水量均衡。 10．2 地下水动态的影响因素 1．影响地下水动态的因素 地下水动态的本源因素是随时间变动的因素，包括：气象(气候)因素、水文因素、生物因素、地质营力因素、天文因素等。 1）气象因素： ①降水→含水层水量增加→水位抬升→水质变淡； ②蒸发→潜水含水层水量减少→水位降低→水质变咸； ③气象因素具有季节性的变化，地下水动态也具有季节性变化；
浅层地下水动态及其影响因素 前言研究目的与意义 阐述海岸带地下水动态监测之作用与意义（其一，对土壤盐分运移的影响；其二，对植被空间分布和演替的影响；其三，对农田排水），评述前人在该地区的工作，结合拟展开的工作，重点分析已有的不足，点名本次工作的意义 2 材料与方法 地下水监测井空间布点的原则、监测的方法，所可能获得数据和分析方法1.监测井的布设 根据不同的土地利用方式在黄河三角洲海积冲积平原区布置了7口地下水动态监测井，其中有5口井分布于东营市垦利县的黄河口镇，剩下的2口井位于河口区的孤岛镇（图1和表1）。之中的3口井中安装有地下水动态监测系统（型号为ecolog OTT 800），能够实时监测浅层地下水的水位温度和盐分动态，设备以30分钟为间隔监测地下水动态，每天监测48次，通过GPRS信号向位于中国科学院烟台海岸带研究所内的服务器发送数据，分别在每天的0时、6时、12时、18时各发送一次相应时间间隔内的12个数据文件。每个数据文件包含7组内容，分别为地下水位（m），地下水温度（℃），电池电压（伏特V，可以指示设备电量及工作状态），地下水电导率（ms/cm），地下水盐度（ppt），地下水总溶解固体（TDS，g/L）和数据传送的GPRS移动信号。其中电压和移动信号每6小时测一次，地下水盐度和TDS是由电导率根据经验公式计算出的，此过程在监测设备内完成。其余5口井还未安装在线监测设备。
图1监测井井位分布图 在黄河口镇中心轴线沿着黄河由东至西布置5口井，分别为井2、井7、井3、井1和井4，它们之间直线距离分别为3.67Km、1.89Km、9.74Km和1.63Km。井2位于中国科学院黄河三角洲湿地生态环境试验站内，井1在黄河农场的大田内，这两口井都设有地下水动态监测设备（ecolog OTT800），安装时间分别为2013年10月和2014年5月。井3、井4、井7位于承包农户的农田内。相应的位置关系可见表1。 孤岛镇的两口观测井（井5、井6）毗邻，直线距离约260m，距黄河故道约2km。井5旁为稻田，安装有地下水动态监测系统（ecolog OTT800）,安装时间为2014年7月； 井6则在荒地内，主要植物为芦苇。
水的基本知识 1、天然水含有哪些杂质： 按颗粒从大到小分类：悬浮物质、胶体物质、溶解物质（离子和分子） A、悬浮物质：颗粒直径约在 10 -4 mm 以上的微粒，肉眼可见，这些微粒主要是由泥沙、粘土、原生动物、藻类、细菌、病毒以及高分子有机物组成，常常悬浮在水流之中，水产生的浑浊现象，也都是由此类物质所造成。悬浮物是造成浊度、色度、气味的主要来源。 B、胶体物质：直径在 10 -4 mm~10 -6 mm 之间的微粒，是许多分子和离子的集合物，天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物；有机胶体物质主要是动植物的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。胶体物质由于其单位体积所具有的表面积大，故其表面具有较大的吸咐能力。 C、溶解性物质：直径小于或等于 10 -6 mm 的微小颗粒。主要是溶于水中的以低分子存在的溶解盐类的各种离子和气体。 2、水中的有机物： 主要是指水中的腐殖酸和富里酸化合物、生活污水和工业废水的污染物。其中含有动植物纤维、油脂、粮类、染料、有机原料等。水中的有机物有个共同特点，就是要氧化分解，需要消耗水中的溶解氧，而导致水中缺氧，同时会发生腐败发酵，使细菌滋生，恶化水质，破坏水体。有机物是引起水体污染的主要原因之一。 3、水中的异味： 水中的水生动物、植物、或微生物的繁殖和腐烂而发出的臭味；水中有机物质的腐败分解而散发的臭味；水的溶解性气体如 SO2 、 H2S 、 NH3 ；溶解性盐类或泥土的气味、排入水体的工业废水所含如石油、酚类等臭味；消毒水过程加入氯气的气味。 4、水的浊度： 由于水中含有悬浮及胶体状态的微粒，使的原是无色透明的水产生浑浊的程度称为浊度。浑浊度是一种光学效应，是光线透过水层时受到阻碍的程度，表示水层对于光线散射和吸收的能力。 5、水的色度： 水的色度是对天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定时的指标。产生颜色的原因是由于溶于水的腐殖质、有机物或无机物造成。工业废水也可能使水体产生各种各样的颜色。例如：粘土 - 黄色，铁的氧化物 - 褐色，硫化物 - 浅蓝色，藻类 - 绿色，腐败的有机物 - 黑褐色。 6、水的硬度： 水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，附着在受热面上而影响热传导，我们
