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水文地質單元邊界怎麼定

發布時間: 2021-02-23 12:57:30

1. 水文地質 邊界條件

邊界條件是滲流區邊界所處的條件,用以表示水頭 H(或滲流量 q)在滲流區邊界上所應 滿足的條件,也就是滲流區內水流與其周圍環境相互制約的關系.
(1) 第一類邊界條件(Dirichlet 條件):如果在某一部分邊界(設為 Sl 或Γ1)上,各點在每 一時刻的水頭都是已知的,則這部分邊界就稱為第一類邊界或給定水頭的邊界,給定水頭邊界不一定就是定水頭邊界. 可以作為第一類邊界條件來處理的情況: ① 河流或湖泊切割含水層,兩者有直接水力聯系時,這部分邊界就可以作為第一類邊界 處理.在沒有充分依據的情況下,不要隨意把某段邊界確定為定水頭邊界,以免造成很大誤 差. ② 區域內部的抽水井,注水井或疏干巷道也可以作為給定水頭的內邊界來處理.此時, 水頭通常是按某種要求事先給定.給定水頭邊界不一定是定水頭邊界. ③ 排泄地下水的溢出帶,沖溝或排水渠的邊界也可近似看作給定水頭邊界.
(2)第二類邊界條件(Neumam 條件): 當知道某一部分邊界(設為 S2 或Γ2)單位面積(二維空間為單位寬度)上流入(流出時用負值)的流量 q 時,稱為第二類邊界或給定流量的邊界. 常見的這類邊界條件: ① 隔水邊界(流線,分水嶺) ② 抽水井或注水井 ③ 補給或排泄地下水的河渠邊界上,如已知補給量.
(3)第三類邊界條件:某邊界上 H 和 H + αH = β n 又稱混合邊界條件, α , β 為已知函數. 邊界為弱透水層(滲透系數為 K1,厚度或寬度為 m1) 浸潤曲線的邊界條件: H K =q n c2 當浸潤曲線下降時,從浸潤曲線邊界流入滲流區的單位面積流量 q 為: H * q= cos θ t 式中, 為給水度, θ 為浸潤曲線外法線與鉛垂線間的夾角。

2. 水文地質單元劃分

吐哈盆地為典型的山間自流水盆地。盆地四周基底出露,主要由石炭紀火山岩、火內山容碎屑岩和海西期花崗質侵入岩組成。盆內蓋層主要為中、新生代陸相碎屑沉積。因而形成了兩套完全不同的水文地質體系,即盆地周邊的水文地質地塊和吐哈自流水盆地。在盆地周邊水文地質地塊中,主要賦存構造裂隙水和風化裂隙水;而在自流水盆地內,則主要賦存孔隙水、孔隙-裂隙水。吐哈盆地具有獨立的補給、徑流、排泄體系,因此將其確定為Ⅰ級水文地質單元,即吐哈自流水盆地。

圖2—1 吐哈盆地水文地質分區圖

(據董文明,1998)

1—盆地邊界;2—Ⅱ級界線;3—Ⅲ級界線

吐哈盆地中部的了墩隆起構成盆地地下水的分水嶺,並將其分割為東、西兩個Ⅱ級水文地質單元,即西部的吐魯番坳陷自流水區和東部的哈密坳陷自流水區(圖2—1)。然後根據各坳陷的區域構造、地下水運動等方面的特徵,可將其進一步劃分為6個Ⅲ級水文地質單元,即台北凹陷自流水區、艾丁湖斜坡自流水區、布爾加凸起自流水區、五堡凹陷自流水區、黃田斜坡自流水區和南湖戈壁斜坡自流水區。各水文地質單元的基本特徵見表2-1。

表2—1 吐哈盆地水文地質單元特徵表

3. 關於水文地質單元

如果正好是我知來道的話,應該自是出自於 SWAT 模型系統, HRU

以下是官方SWAT模型的網站,現在使用手冊已經有一個版本的中文翻譯版了。
http://swat.tamu.e/software/swat-model/

這個模型由美國 Texas大學 Jeff Arnold 教授 和 Srini 教授 (印度裔,名字太長,我是這樣稱呼他的)創立,現在已經在世界范圍內有了非常廣泛的應用,現在也比較健全了。不過學起來可能需要一點時間。

