水文地质学基础第1章_水文地质学基础_绪论.pptVIP

我国著名水文地质学家（部分) 肖楠森 王大纯 陈梦熊 卢耀如 袁道先 张宗祜 薛禹群 汪集旸 林学钰 当代水文地质学的特点 核心课题转移：找水→ 资源→环境 研究视野拓展：含水层→地下水系统→社会系统 研究目标改变：局部问题→可持续发展→系统构建 研究内容扩展：水量→质量并重；狭义→广义 研究思路转变：归纳现象→分析机理 多技术手段应用：计算机、3S、同位素、工程 多学科交叉：应用性学科→自然、社会科学渗透 学科性质转变：单纯性应用学科→理论性基础学科 “引渤入新“ ？？ 本节小结 水文地质学的概念 地下水的功能 思考题 地下水有哪些特点和功能？ 所在学科中有哪些涉及地下水的工程/科学问题？ Thank you for your attention 水文地质学基础 杨峰田 讲师 吉林大学环境与资源学院 yangfengtian@jlu.edu.cn 第一章 绪论 2012年11月7日 提 纲 水文地质学的研究对象 地下水的功能 水文地质学发展简史 当代水文地质学的特点 水文地质学的研究对象 水文地质学——研究地下水的科学 地下岩土空隙中普遍赋存有水 饱和带水 非饱和带水 苏联学者： 水文地质学是研究地下水圈的科学 地下水的功能 宝贵的资源：地下水的特点 生产生活用水：占总供水量的~20% 西北、华北：主要供水水源 矿水、地热水 储能、热源 世界地源热泵超常规的发展 (郑克棪, 2010) 地源热泵（GHP）概念图 热泵原理 地下空间：储存废物 景观 重要的地质营力 地下水：物质和热量传输、应力传递载体，地质作用的积极参与者 良好溶剂 水：溶剂（Blamire, 1999） 热液矿床ZnS（地大, 2007） 岩溶 表生带：成壤、风化、岩溶发育过程 地壳深部：地质流体与成矿成藏 安山水的形成机制 地下水与板块构造 地下水与油气成藏 油气聚集 初次运移 二次运移 生油岩 运载岩 运载岩 地下水与岩土体稳定性 膨胀岩的崩解（Zhang，2012） 边坡排水管道（Alden） 护坡 边坡失稳（CGS） 地下水与地震 印度洋地震致广东出现井喷 (2004) 水库诱发地震：广东河源 （水信息网, 2012） 不可忽视的致灾因子 地面沉降 不均匀沉降：比萨斜塔 抽水沉降：墨西哥城 1891~1973年老城区下沉8.7m 2003年以前华北平原地面沉降分布图（何庆成等, 2006） 地裂缝 地裂缝：河北柏乡县（2006） 苏锡常：自80年代末期发现地裂缝至今，共发现20多条地裂缝，长度累计23 km 西安：13条地裂缝，出露长度约70 km 地面塌陷 岩溶塌陷（广西贺州, 2010） 地面塌陷（成都, 2010） 我国岩溶塌陷2800余处，塌陷面积达400 km2 潜蚀管涌 潜蚀管涌：在渗流作用下，土体中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中流失的现象。俗称翻沙鼓水。 主要发生在内部结构不稳定的砂砾石层中。 矿坑与隧道突水 矿坑突水：开采矿层时，在水压、矿压等因素作用下，含水层底板内地下水突破矿层或含水层间的隔水层，或沿断层、节理等结构面突然涌入矿井的现象 咸水入侵 全国海水入侵分布图 莱州湾地区海水入侵强度分布图 (国家海洋公报, 2008） 文物保护 南宋御街遭遇“水淹”之困 （钱江晚报，2006） 地下水位下降后出露的明祖陵地宫 拱门和甬道（扬子晚报，2001） 浙江龙游石窟地下水致风化 洞室因渗水造成的岩面风化 （李 黎等, 2008） 冻融破坏 冻融：甘肃东乡, 2011 冻融：加拿大（Geertsema, 2011） 地方病 砷中毒（巴颜淖尔市五原县（左）；孟加拉（右）） 氟骨病（贵州） 大骨节病（贵州） 活跃灵敏的生态环境因子 土地沙化 盐渍化 沼泽化 湿地退化 石漠化 地表水基流减少/断流 湖泊咸化 冻土退化 天然劣质地下水 地下水污染 石漠化（贵州） 湖泊咸化、干涸（新疆艾丁湖） 冻土退化（黄河源） 地下水污染（唐山） 反映应力改变：地震前兆指标 地下水露头：水文地质等条件 化学组分：不同时空尺度环境信息 矿物包裹体 极有价值的信息载体 贵州荔波董哥洞24万年时标序列的综合集成（岩溶所, 2010） 水文地质学发展简史 萌芽时期：凿井 浙江余姚河姆渡井 奠基时期：找水水文地质学 Darcy定律的提出：水文地质学诞生 井流计算 地下水起源 水文地球化学的诞生 成形时期：资源水文地质学 20世纪中叶，理论研究方法框架完备，我国开始引入 发展时