《地下水动力学》 习 题 集 第一章 渗流理论基础 二、填空题 1．地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为骨架。多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。 2．地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水，而地下水动力学主要研究 重力水的运动规律。 3．在多孔介质中，不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的，但对贮水来说却是 有效的。 4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度，而实际速度是_空隙面积上__的平均速度。 在渗流中，水头一般是指 测压管水头 ，不同数值的等水头面(线)永远 不会相交。 5. 在渗流场中，把大小等于_水头梯度值_，方向沿着_等水头面_的法线，并指向水头_降低_方向的矢量，称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_H x ?-?_、H y ?-?_和_H z ?-?_。
6. 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_和_水头H_等等。 7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。 8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。 9. 渗透率只取决于多孔介质的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为 cm2或da。 10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数，而渗透系数是表征岩层透水能力的参数，影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及水的物理性质，随着地下水温度的升高，渗透系数增大。 11. 导水系数是描述含水层出水能力的参数，它是定义在平面一、二维流中的水文地质参数。 12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。 13. 渗透系数在各向同性岩层中是_标量_，在各向异性岩层是__量_。在三维空间中它由_9个分量_组成，在二维流中则由_4个分量_组成。 14. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是_不一致_。 15. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时，介质的渗透系数越大，则折射角就越_大_。
地下水化学成分形成的主要影响因素 地下水化学成分形成的主要影响因素有四大类：分别是自然地理因素、地质因素和水文因素、生物因素和人为因素，下面将详细分析并举例说明其主要的影响因素。 一.自然地理因素 包含地形；水文；气候（气象/降水/气温/蒸发）。 （1）地形：影响水交替条件，而水交替条件又影响水的化学成分和矿化度。地形切割强烈，水的交替条件就好，有利于淡水的形成。反之，则形成高矿化度的咸水或盐水。如山区形成碳酸型水，而平原易形成硫酸水或氯化物型水 （2）水文：密集的水文网有利含水层的水交替条件。盐分的带出及淡潜水的形成。在水文网稀疏的条件下，地下水径流受阻，从而使潜水矿化度增高。 （3）气候 ①气象 ②降水 大气降水能使地下水的储存量、矿化度和化学成分发生明显变化。 降雨对地下水化学成分的影响,可以分为直接与间接两种作用方式,所谓直接方式,是指雨水中的化学组分,通过包气带直接入渗补给地下水;间接方式,是指雨水在经过包气带并与岩土发生复杂的物理化学作用过程中进入地下水。实际上,地下水化学成分的变化,是在上述