今年在法國的國際會議我剛好是組委會成員,你感興趣的話可以學習一下。
國內我只知道武漢水生所和我們的聯系比較緊密。其它好像也有,不過我不太清楚。

4. 地下水系統劃分的主要依據及邊界確定

一、地下水系統分區的主要依據及邊界確定

(一)劃分依據

1.大地構造

我國大地構造的宏觀格架可概括為:「三橫,兩豎,兩個三角」。「三橫」指天山—燕山、昆侖山—秦嶺—大別山和南嶺3條基本做東西向展布的褶皺帶;「兩豎」指賀蘭山—龍門山和太行山—雪峰山兩條地形梯級帶;「兩個三角」指的是阿爾金-祁連山與松潘-甘孜兩個地區,它們都以東昆侖—秦嶺為底線而頂點分別指向北和南。這個宏觀格架構成了中國大陸的大地構造單元的結合帶,在宏觀格架之間主要分布著華北地台、揚子地台、塔里木地台和天山-興安地槽褶皺區,昆侖-秦嶺地槽褶皺區,滇藏地槽褶皺區,喜馬拉雅褶皺區,華南褶皺區以及台灣褶皺系(圖1-3-1)。

大地構造對區域地下水循環具有重要的控製作用,不同構造單元常形成獨立的地下水系統分區。譬如華北地台,北以陰山北緣深斷裂與天山-興安地槽褶皺區為界,南以秦嶺北緣深斷裂、確山-肥城深斷裂與昆侖-秦嶺地槽褶皺區分開,西界為賀蘭山沖斷帶,東南以郯廬斷裂、嘉川-響水斷裂與揚子地台相隔,形成一個獨立區域。由於周邊都是深大斷裂或褶皺帶,區內地下水系統與外界不能產生水量和水質交換,形成一個獨立的循環體系。此外,我國大地構造對區域地下水循環控製作用通過其控制地貌、氣候和地表水系來體現,大地構造所表現的特徵是決定各個地區不同自然地理條件的重要因素。秦嶺為中國南北的分界,賀蘭山為西北半乾旱氣候與乾旱氣候的分界,南嶺是中國華中與華南的天然分界,也是長江與珠江的分水嶺;抬升的喜馬拉雅帶構成的青藏高原,形成獨立的自然區域。由構造控製作用形成的獨立的地貌單元、氣候分帶以及地表水流域對區域地下水系統有著重要的影響作用。地下水系統分區時,要充分考慮宏觀構造格局(一級構造單元)對區域地下水循環的影響,參照宏觀的構造單元進行劃分。

2.宏觀地貌單元

宏觀的地貌格局,是指大的地貌單元,即大型的山地、高原、盆地、平原等在平面上的排列組合形式與垂向上的高低起伏形態,它們直接受大地構造的控制,是構造的外在表現形式。我國宏觀地貌格局主要由3個階梯組成。青藏高原是最高一級階梯,雄偉的喜馬拉雅山脈、喀喇昆侖山脈聳立於高原的西南邊緣,昆侖山脈、阿爾金山脈與祁連山脈構成高原北界;青藏高原的外緣至大興安嶺、太行山、巫山、雪峰山之間,是第二級階梯,它包含有若干個大、中型高原和盆地,主要有雲貴高原、黃土高原、內蒙古高原、塔里木盆地、准噶爾盆地和四川盆地等;大興安嶺、太行山、巫山、雪峰山一線以東為第三階梯,以平原和低山丘陵為主,主要有東北平原、華北平原、長江中下游平原以及東南丘陵、遼東丘陵和長白山地等。

