地下水开发与利用第2Bet365 - Online Sports Betting章重点ppt

2025-05-21 04:13:10

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　　冻结层上水 埋藏在多年冻结层之上，由于多年冻结层构成隔水底板，冻结层上水的全部或部分在冬季冻结而夏季融化，这个变化层称活动层或融冻层 类型 全部季节冻结的冻结层上水 部分季节冻结的冻结层上水 季节冻结未达到冻结层上水 未融解的季节性冻结层上水分隔为两层液态水 冻结层间水 埋藏于多年冻结层内部的液态水和固态水称为冻结层间水。 液态水往往以层状、透镜状、脉状或管状等形式存在于固态水之间，通常具有承压性。 液态的冻结层间水周围皆为负温的环境中，只有当其与较大的地表水体存在强烈的水力联系，且处于不断流动的状态下，或是具有较高的矿化度时，才有可能保持液相 冻结层间水可通过融区或其它通道，接受冻结层上水或冻结层下水的补给。当由冻结层上水补给时，水温较低，且变化较大；当由冻结层下水补给时，水温则较高，变化也较小 冻结层下水 埋藏于冻结层之下的水体称为冻结层下水。与一般承压水相似，只是隔水顶板为多年冻结层，内能通过融区获得补给并进行排泄。 冰椎和冰丘 冰椎:地表水或地下水由于冰冻膨胀受压而涌溢地表，并冻结形成锥形或丘形冰体。按其补给水源可分为： 河水冰椎：因河水表面冻结后，其下部未冻结的河水受压，突破水层，溢出地表并不断冻结而形成的 地下水冰椎：可由泉水不断冻结而形成，也可由于地下水冻结受压流出地表不断冻结而形成 混合冰椎 冰丘：地下水在融冻层的某些地方积聚并在地下冻结，使地表产生丘状隆起。多年冻土区寻找地下水的良好标志 冰椎和冰丘在寒冷季节产生，体积逐渐扩大，温暖季节则开始融化，表面产生裂缝，并在隆起处发生坍塌、流水，而逐渐消亡。但有些冰丘在温暖季节并不完全消失，只有范围稍有缩小，而寒冷季节继续增大，这种多年生成的大规模的冰丘称作冰水岩盘。 第2章结束 2.4 地下水水质监测与处理 地下水水质监测网的布设 监测对象主要是有害物质排放量大、危害性大的污染源、重污染区、重要的供水水源地等。观测点的布置方法，主要应根据污染物在地下水中的扩散形式来确定。 地下水的供水水源地，必须布设1~2个监测点。水源地面积大于3~5km2 时， 应适当增加监测点。在水源分布区每5~10km2布设1个监测点。 对于点状污染源，可自排污点由密而疏布点，以控制污染带长度和观测污染物弥散速度。对线状污染源，基本未污染的地段可设1个断面或1个监测点以对面状污染源的监测，可用网格法均匀布置监测点线。对不同类型的地下水或不同含水层组，应分别设置监测点。监测井孔最好选择那些常年使用的生产井，以确保水样能代表含水层线 地下水水质监测与处理 水样的采取、保存和运输 进行地下水水质监测，通常在水位变化的特征期分别进行采样，以监测水质的季节性变化。在地下水受污染的地区，可适当增加采样次数和分析项目。 2.4.2.1 采取水样需考虑的因素 （1）温度变化对地下水水质的影响 （2）二氧化碳对地下水水质的影响 （3）气体的挥发 （4）取样瓶对地下水水质的影响 （5）地下水水质对人体健康的影响 2.4 地下水水质监测与处理 水样的采取、保存和运输 水样采集和保管方法，在污染水文地质调查中尤为重要。因为正确的采样和保存水样，使样品保持原来各种物质成分，是保证分析化验结果符合实际情况的重要环节。所采集样品，不但要求有代表性，而且还要求样品在保存和运送期间，不致有所变化，以免造成不客观的分析结果 2.4.2.2 采取水样的基本要求 （1）水样的代表性 进行地下水水质监测所采取的水样，要求必须能代表天然条件下的客观水质情况。 水样的采取、保存和运输 2.4.2.2 采取水样的基本要求 （2）水样的采取数量 水样采取的数量（容量），取决于分析项目的多少与所要求的精度。简分析需取水量500~1000ml，全分析需取水量2000~ 3000ml，专门分析所取水样的数量（容量）则应根据具体分析项目而定（表2.6）。 （3）对取样瓶的要求 采集水样容器一般应使用具有磨口塞的硬质细口玻璃瓶或聚乙烯、聚丙烯塑料瓶。当水样中含多量油类或其他有机物时，以玻璃瓶为宜，当主要测定微量金属离子时，以吸附性较小的塑料瓶为好，重点测定二氧化硅时最好用塑料瓶。 一般硬质玻璃容器，可用硫酸清洁液浸泡，或用碱、肥皂水清洗。优质塑料桶可用2％硝酸溶液浸泡24h，或用合成洗涤剂洗涤。最后均用清水洗净，取水样时，必须再用所采水样冲洗2~3次，以保证水样具有真正的代表性。 水样的采取、保存和运输 2.4.2.2 采取水样的基本要求 （4）取样要求 1）采取水样时，应缓慢注入瓶中，严防杂物混入，取样瓶顶部应预留10~20mm的空间。 2）在井（孔）中采样时，动作要轻。 3）采样过程中尽量避免或减轻样品与大气接触。 4）采取某些特殊项目的水样时，需同时加入稳定剂。 5）水样取好后，要立即封好瓶口并进行标记。 （5）原始记录 水样的采取、保存和运输 2.4.2.3 水样的保存和送验要求 （1）取样完成后要及时送验。 （2）送验时，要填好样单并注明，交化验人员当面验收。 （3）水样若不能立即封存，要采取措施存放。 地下水水质分析项目 简分析 全分析 特殊专门分析 地下水水化学成分的分析方法 地下水化学成分的分析通常有两种情况：一是野外现场测定，二是在实验室测定。 野外测定地下水化学成分通常用的设施有水质分析箱和流动检测车。地下水化学成分的野外测定方法见表2.8。 比色法：以生成有色化合物的显色反应为基础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。 地下水水化学成分的分析方法 容重法：即“滴定法”。该方法是将一种已知准确浓度的试剂溶液，即标准溶液，滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止，然后根据试剂溶液的浓度和用量，计算被测物质的含量。 地下水水化学成分的分析方法 点滴分析法：在小块滤纸或带凹槽的瓷板上用一滴或数滴被测溶液和试剂进行反应，借生成物的斑点或有色物质的生成，从而确定被测物质中含有哪些元素、离子或官能团。特点为取样量少，反应灵敏，操作简便、迅速。 试剂法：通过某种特殊试剂与被测定化学成分发生反应的原理来定性检测的方法。如凝胶法是通过观察有无凝胶形成作为反应的终点。此法操作比较简单，经济，不需要专用测定设备，可以进行定性测定。 仪器分析法：是利用各种学科的基本原理，采用电学、光学、精密仪器制造、真空、计算机等先进技术探知物质化学特性的分析方法。 物理指标 地下水的物理性质主要包括：颜色、气味、味道、透明度、温度、密度、导电性和放射性等。 技术参数： 透明度计筒长：330mm 内径：25mm，透明筒身 刻度标记：有，总长33cm 筒底：有白色瓷片，内有黑色图形 出水口：螺纹连接，硅胶出水管 筒身支架：304不锈钢 底脚架：承重三脚支架 操作步骤： 1．将充分混匀的水样转移至透明度圆筒中，使圆筒装满。 2．眼睛自管口垂直向下观察，同时打开下端出水口的开关，下到刚能辨认出底部的黑色图形时，停止放水。 3．记录水柱的高度（mm），视线．重复以上步骤测定两次，取其平均值； 5．结果计算：透明度=水柱高度（记录精确到10mm） 主要化学成分 地下水的化学成分常常以离子、分子、化合物以及游离气体的状态存在。 （1）碳酸根离子、重碳酸根离子、氢氧根离子。通常采用酸标溶液滴定法。测定方法为： 1）取适量水样于50mL锥形瓶中，加入4滴酚酞指示剂，摇匀。当溶液呈红色时，用盐酸标准溶液滴定至刚刚褪至无色，记录盐酸标准溶液用量（V1）。 2）向上述锥形瓶中加入4滴甲基橙指示剂， 摇匀。继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由橘黄色 刚刚变为橘红色为止。记录盐酸标准溶液总用量 （V2）。 主要化学成分 （2）硫酸根离子。