两种过程中共同完成的只不过在降雨为pH值过低的酸雨时与岩土的作用更强烈,地下水化学成分的变化更深刻罢了。 i.据苏州市某厂周围1984年检测的浅层地下水中SO42-含量和水的化学类型,由资料看出,硫酸型水广泛分布,面积约为五平方公里，其中C8井点矿化度为2.21克/升，总硬度高达50.7德国度，为全市之冠；尤其是距该厂北侧30米左右的C5、C3。井孔点(为浅钻孔,水位埋深1米),地下水中SO42-含量居然高达2.63 一2.494克/ 升,矿化度达到4.93 一5.21 克/ 升,总硬度为2 5.2一4 1.6德国度,明显的与该厂经常排放高浓度的SO42-所形成的酸雨有密切关系,地下水中的SO42-含量如此之高,与酸雨中的高含量的SO42-的直接入渗有关,也是酸雨中高浓度的H+与本区浅部土层中丰富的铝硅酸盐( 100克土中含有SiO2 +A l2O3达到80克左右) 强烈作用的结果。
第六章地下水的化学成分及其形成作用 第一节概述 地下水是天然溶液。地下水在参与自然界水循环过程中，与大气圈、水圈与生物圈同时发生着水量交换、化学成分的交换（—水质状况）。 水是良好的溶剂，地下水在空隙中运移时，可以溶解岩石中的组分，使地下水的化学成分丰富多彩。 地下水的物理性质：温度、颜色、嗅、味、密度、导电性与放射性 地下水的化学性质：气体成分、离子成分、胶体物质、有机质等 地下水的放射性、微生物成分等。 第二节地下水的化学特征 一、地下水中常见的气体成分 主要有氧（）、氮（）、二氧化碳（）、硫化氢（）、甲烷（），常见的气体成分与地下水所处环境，地下水的来源有关。 （1）氧（）、氮（） 来源：在大气成分中、含量很高，随降水一起入渗进入地下含水层中。反过来，如果地下水中富含与——也说明地下水是大气起源。由于活跃，在地下水运动中易发生氧化作用而消耗，因此，大气起源的地下水中，也可能独立存在。此外，氮还有生物起源与变质起源。 指示意义：含量高指示氧化环境；封闭环境下，氧被耗尽只剩下，则为大气起源封闭环境。 （2）硫化氢（）、甲烷（） 来源：这两种气体，都是在封闭环境下生成的。如是在有机物与微生物参与的生物化学过程中形成，还原环境下地下水中的→，在成煤过程中，在还原作用下产生，使煤田水富含。同理，甲烷（）是成油和油气藏形成过程的结果，油田水富含甲烷（）。 指示意义：富含和的地下水，指示封闭的还原环境。 （3）二氧化碳（） 大气降水中的含量较低，地下水中主要来源： ①主要源于土壤层（入渗过程溶于水中）：有机质残骸发酵产生、植物呼吸作用产生
②碳酸盐岩地层的脱碳酸作用 ③深部高温下，变质作用生成 ④人类活动，在使用化石燃料（煤、石油、天然气）时，大气中的增加 作用：地下水中增加，水对碳酸盐岩的溶解、结晶岩风化溶解的能力愈强！ （4）地下水中气体成分特征小结： ①气体成分——指示地下水所处的地球化学环境 氧化环境 还原环境 ②气体成分增加水对盐类的溶解能力→促进水—岩的化学反应（即相互作用） 二、地下水中的主要离子成分 （1）概述：地下水中组分很多，而分布广、含量多的主要有七种离子 阴离子：，， 阳离子：，，， 离子成分含量与什么有关？ ①各种元素的丰度（克拉克值）—即某元素在地壳化学成分中的重量百分比 ②该元素组成的化合物在水中的溶解度 在自然界，丰度较高的元素，如Si、Al、Fe，在水中含量很低；而某些丰度较低的，如Cl、S、C，在水中含量却很高。这说明元素组成的化合物的溶解度起主要作用。 （2）主要离子的相对含量与地下水中的总含盐量（TDS）关系 常见地下水的化学成分特征，与地下水的矿化度（或TDS）具有以下关系矿化度：低→ 中→ 高 阴离子： 阳离子： 我们可以得出主要离子构成的盐类溶解度的大小为： 碳酸盐类 < 硫酸盐类 < 氯化物（氯盐） （3）主要离子成分的来源 低矿化度水中的常见离子：
影响地下水的因素：1气温，大气具有一定的温度称为气温。气温越高，蒸发越快。2温度，大气中水汽的含量称为空气湿度。湿度分为绝对湿度与相对湿度。绝对湿度：只能说明某一时刻空气中水汽含量的多少，而不能说明空气中的水分是否达到饱和。相对湿度：绝对湿度与饱和水汽含量之比。相对湿度可以表征空气的干湿程度及降水条件，但不能直接说明蒸发的条件，而饱和差却可以说明这方面的问题。饱和差与蒸发成正比。3降水，A大气降水的强度、延续时间B当地的渗入量的条件4蒸发，水在常温下，由液态转变为气态进入大气的过程。水：水面蒸发、土面蒸发、叶面蒸发地下水：水面蒸发、土面蒸发 径流：指一个流域内的降水除去消耗于蒸发以为的全部水流。径流的表示方法：流量Q=VF、径流总量W=QT、径流深度Y=W/(F*1000)、径流模量M=(Q*1000)/F、径流系数A=Y/X。