宏觀地貌格局對區域地下水循環具有明顯的控製作用,不同地貌單元常形成不同的地下水系統分區。宏觀上來看,我國大型的高原、丘陵、盆地和平原之間,通常以高大山脈相連接,如青藏高原區與西北內陸盆地之間為昆侖山脈;西北內陸盆地與黃土高原之間為賀蘭山脈;華中丘陵區與西北黃土高原、華北平原之間為秦嶺山脈;東北平原與蒙北高原之間為大興安嶺(圖1-3-2)。這些高大山脈常構成區域上氣候分界線或地表、地下分水嶺。由於山體的阻擋,不同地貌單元之間基本上不能通過邊界產生物質和能量的交換,山脈兩側不同地貌單元中的地下水形成各自獨立的循環體系,自成一體;劃分地下水系統分區時,要充分考慮宏觀地貌單元的特徵,它是劃分地下水系統區的一個主要依據。

3.氣候分帶

我國氣候條件復雜,宏觀上看,主要跨三個氣候大區,即東部季風區、西北乾旱區和青藏高寒區。東部季風區從黑龍江省北部一直到南海諸島,年內受冬夏季風的交替影響,氣候具明顯的季節 變化,降水主要集中在下半年,降雨量較大。西北乾旱區佔全國土地總面積的30%,主要特點是降水稀少,夏季炎熱,蒸發強烈,冬季嚴寒,本區多為荒漠和草原。青藏高寒區由於本身高聳的地形決定了本地區具有溫度低、氣溫年差小,太陽輻射以及垂直分布現象顯著等特點。在上述大區的背景下,根據南北溫度的差異可劃分出不同的氣候分帶,主要有:華南亞熱帶濕潤區;華中亞熱帶濕潤區;華北暖溫帶亞濕潤區;東北中溫帶濕潤區、亞濕潤區;蒙北高原中溫帶亞乾旱區;西北中溫帶亞乾旱區、乾旱區、極乾旱區;青藏高原寒帶亞濕潤區、乾旱區以及亞寒帶乾旱區(圖1-3-3)。

不同氣候分帶內常形成不同的地下水系統分區。氣候條件對地下水系統的輸入和輸出有著很重要控製作用,不同氣候分帶內,由於降雨和蒸發的差別,區域地下水的補給、徑流、排泄方式以及補給、排泄量都有很大的差異,地下水的循環特徵各不相同。比如西北乾旱區和華北平原由於氣候條件相差很大,區域地下水的補排方式也有很大差異,西北乾旱區降水稀少,地下水補給主要來源於山區的冰川、冰雪融水,地下水運移特徵是由四周中高山向盆地中央匯集,主要通過蒸發排泄;華北平原屬於暖溫帶亞濕潤區,降水相對豐富,地下水補給主要來源於大氣降水和地表水,地下水排泄方式主要是人工開采和側向徑流。劃分地下水系統區時,氣候分帶是一個非常重要的依據,不同氣候分帶,地下水系統的輸入和輸出常存在很大的差別。

圖1-3-1中國及鄰區大地構造與沉積盆地分布略圖(劉和甫等,1996,地球科學,VOL21.N04)

圖1-3-2 中國地貌圖據中國自然地理圖集, 1989; 審圖號GS (2009) 1582號

圖1-3-3 中國氣候區劃圖據中國自然地理圖集. 1989; 審圖號GS (2009) 1582

4.一級地表水系

按照河川徑流的循環形式,我國河流流域可分為注入海洋的外流流域和流入封閉的湖沼或消失於沙漠,不與海洋溝通的內流流域。劃分我國內外流域的主要分水界為北起大興安嶺西麓,經內蒙古高原南緣、陰山、賀蘭山、祁連山、日月山、巴顏喀拉山、念青唐古拉山和岡底斯山,向西直抵國界,這一分界線以東,除鄂爾多斯黃土高原、松嫩平原和雅魯藏布江南側有小面積的內陸區外,全屬外流流域,主要包括:黃河流域、長江流域、珠江流域、海河流域、東南諸河流域、西南諸河流域以及黑龍江等一級地表水流域。分界線以西地區中,除額爾齊斯河外,全屬內流流域,主要由內蒙古、甘新、柴達木、藏北等內陸流域組成(圖1-3-4)。