通常采用EDTA-钡（铅）滴定法、吸附指示剂滴定法等。测定方法为： 1）EDTA-钡滴定法（返滴定钡法） ①取地下水样50mL，加入1滴0.05%甲基红溶液，然后用1+1盐酸溶液进行滴定，直到溶液呈红色，再过量滴1~2滴。 ②将溶液加热煮沸，在不断振摇下趁热加入10ml钡镁混合溶液，将溶液再加热至沸腾，并在近沸的温度下保温1h，取下静置、冷却。 ③加入5ml PH=10的氨缓冲溶液、3~4滴酸性铬蓝K-萘酚绿B混合溶液，用0.05mol/L的EDTA溶液进行滴定，直至溶液为不变的蓝色即为终点，记录消耗EDTA溶液的量V1。 ④ 取蒸馏水50ml，加入10ml钡镁混合溶液、5ml PH=10的氨缓冲溶液、3~4滴酸性铬蓝K-萘酚绿B混合溶液，用0.01mol/L的EDTA溶液进行滴定，直至溶液为不变的蓝色即为终点，记录消耗EDTA溶液的量V2。 ⑤取地下水样50mL，加入5ml PH=10的氨缓冲溶液、3~4滴酸性铬蓝K-萘酚绿B混合溶液，用0.01mol/L的EDTA溶液进行滴定，直至溶液为不变的蓝色即为终点，记录消耗EDTA溶液的量V3。 主要化学成分 （3）氯离子。通常采用硝酸银滴定法、硝酸汞滴定法。硝酸银滴定法测定方法为： 1）吸取50.0mL水样于250mL三角瓶中，加入10滴10%的铬酸钾溶液，在不断振摇下，用硝酸银标准溶液滴定至出现稳定的淡桔黄色即为终点。 2）吸取50.0mL蒸馏水代替水样，按上述步骤进行空白测定。 （4）钾、钠离子。采用火焰原子发射光谱法进行测定。原理：某些元素的原子或离子在被激发时，会辐射出各种 不同颜色的光。 （5）钙、镁离子。 EDTA滴定法。 主要化学成分 （6）pH值。 （7）Eh值。Eh值是溶液氧化性或还原性强弱的衡量指标。Eh值愈大，氧化性愈强，Eh值愈小，还原性愈强。 测定方法参照中华人民共和国地质矿产行业标准《地下水质检验方法Eh值的测定》DZ/T 0064.7-93 （8）游离二氧化碳。测定最好在取样现场进行。 （9）溶解氧。测定最好在取样现场进行。 （10）碱度。测定一般采用酸碱滴定法。 造纸厂、织物漂白、化工厂等 煤气、炼焦、化工厂等 化工厂、玻璃制造业 煤气发生、丙烯睛合成、有机玻璃、照相、电镀 织物硫化染色、制革、煤气、粘胶纤维 纸浆、粘胶纤维 煤气、炼焦、化工、炼油、染料厂 化工厂、制药厂 化工厂、炸药生产 化工、矿山、钢铁、金属加工、电池制造 化工、纤维工厂、制碱厂、纸浆生产 炼油厂、石油化工、毛纺织厂、食品加工厂 化工厂、仪表厂、氯碱厂 电镀、制革 矿山、冶金 矿山、冶金、电池制造 矿山、电镀 电镀、冶金、化工厂 矿山、化工厂、冶金 原子能工业、放射性同位素实验室、医院等 游离氯 氨 氟化物 氰化物 硫化物 亚硫酸盐 酚 醛 硝基化合物 酸 碱 油 汞 铬 镉 铅 镍 铜 砷 放射性物质 工业废水来源 污染物 主要化学成分 （11）无机污染物。 工业中使用氰化物很广泛。如从事电镀、洗注、油漆、染料、橡胶等行业人员接触机会较多。日常生活中，桃、李、杏、枇杷等含氢氰酸，其中以苦杏仁含量最高 。 砷化物是含有负三价砷离子的化合物，一般由金属与砷反应生成，易被水或酸分解而产生砷化氢。最常见的药品：砒霜（三氧化二砷）。 汞为银白色的液态金属，常温中即有蒸发。汞中毒以慢性为多见，主要发生在生产活动中，长期吸入汞蒸气和汞化合物粉尘所致。以精神-神经异常、齿龈炎、震颤为主要症状。 铅是银白色的金属，略带一点浅蓝色，十分柔软 。铅及其化合物的蒸气、烟和粉尘通过呼吸道、消化道侵入人体。铅中毒主要损害神经系统、消化系统、造血系统和肾脏。 镉是一种银白色有光泽的金属，一次大量吸入可引起急性肺炎和肺水肿；慢性中毒引起肺纤维化和肾脏病变。 铬是银白色金属。铬污染主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂，工业颜料以及橡胶原料等；如误食，可致腹部不适及腹泻等中毒症状，引起过敏性皮炎，对呼吸道有刺激和腐蚀作用，引起咽炎、支气管炎等。 主要化学成分 （12）有机污染物。 