《水文地质学》是地质工程专业一门必修的专业基础课。课程的主要任务是培养大家从水文循环的基本原理出发,获得水文地质学的基础知识和基本研究方法,能初步运用所学知识解决工程地质工作中与地下水有关的问题,要求大家掌握地下水形成、分布和运移规律,地下水的动态与均衡以及水化学相关问题;了解该领域研究状况及与其他学科的关系。为今后从事与地下水有关的实际工作或科学研究打下基础。
《水文地质学》是地质学的一个分支,是研究地下水(Groundwater)的一门学科,它是对地质环境中地下水的发生、运动及其水化学特性上的研究。
水文地质学研究的是:地下水在与岩石圈、地幔、水圈、大气圈、生物圈和人类活动相互作用下,其水量与水质在时间和空间上的变化,以及对各圈层产生的影响,从而服务于人与自然相互协调的可持续发展。[1]
水文地质是在工程地质测绘中研究的主要目的是:为研究与地下水活动有关的岩土工程问题和不良地质现象提供资料。例如:兴建房屋建筑和构筑物时,应研究岩土的渗透性、地下水的埋深和腐蚀性,以判明对基础砌置深度和基坑开挖等的影响;进行尾矿坝与贮灰坝勘察时,应研究坝基、库区和尾矿(灰碴) 堆积体的渗透性和地下水浸润曲线,以判明坝体的渗透稳定性、坝基与库区的渗漏及其对环境的影响;在滑坡地段研究地下水的埋藏条件、出露情况、水位、形成条件以及动态变化,以判定其与滑坡形成的关系。因此水文地质条件也是一项重要的研究内容。[2]
地下水(groundwater):赋存并运移于地下岩土空隙中的水。含水岩土分为两个带,上部是包气带,即非饱和带,在这里,除水以外,还有气体;下部为饱水带,即饱和带,饱水带岩土中的空隙充满水。狭义的地下水是指饱水带中的水。
2.地下水
优点:①分布广泛,便于就地开采使用;②洁净、不易被污染,水质普遍较优;③不占用地表空间;④动态比较稳定;⑤供水量受气候变化影响较小,具有较大到调蓄能力等。劣势:①不合理的灌溉可造成次生盐碱化;②过量开采,可造成:在沿海地区,海水入侵,水质恶化;地面沉降,使区内建筑物失去稳定;不同含水层之间诱发水力联系,产生水的混合作用,使水质恶化;岩溶区地面塌陷;③其它,如矿坑涌水、基础及边坡的稳定问题等。
功能:①资源(不难理解);②生态环境因子;③灾害因子(干旱或洪水);④地质营力(滑坡、泥石流等);⑤信息载体(找矿等)。
古代:我国是世界上开发利用地下水最早的国家之一,早在相当于我国仰韶文化的母系氏族公社时期,据浙江余姚河姆渡村遗址发掘推测,距今约5700年前,我们的祖先就已经采用凿井取水。到了距今2000多年前的春秋战国时代,随着生产力的发展,凿井技术有了进一步提高,在四川自贡一带已有深达数百米的盐井,这可算是世界上在岩石中开凿的首批深井。汉武帝时,在今陕西渭北高塬上修筑了我国最早的井渠结合农田灌溉典范“龙首渠”。驰名中外的新疆“坎儿井”,至今仍不失为开发山前倾斜平原地下水的有效措施之一。 水文地质剖析(图4)