一級地表水系如黃河、長江,與地下水的關系極為密切,既可以構成地下水的補給基準,也可以形成地下水的排泄基準,對區域地下水循環尤其是對區域地下水系統的輸入和輸出有著巨大的影響作用。此外,一級地表水流域之間常以高大山脈形成地表分水嶺,如長江流域和黃河流域之間以秦嶺為界。長江流域與珠江流域以南嶺為分水嶺,黃河流域與西北內陸流域以賀蘭山為界,西南諸河流域與西北內陸流域以岡底斯山和唐古拉山為界。這些地表分水嶺常常也構成了地下分水嶺,山脈兩側的地下水基本上不發生水量和水質的交換,形成一個獨自系統區,有各自獨立區域循環體系。一級地表水流域的分布范圍常常與地下水系統區的范圍重合,比如長江流域、黃河流域等,因此劃分地下水系統時要充分突出一級地表水系的特徵,要以一級地表水系形成的流域作為重要的分區依據。

5.海洋

海洋是地下水的最終排泄點,因此劃分地下水系統分區時要充分考慮海陸邊界。我國珠江三角洲、東南沿海、長江三角洲、黃淮海平原東部等臨海地區,劃分地下水系統區時要充分考慮海洋對地下水循環的影響,以海岸線作為分區邊界。

實際劃分時,既要全面考慮上述5個因素,又要有所側重。根據各地區的實際情況,通過認真的研究分析,找出對該地區影響最大的1~2個因素,作為分區的主要依據,其他因素作為分區的輔助依據,綜合考慮進行劃分。

(二)邊界確定

1)區域地質構造邊界;

2)宏觀地貌單元界線;

3)氣候帶分界線;

4)一級地表水系形成的地表分水嶺;

5)國界線:是地下水系統區劃分的唯一人工邊界;

6)海岸線。

二、一級地下水系統劃分主要依據及邊界確定

(一)劃分依據

地下水系統分區內包含若干個規模相當的盆地或一級流域,每個盆地或流域內都有各自獨立、完整的水循環體系,與相鄰盆地或流域之間沒有物質和能量交換,具有獨立性,可劃分為若干個一級地下水系統。一級地下水系統主要受構造、地貌以及一級地表水系的控制,依據盆地分水嶺或地表水流域分水嶺劃分,其中西北內陸地區主要依據一級盆地周邊分水嶺劃分;黃河中游地區四周為山地,黃河及其支流為區域地下水排泄基準,主要依據四周山地分水嶺劃分;華北地區主要依據西、北、南三側山地向渤海灣、黃海的區域水流系統特徵劃分;東北地區主要依據一級地表水流域分水嶺(松嫩盆地為二級流域),同時充分考慮地貌條件劃分。

圖1 - 3 - 4 中國水系圖據中國水文志, 1997; 審圖號GS (2009) 1582

主要遵循如下原則:

1) 一級地下水系統之間不通過邊界產生物質和能量交換。

2) 一級地下水系統內部具有獨立完整的區域水循環體系。

3) 依據區域水流系統劃分。西北地區主要以整個盆地從周邊山區到盆地排泄區的區域水流系統劃分; 黃河中游地區以四周山地到黃河及其支流排泄基準的區域水流系統劃分; 華北地區主要以西、北、南三側山區到平原區排泄基準的區域水流系統劃分; 東北地區主要以一、二級地表流域內山區到平原區排泄基準的區域水流系統劃分。

4) 一級地下水系統內水文地質條件、水動力特徵、水化學特徵符合區域水循環基本規律。

5) 要位於同一構造單元、同一氣候單元內。

6) 以盆地或一級流域為劃分的基本單元,主要依據一級盆地分水嶺邊界或一級流域分水嶺來劃分地下水系統。

( 二) 邊界確定

一級地下水系統是在地下水系統分區基礎上繼續劃分的結果,所有地下水系統分區的界線都構成一級地下水系統的邊界。一級地下水系統在地下水系統分區邊界的基礎上,重點考慮如下幾種邊界類型:

1) 構造邊界;

2) 地貌邊界;

3) 地表、地下分水嶺;

4) 國界及海岸線。

三、二級地下水系統劃分主要依據及邊界確定

( 一) 劃分依據

受次一級地形地貌和地表水系的影響,一級地下水系統內部可包含著若干規模相當的次級盆地或次級流域,它們與鄰近的次級盆地或流域之間沒有或只有少量的物質和能量交換,地下水循環和演化具有相對具獨立,各具特點。因而,可在一級地下水系統的基礎上,劃分出若干個二級地下水系統。在一級地下水系統劃分的基礎上,二級地下水系統的劃分主要遵循如下原則:

1) 具有相對獨立和完整的區域地下水循環演化體系。

2) 依據區域水流系統的平面分區特徵劃分。在一級地下水系統的宏觀區域水流系統內,在平面上常常存在一系列區域水流系統的分區,二級地下水系統主要按照區域水流系統的平面分區特徵劃分。如西北地區每一個大盆地常包含一系列次級盆地,每一個次級盆地都存在從山區到盆地排泄基準的區域水流系統,平面上常形成一系列區域水流系統分區; 東北地區在一級地表流域內常發育一系列的二級地表流域,每一個二級級流域也具有從山區到平原排泄基準的區域水流系統,平面上常形成一系列區域水流系統分區; 華北地區在西、北、南三側山地向渤海灣、黃海區域水流系統內包含了灤河、海河、淮河一級地表水流域,每一個地表水流域都形成從山區向平原區排泄基準的區域水流系統,平面上形成一系列區域水流系統分區; 黃河中游地區包含若干個盆地,每一個盆地都存在從山區分水嶺向黃河及其支流等排泄基準的區域水流系統,平面上形成一系列區域水流系統分區。

3) 與鄰近的地下水系統沒有或只有少量的物質和能量交換。

4) 充分考慮地貌因素,依據次級盆地的范圍來劃分地下水系統。

5) 充分考慮一、二級地表水流域的邊界,依據一、二級流域的范圍來劃分地下水系統。其中華北地區主要依照一級地表流域分水嶺,東北地區主要依照二級地表流域分水嶺。

( 二) 邊界確定

二級地下水系統在一級地下水系統邊界的基礎上,重點考慮了一級地下水系統內部的這幾種邊界類型:

1) 地表水分水嶺;

2) 地下水分水嶺。

四、三級地下水系統劃分主要依據及邊界確定

( 一) 劃分依據

受更次一級地形地貌和地表水系的影響,二級地下水系統內部可包含著若干規模相當的更次一級盆地或流域,它們與鄰近的地下水系統有少量的物質和能量交換,地下水循環和演化具有相對獨立性。可在二級地下水系統的基礎上,劃分出若干個三級地下水系統。在二級地下水系統劃分的基礎上,三級地下水系統的劃分主要遵循如下原則:

1) 具有相對完整的次級地下水循環體系 ( 次級水循環) ;

2) 主要依據中間水流系統或區域水流系統在平面上進一步細分來劃分;

3) 與鄰近的地下水系統只有少量的物質和能量交換;

4) 充分考慮三、四級地表水系的邊界,依據三、四級流域的范圍來劃分地下水系統;

5) 充分考慮地貌因素,依據更次一級盆地的范圍來劃分地下水系統。

( 二) 邊界確定

三級地下水系統在二級地下水系統邊界的基礎上,重點考慮了二級地下水系統內部的這幾種邊界類型:

1) 地表水分水嶺;

2) 地下水分水嶺。

五、四級地下水系統劃分主要依據及邊界確定

( 一) 劃分依據

三級地下水系統內,山區和平原含水介質及地下水補徑排條件有很大差異,各具特點。因而,在三級地下水系統劃分的基礎上,主要依據山區與平原含水介質的不同,可進一步劃分若干個四級地下水系統。主要遵循如下原則:

1) 重點考慮含水介質的特徵和岩相古地理特徵,同一地下水系統要具有獨立的含水層體系;

2) 主要依據局部水流系統劃分;

3) 同一地下水系統要具有相對完整的補徑排體系;

4) 同一地下水系統要具有統一的滲流場和化學場。

( 二) 邊界確定

所有三級地下水系統的界線都構成四級地下水系統的邊界。四級地下水系統在三級地下水系統邊界的基礎上,重點考慮岩相古地理邊界,以山區與平原的構造或岩相界線劃分地下水系統。

六、五級地下水系統劃分主要依據及邊界確定

( 一) 劃分依據

在四級地下水系統的基礎上,根據不同的調查、研究目的 ( 如水資源評價、合理開發利用研究、地下水功能評價等) ,依據地下水系統的邊界類型,將四級地下水系統進一步劃分成若干相對獨立又相互聯系的五級地下水系統。五級地下水系統的劃分應遵循以下原則:

1) 劃分目的具有統一性和單一性。五級地下水系統的劃分是為某一明確的調查、研究目的服務的,因此五級地下水系統的劃分應符合 「項目」的調查、研究目的;

2) 具有統一的水動力場、水化學場,便於分析總結地下水資源的成因和演化規律,易於建立水文地質概念模型;

3) 在時空分布上,應考慮地下水系統的層次性和時變性,如考慮局部地下水流場和區域地下水流場的關系;

4) 五級地下水系統邊界條件應盡量簡單可控。

( 二) 邊界確定

應根據具體的構造、水文地質條件,將地下水系統的邊界歸納處理成圖 1-3-5 所示的幾種邊界類型情況。

圖 1-3-5 地下水系統邊界類型示意

1. 地表水體

1) 定水頭邊界。地表水與含水層有密切的水力聯系,經動態觀測證明有統一水位,地表水對含水層有無限的補給能力,降落漏斗不可能超越此邊界線時,地表水體就可以確定為定水頭補給邊界。如果只是季節 性的河流,只能在有水期間定為定水頭邊界。如果只有某段河水與地下水有密切水力聯系,則只將這一段確定為定水頭邊界。

2) 定流量邊界。地表水與地下水沒有密切水力聯系或河床滲透阻力較大時,僅僅是垂直入滲補給地下水,則應作為二類定流量補給邊界。

2. 斷層接觸邊界

1) 隔水邊界。如果斷層本身不透水,或斷層的另一盤是隔水層,則構成隔水邊界。

2) 流量邊界。如果斷裂帶本身是導水的,計算區內為富含水層,區外為弱含水層時,則形成流量邊界。

3) 定水頭邊界。如果斷裂帶本身是導水的,計算區內為導水性較弱的含水層,而區外為強導水的含水層時 ( 這種情況,供水中少有,多出現在礦床疏干時) ,則可以定為定水頭補給邊界。

3. 岩體或岩層接觸邊界

岩體或岩層接觸邊界,一般多屬於隔水邊界或流量邊界。凡是流量邊界,應測得邊界處岩石的導水系數及邊界內外的水頭差,算出水力坡度,計算出補給量或流出量。

4. 地下水的天然分水嶺

地下水的天然分水嶺,可以作為隔水邊界,但應考慮開采後是否會移動位置。

5. 構造分水嶺

由於構造,如褶皺、斷層、單斜含水層等,使得地下水的補給區邊界與地表分水嶺或地下水的排泄區邊界與地下水系統內地表水體不一致時,應考慮將構造分水嶺作為隔水邊界。

6. 人為流量邊界

除上述情況之外,如果所研究的地下水系統的人類活動對平行或相交於地下水流線的界線影響很小,或這種影響可以通過勘探、調查加以控制,可將其定為人為流量邊界。如局部地下水系統、亞區域地下水系統、區域地下水系統之間的界線,如果人類活動影響不到這些界線,可以將它們作為隔水邊界。