径流越小，蒸发越大。 岩石空隙的多少、大小、连通程度及分布状况。既是地下水的储存场所，也是地下水的运动通道。空隙：松散沉积物中的孔隙、硬岩石中的裂隙以及岩溶中的溶穴。 岩石中的水：1气态水，可以随着空气的流动而运动。2结合水：强结合水，不能流动，可以转化为气态移动；弱结合水：外层水膜能被植被的根系吸收3重力水：能在重力作用下自由流动重力水是水文地质学研究的主要对象4毛细水：在气、液、固三态才能蒸发5固态水：具有膨胀性。地下水面以上包气带；地下水面以下饱气带。饱气带中有结合水，任何颗粒表面都有结合水。 含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层。隔水层是指那些不能透过与给出水的岩层。构成含水层的条件：具有储存重力水的空间、具备储存地下水的地质构造、具有充足的补给来源。含水层与隔水层具有相当性。 按地下水的埋藏条件：包气带水、潜水、承压水按含水介质的类型：孔隙水、裂隙水、岩溶水 包气带中的水包括土壤水和上层滞水 上层滞水只存在于包气带中，局部隔水层之上的重力水。 潜水时埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层以上、具有自由水面的含水层的重力水。特征：1具有自由水面2在重力作用下由高流入低水位3分布区与补给区一致4受气象、水文因素显著5受人为污染6重要供水水源 承压水：充满与两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水。特征：1受静水压强2补给区小于分布区3动态变化不显著4化学成分复杂5厚度不易发生变化6不易污染 承压水的等水压线图，就是承压水位面的等高线图。水位相等的点连接成线地下水的运动1 地下水在岩石空隙中的运动称为渗透。发生渗流的区域称为渗流区域或渗流场。渗透速度v，渗流量q，水头h，等这些描述渗流场特征的物理量，称为渗流的运动要素。 2水流质点有秩序的、互不混杂的流动，称为层流。3水质点无秩序地、互相混杂的流动，称为紊流运动。 4各个运动要素不随时间改变时，称为稳定流。运动要素随时间变化的水流运动，称为非稳定流。 5达西公式主：Q=K?h/I=K?L K=V/L I=▲H/L Q:渗透流量K：渗透系数?：过水断面积h：水头损失I：水力坡度 6渗透系数的大小不仅与岩石的空隙性有关，而且还与渗透液体的物理性质有关。 7渗流场内的水头及流向是空间的连续函数，因此可作出一系列水头值不同的等水头线和一系列流线，由一系列等水头线与流线所组成的网格称为流网。 8研究地下水的物理性质与化学成分具有一定的意义，通过对它研究，可以更好地对地下水水质作出评价。以满足国民经济各部门对地下水的水质要求。 9温度每升高1℃所需在增加的深度称为地热增温级。 10我国规定饮用水的色度不超过20色度。 11地下水的物理性质：温度、顔色、味（口味）、嗅（气味）、透明度、比重、导电性、放射性。\ 12地下水的化学性质：酸碱性、硬度（总硬度，暂时硬度，永久硬度及碳酸盐硬度）、总矿化度 13地下水化学成分的形成作用：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子吸附交替作用、混合作用、人类活动在地下水化学成分形成中的作用。 14产生浓缩作用具备的条件：干旱或半干旱的气候、较浅的地下水位埋深、毛细作用的颗粒细小的松散土层、地下水流动系统的排泄处。 15地下水化学成分的基本成因类型：溶滤水、沉积
第35卷第3期黑龙江水专学报 Vo l.35,No.32008年9月 Journal of H eilong jiang H ydraulic Eng ineer ing Sep.,2008 文章编号:1000-9833(200803-0120-03 寒冷地区地下水动态规律分析 肖迪芳1 ,张鹏远2 ,廖厚初 2 (1.黑龙江省黑河水文局,黑河164300; 2.黑龙江省水文局,哈尔滨150001 摘要:在分析冻土水文特性和地下水补给过程的基础上,根据对黑龙江省58个地下水位观测点资料的分析,总结了不同地貌条 件下地下水的变化规律。分析了地下水位变化与降水及河流水位变化之间的关系。 关键词:寒冷地区;冻土水文;地下水;动态规律中图分类号:P641.2 文献标识码:A Analyse of Groundw ater Dynamic Rule in Cold Area XIAO D -i fang 1 ,ZHANG Peng -yuan 2 ,LIAO Hou -chu
