水文地質學
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水文地質學是一門研究地下水的科學。研究地下水的形成、分布、埋藏和運動規(guī)律,研究地下水與自然界水體間的相互關系,及地下水的物理性質、化學成分、氣體成分和水量等內容。水文地質學是一門年青的科學,來源于地質學,直到二十世紀初,由于近代自然科學的發(fā)展,促使水文地質學向前發(fā)展為一門多分支的綜合性科學。水文地質學在中國也就是五十來年,在中國武漢的中國地質大學、西安的長安大學、長春的吉林大學、華北大學,成都地質大學等五所高校中有此學科。由于我市各大專院校中無此學科及相關科研部門,所以對我市泉水產生誤解,也就是說從1981年保泉以來從來沒有用水文地質學衡量泉水,不用水文地質學看待泉水猶如盲人摸象,也是泉水多次斷流之原因,無論降水量再多但泉水依然陰死陽活的流淌。水文地質學 - 簡介
五大連池水文地質學
水文地質學是研究地下水的數量和質量隨空間和時間變化的規(guī)律, 以及合理利用地下水或防治其危害的學科。 水文地質學對地下水的研究,著重自然歷史和地質環(huán)境的影響,同主要用水文循環(huán)和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學關系密切。研究的數量和質量隨空間和時間變化的規(guī)律,以及合理利用地下水或防治其危害的學科。在不同環(huán)境中地下水的埋藏、分布、運動和組成成分均不相同。查明上述各方面狀況,可為科學地利用或防治地下水提供根據。水文地質學對地下水的研究,著重自然歷史和地質環(huán)境的影響,同主要用水文循環(huán)和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學關系密切,只是研究的側重點稍有不同。
水文地質學 - 發(fā)展簡史
五大連池水文地質學
水文地質學的發(fā)展可分為3個時期。萌芽時期 人們早在遠古時代就已打井取水。中國已知最古老的水井是距今約5700年的浙江余姚河姆渡古文化遺址水井。古波斯時期在德黑蘭附近修建了坎兒井,最長達26公里,最深達150米。約公元前250年在中國四川,為采地下鹵水開鑿了深達百米以上的自流井。中國漢代鑿龍首渠,是一種井、渠結合的取水建筑物。在利用井泉的過程中,人們也探索了地下水的來源。法國B.帕利西、中國徐光啟和法國E.馬略特,先后指出了井泉水來源于大氣降水或河水入滲。馬略特還提出了含水層與隔水層的概念。
形成時期 1856年,法國水力工程師H·P·G·達西進行了水通過砂的滲透試驗,得出線性滲透定律,即著名的達西定律,奠定了水文地質學的基礎。1863年,法國J.裘布依以達西定律為基礎,提出計算潛水流的假設和地下水流向井的穩(wěn)定流公式。1885年,英國的T.C.張伯倫確定了自流井出現的地質條件。奧地利P.福希海默在1886年制出了流網圖并開始應用映射法。19世紀末,20世紀初,,對地下水起源又提出了一些新的學說。奧地利E·修斯于1902年提出了初生說。美國A·C·萊恩、W·C·戈登和俄國Н·И·安德魯索夫在1908年分別提出在自然界中存在與沉積巖同時生成的沉積水(見地下水起源)。1912年德國K·凱爾哈克提出地下水和泉的分類,總結了地下水的埋藏特征和排泄條件。 美國 O.E.邁因策爾于1928年提出了承壓含水層的壓縮性和彈性。他們?yōu)樗牡刭|學的形成作出了重要貢獻。于1935年利用地下水非穩(wěn)定流與熱傳導的相似性,得出了地下水流向水井的非穩(wěn)定流公式即泰斯公式,把地下水定量計算推進到了一個新階段。20世紀中葉,蘇聯(lián)А.М.奧弗琴尼科夫和美國的D.E.懷特在水文地球化學方面作出了許多貢獻。到第二次世界大戰(zhàn)結束時,在地下水的賦存、運動、補給、排泄、起源以至化學成分變化、水量評價等方面,均有了較為系統(tǒng)的理論和研究方法。水文地質學已經發(fā)展成為一門成熟的學科了。
發(fā)展時期 20世紀中葉以來,合理開發(fā)、科學管理與保護地下水資源的迫切性和有關的環(huán)境問題,越來越引起人們的重視。同時,人們對某些地下水運動過程有了新的認識。1946年起,C.E.雅可布和M.S.漢圖什等論述了孔隙承壓含水層的越流現象。英國N.S.博爾頓和美國的S.P.紐曼分別導出了潛水完整井非穩(wěn)定流方程.預測地下水運動過程的需要,促進了水文地質模擬技術的發(fā)展。20世紀30年代開展了實驗室物理模擬。40年代末發(fā)展起來的電網絡模擬,到50~60年代在解決水文地質問題中得到應用。由于電子計算機技術的發(fā)展,70~80年代,地下水數學模擬成為處理復雜的水文地質問題的主要手段。同時,同位素方法在確定地下水平均貯留時間,追蹤地下水流動等研究中得到應用。遙感技術及數學地質方法也被引進,用以解決水文地質問題。對于地下水中污染物的運移和開采地下水引起的環(huán)境變化,引起廣泛的重視。20世紀60年代以來,加拿大的J.托特提出了地下水流動系統(tǒng)理論,為水文地質學的發(fā)展開拓了前景。
水文地質學 - 內容
水文地質學