5. 水文地質邊界,通俗的解釋是什麼

水文地質邊界有三大類,一是水頭邊界,二是流量邊界,三是混合邊界,是劃分水文地質單元的依據

6. 山區水文地質單元如何劃分

水文地質單元應該根據補給,徑流,排泄來劃分。從地形圖上,找出分水嶺,根據分內水嶺劃分水文單元超容標的水質 報告中要明確分布范圍,那些離子超標,超標程度等內容,實事求是的寫,不能含糊。
1,水文地質單元的劃分方法:根據水文地質條件的差異性而劃分的。
2,水文地質條件的差異:包括地質結構、岩石性質、含水層和隔水層的產狀、分布及其在地表的出露情況、地形地貌、氣象和水文因素等。
3,水文地質單元:是一個具有一定邊界和統一的補給、徑流、排泄條件的地下水分布的域。

7. 水文地質邊界

對地下水的儲存和運移起約束作用的水文地質單元的邊界稱為水文地質邊界。任何一個水文地質單元都有它本身的邊界。水文地質單元的大小、幾何形態及封閉程度就是由包圍著這個單元的水文地質邊界來決定的。相鄰兩個單元之間的分界面也由水文地質邊界來確定。因此,認識一個水文地質單元必須首先認識水文地質邊界,尤其是邊界的位置及性質。為了定量評價地下水資源,也必須查明水文地質單元的邊界條件。當進行水文地質計算時,無論採用何種方法,計算結果的可靠性均取決於水文地質模型是否正確,而水文地質模型的正確與否又在很大程度上取決於對其邊界的了解是否清楚和准確。因此,研究水文地質單元的各種邊界條件是水文地質勘察的一項十分重要的任務。

1.蓄水構造邊界

蓄水構造邊界包括隔水邊界和透水邊界兩種。前者對地下水的儲存和運移起約束作用,後者對地下水起補給、排泄作用。

(1)隔水邊界

隔水邊界是由隔水層或隔水圍岩構成的邊界。隔水邊界兩側不產生水量交換。滲流場的影響不越過隔水邊界。它通常包括以下幾種:

1)含水層與隔水層或阻水體之間的分界面;

2)含水帶與隔水圍岩之間的分界面;

3)斷層阻水界面。

(2)透水邊界

透水邊界是由透水岩層構成的邊界。這種邊界雖然對滲流場的分布有影響,但不起絕對的約束作用。滲流場的影響可以越過透水邊界,使邊界兩側發生水量交換。透水邊界分給水邊界和排水邊界兩種。

圖6-19 作為給水邊界的失水河流 ( 右)和作為排水邊界的得水河流 ( 左)

給水邊界對地下水起補給作用,它通常有以下幾種:

1)河流、渠道、水庫等地表水體的滲漏補給段,如圖6-19所示;

2)基岩地下水接受第四系鬆散層孔隙水補給時,基岩含水層(帶)與第四系的界面即為基岩含水層(帶)的給水邊界,如圖6-20所示;

3)降水入滲補給地段,是一種垂向補給邊界;

4)注水井或其他形式的人工補給地段,為人工補給邊界。排水邊界對地下水起排泄作用,通常有以下幾種:

1)泉水溢出帶;

2)河流或排水渠道排泄地下水的地段(圖6-19);

3)基岩地下水排入第四系鬆散地層時,基層含水層與第四系的界面,如圖6-21所示;

4)沼澤、濕地、鹽鹼地等,作為垂向蒸發排泄邊界;

5)人工取水或排水地段,如井壁、排水坑道的底和壁等,為人工排水邊界。

圖6-20 作為給水邊界的基岩含水層與第四系含水層的界面1—第四系含水層;2—基岩含水層;3—基岩隔水層

圖6-21 山前地帶基岩地下水排入第四系鬆散地層時的排水邊界

必須指出,上述給水邊界和排水邊界,在一定條件下是可以相互轉化的。如排泄地下水的河流本來是排水邊界,當地下水位下降到低於河水位時便出現河流反補給,變為補給邊界。又如沼澤地區本來是蒸發排泄地下水的垂向排水邊界,當地下水位降低時,沼澤即疏干,變為接受降水入滲的垂向給水邊界。

