《实用水文地质学基础/高等学校自选教材》力求突出实用与基础这两点。在各章内容的安排方面,尽量突出重点。譬如,地下水的补给、径流与排泄是水文地质学的核心,笔者薛根良以多年的研究心得,从宏观、立体的角度做了一点补充,强调地下水径流以走捷径和层流为主要特征。在地下水的分类方面,也提出了以人类对地下水利用的主要目的为标准,划分为普通淡水、地热水和地下卤水。笔者认为,沉积是地下卤水原生矿床的唯一成因,指出岩浆岩卤水原生和次生的两种可能。
《实用水文地质学基础/高等学校自选教材》:
三、地质构造因素
1.地质因素
包气带的岩性和厚度制约着对地下水激励的响应。包气带的岩性透水性愈好,地下水位抬升的滞后时间愈少。水位波动曲线起伏也较大;包气带愈厚,对激励脉冲的滤波作用愈强。地下水位抬升的滞后时间愈长,水位历时曲线愈平缓;含水层的给水度愈小,水位变幅愈大。因为给水度和水位变幅的乘积就是潜水储存量的变化。如灰岩地区,岩溶裂隙透水性良好,但是在岩溶率不高的分水岭地带,由于缺乏松散岩类的滤波作用,地下水位变幅可达数十米。
2.构造因素
地震对地下水的动态有很大的影响,它能引起地下水位、流量、水温的变化,也能使地下水的化学成分发生改变,尤其是震中地区。譬如1966年3月8日,我国邢台发生6.8级地震,在马栏大队产生一条宽约1.3m,长300多米的北东向地裂缝,与一条北西向的裂缝相交于一个水井,井内喷出大量的含水砂,井水很长时间外溢不止,从此以后井水水质发生改变,水由苦咸变淡。
在离震中较远的地区,由于地震波的影响也会使地下水位发生短周期的急剧波动,有的地震可以影响到很远的地方。例如1960年智利地震,影响到英国许多含水层的地下水位也发生了相应的波动,最大变幅达60cm。1964年3月27日阿拉斯加地震影响得更遥远,全世界的地震仪都记录到了,远离震中700km处的地震波还引起浅层地下水体的颤动和浑浊。
由于在大地震发生之前可能会使附近的地下水产生异常,因此,可以运用地下水动态观测资料研究预报地震的课题。
火山爆发通常都伴有大量的水蒸气和挥发物,其水汽可以迅速地以暴雨的形式降落到地面上。许多研究者认为,在火山地区直接由岩浆中来的水一般小于5%,其余的都是大气来源的地下水,因此,火山爆发时可在附近出现地下水的显著变化,包括泉水断流或流量增大,井水水位和水化学成分的变化。
四、土壤和生物因素
1.土壤因素
土壤因素主要反映在成壤作用对潜水化学成分的改变。潜水埋藏愈浅,这种作用愈显著。其中最明显的莫过于土壤盐渍化和沼泽化对地下水的影响了,这种影响很好地反映在潜水和土壤中盐分的季节性和多年的变化上。其实,其中也有毛细作用的功劳。
2.生物因素
生物因素主要反映在植被对地下水的影响。植被特别是森林对地下水的影响有两重性:一方面,林区增加了地下水的补给,这已为许多实际资料证实。植被不仅创造了水分的聚集和渗入的有利条件,而且也能影响到补给期的长短,因此影响到地下水的动态。另一方面,树木的蒸腾也是地下水的重要排泄方式之一。蒸腾的强度不仅因气候条件而异,也与植物的种类和年龄有关。蒸腾会引起浅埋的潜水动态发生季节性和多年的变化。如在渠道两旁植树,有利于降低地下水位,减弱地面蒸发,防止土壤盐碱化。
微生物对地下水动态的影响也不可忽视。如硝化菌、硫化菌、磷化菌、铁化菌、脱硫酸菌、脱硝酸菌等对地下水化学的影响。每一种细菌都需要一定的氧化还原环境,一定的酸碱度等生存条件,当环境变化时,这些微生物的作用就会改变,地下水的化学成分也会随即发生相应的变化。在有机质比较丰富的如含油、沥青质或含煤等地层中,这种生化作用更普遍,也比较显著。
五、人为因素
人类对地下水的开采或回灌,不仅会使地下水位发生波动,也可能引起地下水化学成分的变化。
季节性使用化肥农药、长期或不定期地排放污水等,不仅是对地下水的污染,更是对人类文明的极大讽刺。
设计、施工未能考虑周全,引起环境的改变。如析热建筑物群会影响冻土带的地下水动态等。
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