多属于人工合成的有机物，比较稳定，不易被生物降解。水体中的有毒有机物质种类很多，以酚类化合物、有机农药等最为常见。 酚类化合物主要来自炼焦、炼油、煤气、制造酚及其化合物和用酚作原料的工业所排放的含酚废水；水体中有机农药主要是有机氯、有机磷农药和有机汞类农药，来源于农药工业废水及被水冲刷的用药土壤。随着石油工业及水上运输的发展，油类物质对水体的污染也越来越严重，影响水质及水域功能，而且油类污染很难及时清除。 （13）细菌学指标。 水分析成果的表示方法 地下水化学分析结果通常用各种形式的指标值及化学式来表示。具体的指标包括：离子含量指标、分子含量指标和综合指标。 离子含量指标 （1）以离子毫克数表示。 （2）以离子毫摩尔（或摩尔）数表示。 （3）以百万分含量表示。 （4）以离子毫克当量数表示。 （5）以离子毫克当量百分数表示。 水分析成果的表示方法 离子含量指标 （6）以图形表示。 1）小柱状图。 2）圆形指示灯图。 水分析成果的表示方法 离子含量指标 （6）以图形表示。 3）水化学玫瑰图。 4）六边形图。 * * 第2章 地下水动态监测 2.1 地下水位与地下水开采量的关系 地下水位的变化反映了地下水均衡状态的变化情况。 当某含水层（含水系统）中地下水的储存量变化是由开采量的变化引起时，其地下水位与开采量之间的关系可以用下式定量描述： 潜水： 承压水： 潜水： 承压水： 在已知地下水开采量的变化量时，可根据上式预测地下水位的变化。 2.2 地下水水位监测 地下水水位监测是地下水动态监测的一种。除了地下水水位监测以 外，地下水动态监测还包括地下水水质监测、地下水水温监测、地 下水开采量监测和泉水流量监测。 具体内容参见《地下水动态监测规程》（DZ／T0133—1994）。 《地下水动态监测规程》规程规定了对地下水动态长期监测网点的 布设、监测项目及要求监测和试验资料的整编与分析、地下水水情 预报、地下水均衡试验及报告编制等项工作的基本要求。 地下水水位监测方法 包括：钟响法、浮标式水尺读数法、水位计法、水位仪法。 响钟法 最为普遍，用于地下水位埋深较浅 浮标式水尺读数法 水位计法 包括：音响式水位计、浮标式水位计、灯显式水位计、电测水位计、简易充气水位计。 音响式水位计、浮标式水位计、灯显式水位计采用导线与水面接触时构成回路，发光、发声或者显示。应防止孔壁漏水误报。 水位仪法 包括：仪表式水位仪、无感应水位仪、SKS-01型半自动测井仪和自记水位仪。 造价高，要求高，在特殊工作时使用。 2.3 地下水动态图件制作 地下水动态监测统计表 多年动态曲线及综合曲线 单井地下水水位动态变化曲线 包括：单井年内地下水水位动态变化曲线和单井年际地下水水 位变化曲线：地下水动态成因基本类型及主要特征 多年冻土区地下水 什么是越流？ 多年冻土区地下水 气候寒冷地带，在冬季包气带及一部分饱水带的岩土常处于负温冻结状态，形成冻土。年平均气温高于0°C的地方，冬季的冻土常在夏季全部消融，为季节性冻土。若冬季严寒，年平均气温低于0°C ，冬季冻结深度大，而夏季的热量不足以融化全部冻结的岩土层时，在地表以下一定深度范围内就会存在多年中长处于负温状态的冻结层，即为多年冻土（也称永久冻土）。 在多年冻土区，地下水具有独特的动态特征。 多年冻土区地下水可划分为3类：冻结层上水、冻结层中水和冻结层下水。 潜水含水层 承压含水层 承压含水层 弱透水层 弱透水层 越流现象（承压水特征） H2 H3 H1 多年动态曲线及综合曲线 潜水等水位线图与承压水等水压线）潜水等水位线图 通过潜水等水位线图，可以分析如下水文地质问题： 1）潜水面的坡度 2）潜水的流向 3）潜水的埋藏深度 4）潜水含水层的厚度 5）地下水的径流强度 6）潜水与地表水体的关系 7）布置取水井与排水沟 8）布置水质采样点 多年动态曲线及综合曲线 潜水等水位线图与承压水等水位线）承压水等水压线图 通过承压水等水压线图，可以分析如下水文地质问题： 1）水压面的坡度 2）承压水的流向 3）承压水的承压高度 4）地下水的径流强度 多年动态曲线及综合曲线 流网 在渗流场的某一典型剖面或切面上，由一系列等水头线与流线相交组成的网格称为流网。 