此外,有些邊界是暫時的。如渠道漏水地段,只在渠道輸水時產生補給,其他時間則無補給。

有些隔水邊界也不是絕對隔水,當邊界兩側的水頭差很大時,有些隔水邊界就顯出透水性來,變為透水邊界。

2.地下水域邊界

地下水域邊界是包圍或區分地下水流系統的界面。它分為可動邊界和固定邊界兩類。前者為自由邊界,後者為約束邊界。

(1)可動邊界

可動邊界位於透水層中。它的位置隨著滲流場強度變化而移動。可動邊界通常有以下兩種:

1)相鄰地下水流系統之間的分水面。對於潛水來說,這個分水面與自由水面相交處即為地下水位分水嶺。所以地下分水嶺也是可動邊界(圖6-22)。

圖6-22 廣西紅水河—華善地下河—六也地下河之間地下分水嶺示意圖

2)非承壓地下水的自由水面。

(2)固定邊界

固定邊界由隔水層或水圍岩構成。它的位置是固定的。它對地下水滲流場的分布起約束作用,對地下水域的擴展起限製作用。地下水域的固定邊界絕大多數與蓄水構造單元的隔水邊界一致。一般來說,蓄水構造單元與地下水域邊界的重合部分,基本上就是這種隔水的固定邊界。地下水域的固定邊界,主要是含水介質與隔水層、隔水圍岩、阻水體、阻水斷層等的分界面。

3.水文地質邊界的表現形式

從水文地質邊界的表現形式來看,它又可分為以下幾種:

1)地形邊界。當地下水分水嶺與地表水分水嶺一致時,地形分水嶺就是水文地質單元在地表的邊界。山區與平原的交界線常是基岩與第四系沉積物的分界線,這種地形分界線常是基岩地下水在地表的排泄邊界。

2)地質邊界。它包括:①地層岩性邊界,如含水介質與隔水層(或圍岩)的分界面;②地質構造邊界,如斷層、接觸帶等。

3)水文邊界。包括與地下水有聯系的河流、湖泊,以及泉水溢出帶、地下水位分水嶺等。

4)人工邊界。包括注水井、取水井、排水坑道等構築物的壁及底。

此外,在水文地質計算中常常將水文地質邊界分為:第一類邊界(水頭邊界),即水頭變化規律為已知的邊界。它又分為定水頭邊界和變水頭邊界兩種。第二類邊界(流量邊界),即流過邊界的流量變化規律為已知的邊界。隔水邊界屬第二類邊界,因為它的流量為零。

在水文地質計算中,也常將水文地質邊界按幾何形狀分為直線邊界、折線邊界、直角邊界等。

當人工開采地下水時,由於地下水位大幅度下降,經常引起一些水文地質邊界的性質發生轉化,有些排水邊界和相對隔水邊界轉化為給水邊界。這種轉化將使水文地質單元的地下水補給量增加,天然排泄量減小,總的變化趨勢是加強地下水交替作用,增加水文地質單元內的地下水交替量。

8. 求助:水文地質單元的劃分方法

1,水文地質單元的劃分方法:根據水文地質條件的差異性而劃分的。
2,水文地質條件的差內異:包括地質結構容、岩石性質、含水層和隔水層的產狀、分布及其在地表的出露情況、地形地貌、氣象和水文因素等。
3,水文地質單元:是一個具有一定邊界和統一的補給、徑流、排泄條件的地下水分布的域。

9. 如何劃分平原區水文地質單元

從地形圖上復,找出分水制嶺,根據分水嶺劃分水文單元超標的水質 報告中要明確分布范圍,那些離子超標,超標程度等內容,實事求是的寫,不能含糊。
根據水文地質條件的差異性(包括地質結構、岩石性質、含水層和隔水層的產狀、分布及其在地表的出露情況、地形地貌、氣象和水文因素等)而劃分的若干個區域,是一個具有一定邊界和統一的補給、徑流、排泄條件的地下水分布的域。

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