2 (1.H eihe H ydrology Bureau,H eih e 164300,Heilongjiang,China; 2.Heilongjiang Pr ovin ce H yd rology Bureau ,Harbin 15001,China Abstract:On the base of analyzing frozen ear th hydrolog y characteristic and g roundw ater supply process,acco rding to the analyse of g roundw ater level that lies 58place physio gnomy in H eilong jiang Pro vince, gro undw ater chang ing rule under differ ent landform co ndition is sum marized in this paper.T he relatio n of gro undw ater level precipitatio n and w ater lev el of riv er is analyzed.Key words:cold area;frozen earth hydrolog y;gro undw ater ;dynam ic rule 收稿日期:2008-05-20 作者简介:肖迪芳(1936-,男,湖南岳阳人,高级工程师,长期从事水文预报工作。 地下水是水资源的一个重要组成部分,随着经济建设的迅速发展,越来越多的单位和部门需了解地下水的动态规律。为适应工农业生产和城市建设发展形势的需要,本文根据黑龙江省58个地下水位观测点(1959~1962年的资料,初步分析了寒冷地区地下水的形成和特点,不同地貌条件下地下水位过程线的类型及时空变化规律,以供生产科研部门参考。 1 寒冷地区地下水的形成和特点 地下水的形成包括降雨入渗补给;河、渠、湖(库蓄水渗漏补给;灌溉田间补给;山前侧向流入补给等来源[1] 。地下水位和水量的变化,取决于补给来源,补给量和地理、地形及气候和水文地质条件。在人类活动较少的寒冷地区地下水的变化主要决定于天然降水量,土壤蒸发和与气候有关的冻土深度变化,以及与补排能力有关的水文地质条件。 寒冷地区,由于气候严寒,地下水补给过程受冻土蓄水作用和不透水层作用的影响,与无冻地区相比存在着明显的差异。其中,年内降雨入渗补给时
《地下水动力学》 习题集 第一章渗流理论基础 二、填空题 1．地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为骨架。多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。 2．地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水，而地下水动力学主要研究重力水的运动规律。 3．在多孔介质中，不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的，但对贮水来说却是有效的。 4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度，而实际速度是_空隙面积上__的平均速度。 在渗流中，水头一般是指测压管水头，不同数值的等水头面(线)永远不会相交。 5. 在渗流场中，把大小等于_水头梯度值_，方向沿着_等水头面_的法线，并指向水头_降低_方向的矢量，称为水力坡度。水力坡度在空间直角坐标系中的 三个分量分别为_ H x ? - ? _、 H y ? - ? _和_ H z ? - ? _。 6. 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_和_水头H_等等。 7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。