水文地質學是從尋找和利用地下水源開始發(fā)展的,圍繞實際應用,逐漸開展了理論研究。已形成了一系列分支。地下水動力學 研究地下水的運動規(guī)律,探討地下水量、水質和溫度傳輸的計算方法,進行水文地質定量模擬。這是水文地質學的重要基礎。
水文地球化學 是水文地質學的另一個重要基礎。研究各種元素在地下水中的遷移和富集規(guī)律,利用這些規(guī)律探討地下水的形成和起源、地下水污染形成的機制和污染物在地下水中的遷移和變化、地下水與礦產形成和分布的關系,尋找金屬礦床、放射性礦床、石油和天然氣,研究礦水的形成和分布等。
供水水文地質學 其主要內容是:為了確定供水水源而尋找地下水,通過勘察,查明含水層的分布規(guī)律、埋藏條件,進行水質與水量評價。合理開發(fā)利用并保護地下水資源,按含水系統(tǒng)進行科學管理。
礦床水文地質學 其主要內容是:查明采礦時地下水涌入礦坑的條件,預測礦坑涌水量以及其他與采礦有關的水文地質問題。
農業(yè)水文地質學 內容主要包括兩方面,一方面為農田提供灌溉水源進行水文地質研究;另一方面為沼澤地和鹽堿地的土壤改良,防治次生土壤鹽堿化等問題進行水文地質論證。
水文地熱學 地熱是一種新的能源。多利用由地下熱水或熱蒸汽攜至地表的地熱能,用來取暖、溫室栽培或地熱發(fā)電等。地下熱水的形成、分布規(guī)律,以及勘察與開發(fā)方法等,是這個分支學科的研究內容。
環(huán)境水文地質研究 生活與生產廢棄物的排放,使地下水污染;大量開采地下水引起地面沉降、海水或咸水入侵淡水含水層;在松散沉積物覆蓋下的巖溶地區(qū)因強烈抽取地下水而引起的地面塌陷等,所有這一切都會使環(huán)境惡化。研究上述問題并提出相應的防治措施,是環(huán)境水文地質學的任務。
區(qū)域水文地質學 研究地下水區(qū)域性分布和形成規(guī)律,以指導進一步水文地質勘察研究,為各種目的的經濟區(qū)劃提供水文地質依據。
古水文地質學 研究地質歷史時期地下水的形成、埋藏分布、循環(huán)和化學成分的變化等。據此,可以分析古代地下水的起源與形成機制,闡明與地下水有關的各種礦產的形成、保存與破壞條件。
水文地質學 - 與其他學科的關系
地下水的形成和分布與地質環(huán)境有密切聯(lián)系。水文地質學是以地質學為基礎的。巖石學、構造地質學、地史學、地貌學、第四紀地質學、地球化學等與水文地質學的關系尤為密切。工程地質學是與水文地質學同時相應發(fā)展起來的,因此兩者有不少內容相互交叉。地下水積極參與水文循環(huán),一個地區(qū)水循環(huán)的強度與頻率,往往決定著地下水的補給狀況。因此,水文地質學與水文學、氣象學、氣候學有密切關系,水文學的許多方法也可應用于水文地質學。地下水運動的研究,是以水力學、流體力學理論為基礎的,并應用各種數學方法和計算技術。
水文地質學 - 展望
水文地質學的發(fā)展趨勢是:由主要研究天然狀態(tài)下的地下水,轉向更重視研究人類活動影響下的地下水;由局限于飽水帶的含水層,擴展到包氣帶及“隔水層”;由只研究地殼表層地下水,擴展到地球深層的水。
預計今后的水文地質研究,在下列方面將有突破:裂隙水與巖溶水運動機制和計算方法;地下水中污染物和溫度運移機制和計算方法;粘性土的滲透機制;包氣帶水鹽運移機制;水文地球化學和同位素水文地質學,地下水數學模型;地球深層水文地質。
水文地質學 - 區(qū)別
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現代水文地質學告訴人們,地球上億萬年來演變而成的山川河流、自然地貌、地下水脈和地質構造形成了各種山川、水訊、水質、土質、巖層結構,這些地質構造之中又包涵和產生著各種有機和無機的化學元素,這些元素對人體會產生各種有益或有害的影響。例如:鐵、鋅、有機蛋白等,對人體是有益的,而鐳、氡、鍶等放射性元素,對人體與智力發(fā)展是有害的。由于這些化學元素的含量和組合結構的不同,對人類也會產生不同的正負面的效應。為什么有的地方的人能健康長壽,而有的地方的人就容易患病或早逝,這些都與當地水文地質條件密切相關。傳統(tǒng)風水學對所勘察的風水區(qū)位的地貌、水流、水質特別重視,有時還要聞嘗土和水的氣味,從中判斷這個區(qū)位的風水是否有利于人的體力和智力、思維和事業(yè)。如水味甘甜應是吉地,如果水珠苦澀則是不吉之地等。其中許多道理與現代水文地質學也是相合相通的。
尤其風水學中的龍脈思想,就是現代地質地理學關于山脈、水流與巖層的走向的學問。而風水中"保護龍脈"的思想,也與現代水文地質學說中的水土保持,環(huán)境保護等觀念相融洽。 現代風水學的內涵與使命之一,就是系統(tǒng)地將傳統(tǒng)風水學的數千年經驗與現代水文地質學知識相互聯(lián)通,從而研究出山川河流、地質地貌、山脈走向、水土關系及其產生的各種化學元素,對人類生理與心理、健康與事業(yè)的正反影響,使人類更好地了解自然,利用自然,改造自然和順應自然,使人類生活得更健康、更美好。
水文地質學 - 參考資料
[1] 淘寶網 ?id=19432118
[2] 合智情報工作網
本文編號:30782
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