第十五章　水文地质学研究方法 .doc

第十五章　水文地质学研究方法 第一节　作为自然历史与人为作用产物的地下水 一、地下水是自然历史的产物 ??地下水是在与其环境（岩石圈、大气圈、水圈、生物圈）长期相互作用下形成与演化的。处于不同自然地理与地质条件下，各种影响因素都给地下水打上了一定烙印。 二、人类活动对地下水形成过程的影响变得越来越大 ??本世纪中叶以来以至我们已经很难在地球上找到完全处于天然状态下的地下水了。因此只有通过历史成因分析，把握地下水在天然状态下的演变规律与内在机制，才能够正确地评估人为影响的作用，可靠地预测在天然作用与各种人为作用复合影响下地下水的演变趋势，采取正确的调控地下水的措施，从而达到合理利用与有效防范地下水的目的。 三、加强地质环境研究是查明地下水形成与分布的必要工作 ??　地质环境既是地下水赋存与循环的空间，又是地下水获得一定的物理与化学性质的场所。因此，查明区域地质历史对地下水水量与水质形成与分布的控制作用是很有必要的。 ??　在水文地质调查中，岩层含水性的研究相当于地质研究中标准地层剖面的建立，是一项基础性工作。 ??　在基岩山区与山间盆地，地质构造往往对地下水的形成与分布起着控制作用。 ??　在平原地区，必须研究第四纪沉积物的岩性、年代及成因类型 ??　地貌乃是一个地区内外力综合作用的产物。地貌对地下水的补给，径流与排泄，以至水量水质的变化，都有相当大的控制作用。 ??　地表水与地下水经常互相转换。地表水体常常是地下水的补给来源或排泄去路。地表水同时还是一种可与地下水相比较的或相互补充的供水水源。 第二节　水文地质学研究的若干方法问题 ??（1）研究过程（步骤） ??　首先是收集与提取信息； ??　其次将信息加工组织成一个反映所研究系统本质的概念模型（定性水文地质研究）； ??　建立物理模型或（及）数学模型；利用数学模型（有时也用物理模型）进行仿真模拟；经过检验后的数学模型（或物理模型）可用来模拟系统未来的行为（预测），或者求解采取不同人为措施时系统的响应（决策模拟）。 ??（2）正确地处理概念、定性分析与定量模拟 ??　概念、定性分析与定量模拟是互为条件的；通过定量拟合发现矛盾，可以改进定性分析，乃至促进概念的更新。 ??　只有在物理概念定性分析基础之上建立的定量关系才是有意义的。 ??　水文地质学基础这门课程主要阐述水文地质学的基本概念与原理，为学习者提供正确运用概念与原理进行定性分析的方法。 第三节　水文地质调查概要 ??在水文地质研究中不论是开发利用地下水或者是消除地下水所引起的不良影响，都需要对水文地质条件进行研究，通常进行地下水调查可以较好的获得这些信息。调查的目的是查明地下水的分布与形成规律，地下水调查的根本任务是掌握地下水水量水质的时空分布规律，揭示地下水与其环境之间的成因联系。 一、水文地质调查研究内容 ??　地质地貌研究 ??　气象（气候）水文的研究 ??　植物研究 ??　地下水露头的研究 ??　人为影响的调查。 二、水文地质调查成果――水文地质图 ??水文地质图是总结、反映一个地区水文地质信息的主要手段。通常，水文地质调查的成果，总是由水文地质图及相应的文字报告及附录所组成。 ??（1）水文地质图的作用 ??水文地质图应当反映一个地区地下水形成与分布的规律，反映出地下水与周围环境相互作用下的变化发展趋向，从而作为利用或防范地下水的科学依据，作为进一步调查地下水的科学指导。 ??（2）水文地质图的复杂性 ??地下水是一种变动的天然资源，受到各种随着空间与时间变化着的因素的影响，其水量、水质等要素，不但在空间上发生变化，而且也在时间上发生变化。另外，为各种不同目的利用或防范地下水时，提出的问题不同，研究的侧重点也不相同。这些就决定了水文地质图的复杂性与多样性。各种变动着的水文地质要素，用一张图是难以概括的，势必要采用一系列平行图件― 水文地质图系加以反映。 ??（3）水文地质图编制的方法要点 ??应充分考虑地区的特点与工作目的，抓住重点，有的放矢地回答提出的问题、切忌资料堆砌，主次不分，不得要领的编图。 ??分析性图件分别反映地下水某一方面特征在时间与空间上的变化。为了反映随时间的变化，还可编制同一要素不同时期的几张图。 ??分析图中还包括那些反映地下水分布与形成背景条件的图件，如地质岩性图、地质构造图、地貌图、第四纪地质图、包气带岩性图、降水量等值线图等。 ??（4）综合水文地质图包括下列主要内容 ??　基岩的时代、岩性、构造； ??　第四纪沉积的时代、成因类型、岩性； ??　岩层的含水性，地下水类型多与地下水有关的自然地质现象； ??　地下水化学成分（概略表示）； ??　地下水位（概略表示）； ??　地表水体及其与地下水