8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。 9. 渗透率只取决于多孔介质的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为cm 2或da 。 10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数，而渗透系数是表征岩层 透水能力 的参数，影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及 水的物理性质 ，随着地下水温度的升高，渗透系数增大 。 11. 导水系数是描述含水层 出水能力 的参数，它是定义在 平面一、二 维流中的水文地质参数。 12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。 13. 渗透系数在各向同性岩层中是_标量_，在各向异性岩层是__张量_。在三维空间中它由_9个分量_组成，在二维流中则由_4个分量_组成。 14. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是_不一致_。 15. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时，介质的渗透系数越大，则折射角就越_大_。 16. 地下水流发生折射时必须满足方程_11 22 tan tan K K θθ=_，而水流平行和垂直于突变界面时则_均不发生折射_。 17. 等效含水层的单宽流量q 与各分层单宽流量q i 的关系：当水流平行界面时_1n i i q q ==∑_，当水流垂直于界面时_12n q q q q === =_。 18. 在同一条流线上其流函数等于_常数_，单宽流量等于_零_，流函数的量纲为__2/L T __。
地下水动态观测技术规范 减小字体增大字体本标准是根据煤炭工业部《煤炭资源勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程》(1980年版)中的有关章条和其他国家标准、行业标准中的有关规定，结合近15年来生产实践的经验制定的煤炭行业标准，在技术内容上与引用标准等效。本标准对地下水观测方法的自动化问题，由于目前煤矿区应用较少，故未作规定，但应尽可能采用先进的观测仪表及自动控制技术。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院西安分院。 本标准主要起草人：王梦玉。 本标准委托煤炭科学研究总院西安分院负责解释。 1 范围 本标准适用于矿区地下水动态长期观测，是制定地下水动态长期观测规划、设计、工程质量检查、观测报告编写、审查的依据。 2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在标准中引用而构成为本标准的条文。本标准发布时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB／T 12719—91 矿区水文地质工程地质勘探规范 供水水文地质勘察规范冶金工业部(1979) 煤炭资源地质勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程煤炭工业部(1980) 矿区水文地质工程地质普查勘探规范地质矿产部(1982) 矿井水文地质规程煤炭工业部(1984) 煤矿防治水工作条例煤炭工业部(1993年修订) 3 一般要求
3．1 在矿区进入详查阶段即应选择有代表性的井、泉、钻孔、生产矿井、地表水等进行观测，勘探阶段应进一步充实和完善观测工作，勘探结束后应移交给矿山部门继续进行。 3．2 在矿区存在地表水体的情况下，地下水与地表水应统一进行观测，提供完整的地下水动态长期观测资料。 3．3 水文地质条件复杂的矿区，应尽可能在一个完整的水文地质单元内，分别选择地下水补给、迳流与排泄区有代表性的观测点组成观测网。 3．4 对矿区供水和矿坑充水有意义的含水层、地表水体，以及矿坑突水点等，必须设立观测点，进?卸 て诠鄄狻? 3．5 地下水动态长期观测应包括水位、流量、水温、水化学成分、气体成分、物理性质等项目。一般每10d应观测一次水位、流量、水温，雨季、矿坑突水期应加密观测。水质成分和气体成分可取季节性和人为影响时期的代表水样分析化验，但每年不得少于2次。并且观测工作应在同一天进行。 3．6 在进行地下水动态长期观测的同时，应收集有关的气象资料，必要时可建立矿区简易气象站。 3．7 地下水观测准确度，水位应准确至厘米，流量应准确至公升，水温应准确至0．5℃。3．8 地下水动态长期观测设施应采取有效保护措施，观测所使用的工具、仪表应经常检查、校对和维修。 4 地下水的观测 4．1 观测网的布置 4．1．1 矿区地下水动态可划分为气象型、气象—水文型、水文型。长期观测工作应按不同类型的特点，布置观测网。 4．1．2 观测网由观测点、线组成，一般应能覆盖从补给区至排泄区的整个地下水系统。对与矿坑充水和矿区供水有关的含水层、构造带、地表水体等应能进行观测。在地下水系统范围过大的情况下，观测网允许以矿区为主缩小范围，但必须能控制矿坑排水后的降落漏斗。