什么是流线）流网具有如下性质： 1）各向同性介质中，流线）各向同性介质中，流网中每一网格的边长之比为常数。 3）在层状非均值介质中，若各层厚度相等且地下水平行于层面流动时，各层内部等水头线分布间隔一直，流线密度与含水层渗透系数一致：渗透系数大，则流线密；渗透系数小，则流线疏。 多年动态曲线）在层状非均值介质中，若各层厚度相等且地下水垂直于层面流动时，各层内部流线分布间隔一直，等水头线密度与含水层渗透系数相反：渗透系数大，则等水头线密；渗透系数小，则等水头线疏。 多年动态曲线）在层状非均值介质中，若各层厚度相等且地下水既不平行于层面流动，也不垂直于层面流动时，地下水流线在通过具有不同渗透系数的两层边界时，会像光线通过一种介质进入另一种介质一样，发生折射，且服从以下规律： 多年动态曲线）在各向异性介质中，流线与等水头线一般不呈正交关系。只有当等水头线与各向异性主方向一致时，流线）若两个透水性不同的介质相邻时，一个介质中的流网为曲边正方形，则地下水越过界面进入另一个介质时流网变成曲边矩形。 多年动态曲线）含水层中存在强渗透性透镜体时，流线向其汇聚；存在若渗透性透镜体时，流线将绕流。 多年动态曲线）隔水断层两侧的流网，存在水头差。 11）在同一渗流区，除奇点外，流线与等水头线各自不能相交。 流网的绘制——徒手绘制法 1）确定边界条件。 2）根据边界条件绘制容易确定的等水头线或流线。 流网的绘制——徒手绘制 2）根据边界条件绘制容易确定的等水头线或流线。 此外，根据补给区（源）和排泄区（汇）可以判断流线的趋势：流线总是由源指向汇。 当渗流场中的补给点或排泄点不止一个时，首先要确定分流线（虚拟的隔水边界）。 3）根据流网的性质对流网进行完善。 习题 例题1 已知某向斜盆地，有一承压砂岩含水层，由大气降水补给，以泉的形式呈线状排泄，水位稳定。含水层等厚均质各向同性，平面上流线平行，其剖面如图。点A与B、C与D、E与F分别在同一铅直面上。A、C、E是沿隔水顶板流线上的三个点；B、D、F是沿隔水底板流线上的三个点。 请回答以下问题： （1）绘出向斜盆地的流网图。 （2）标出并比较A与B、C与D、E与F的测压高度和测压水头的大小。（用=、＞或＜表示） 习题 例题2 已知山前倾斜平原有一厚度很大的第四系潜水含水层，含水层为均质各向同性，被一条南北延长的不完整河流切割。右侧地下水向河流排泄，左侧河流补给地下水。无垂向入渗和蒸发（W=0），河流左岸有一口不完整井进行长时间抽水，并已趋向稳定。 请绘出平面和剖面流网图，反映地下水与河、井水之间的补排关系。 流网的水文地质意义 1）由等水头线可以确定渗流场内任一点的水头值。 2）由流线可以判断地下水的流动方向。 3）可以通过等水头线确定的渗流场内任一点的水头值计算该点上的渗透压强。 4）可以计算出水力坡度。 5）能够计算出渗流速度 6）可以根据以下公式计算出流网内的单宽流量。 7）若相邻两条等水头线间的水头差相同，则可通过等水头线的疏密定性判断地下水的径流强度。 8）可以根据流线追踪污染物质的运输。 9）确定深埋地下的盲矿体的位置。 2.4 地下水水质监测与处理 地下水水质监测网的布设 地下水水质监测网的布设可参考本书2.2.2。 布置原则： 监测点网的布置应根据水文地质条件，地下水开发利用状 况，污染源分布等环境因素综合考虑。只有在地下水污染调查的基 础上，才能很好地布置监测点网。 按地下水观测网的用途可分为基本观测网和专用观测网。前 者是掌握区域性大面积地下水，在开发利用前后和开采过程中，年 内年际的动态变化规律和发展趋势，区域性水资源统一规划，地下 水资源评价，合理开发利用及地下水资源管理等提供依据；后者主 要是为水源地和为其他专门问题而布设的。 *

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