知识概要——水资源保护

'水资源保护重点1.狭义上的水资源：是指人类在一定经济技术条件下能够直接使用的淡水。2.地下水运动的特点及其基本规律.运动特点：①迟缓的流速②层流基本规律：线性渗透规律非线性渗透规律3.地表水源的供水特征水量大，总溶解固体含量低，硬度小；时空分布不均，受季节影响；保护功能差，容易受污染；泥沙和悬浮物多,净化取水条件及取水构筑物复杂.4.固定式取水构筑物组成:取水设施(集水井,进水闸,格网,吸水间或取水头部,进水管),泵房.5.取水头部的型式：a.活动式取水头部：b.固定式取水头部:管式取水头部;蘑菇式取水头部;鱼形罩式取水头;箱式取水头部;桥墩式取水头部;桩架式取水头部;斜板式取水头部6.顺流式斗槽：适用于含砂量较高，冰凌不严重逆流式斗槽：适用于冰凌情况严重，含沙量较少的河流。侧坝进水逆流式斗槽：适用于含沙量较大的河流。双向式斗槽：适用于冰凌严重7.虹吸管进水和水泵直接吸水时，在最低时淹没深度一般不宜小于1.0m或者适当降低管端淹没深度至0.5m。进水孔处需设栅栏净距小型30~50mm8.进水管的冲洗：正向冲洗方法是:①水位差冲洗；②流量增大、流速加大来冲洗 反向冲洗管内水流方向与正常运行时方向相反方法是:①进水间与河流形成较大水位差；②进水管和压力输水管与冲洗泵连接;③破坏虹吸方法冲洗9.进水管冲洗原因：管中流速较小或管长期作用以及漂浮物进水等原因可能使进水管产生泥沙淤积和漂浮物堵塞。10.缆车式取水构筑物物（斜桥式，斜坡式）斜桥式:岸坡较陡,地资条件差,斜坡式:岸坡地质条件好,倾角适宜,天然地形,直接浇注.组成：缆车，缆车轨道，输水斜管，牵引设备（卷扬机房）组成；条件:河流水位度幅10~35m，涨落速度小于2m/h，岸坡倾角10~28度。11..坡道组成轨道、输水斜管、安全挂钩座、电缆沟、接管平台、人行道、吸水管直径决定轨距（600mm900mm）。12.浮船式取水构筑物组成：浮船、锚固设备、连络管，输水斜管使用条件：河流水位变幅度大，足够水深，水流平稳，流速小、风浪小、有一些岸坡；13.地下水取水构筑物的类型和适用条件取水构筑物设计满足：最大限度截取补给量，提高出水量，改善水质，降低工程造价类型管井：含水层适应能力强，开采深层地下水大口井：取集含水厚度20m以内的浅层地下水辐射井：集水井和若干向外辐射的水平辐射型集水管组成（汲取含水层厚度较薄的浅层地下水） 复合井：汲取上部孔隙潜水和下部厚层基岩高水位的承压水（铁路给水站）渗渠：地下水埋深小于2m的浅层地下水或集取季节性河流河床下的地下水14.管井通常由:井室,井壁管,过滤器及沉淀管组成.施工建造一般包括:凿井,井管安装,填砾,管外封闭,洗井和抽水试验管井适合任何岩性与地层结构,开采深层地下水’15.何谓回用水系统?是将使用后的排水量经处理达到生产过程的水质要求后,再用于生产过程的系统.16.农业灌溉用水传统形式有漫灌和畦灌;节水技术是滴灌和喷灌.17.水污染调查的主要内容包括:污染现状,污染源,污染途径以及污染环境条件等.18.检查断面的设置背景断面:天然水体物质组成和基本含量临测断面:对照断面,消减断面19.何谓城市用水定额?有何作用?是在一定期限内一定约束条件下,在一定范围内,一定检算单元所规定用水水量限额;作用:是为城市制定供水或节水规划提供可靠依据,有利于预测用水量,缓解供需矛盾,有利于促进节水指标的进一步完善,有利于节水行政,经济管理政策及节水政策的落实. 水文地质学1.地下水:埋藏在地表以下岩石空隙中的水2.地下水与地表水相比,地下水有以下优点:(1).地下水在地层中渗透经过天然过滤,水质透明无色,一般不需净化处理;(2).地下水因有上部岩层作为天然屏障，一般不易受地表污染的污染，卫生条件较好；(3).地下水温较低，常年变化不大，特别适宜于冷却和空调用水；(4).地下水取水构筑物可适当的靠近用水户，输水管道较短，构筑物较简单，基础费用较低，占地面积也小；(5).水量、水质受气候影响较小，一般能保持较稳定的供水能力，因此在很多缺少地表水的地区，地下水常常是唯一的供水水源；(6).可以利用含水层调节多余的地表水，增加有效水资源总量，工业上还可利用含水层的保温和隔热效应，开展地面水的回灌循环，达到节能、储水、节水的目的。3.岩石的分类和特点按成因将岩石分为三类：岩浆岩、沉积岩和变质岩(1).岩浆岩的特点：a.产状：岩浆岩在空间的位置、形态和大小叫其产状.b.结构：晶粒状结构、斑状结构、玻璃质结构c.构造：块状构造、流纹构造、气孔构造、杏仁构造d.矿物成分：浅色矿物、暗色矿物 (2).沉积岩的特点a.产状：多成层状分布b.结构：沉积碎屑结构、结晶结构c.构造：具有层理构造d.矿物成分：矿物成分很复杂，与产生碎屑物的母岩有直接关系e.化石：有化石存在是沉积岩的特征之一(3).变质岩的特点a.产状：变质岩大多数保存着原未变质前岩石的产状b.结构：主要有变晶结构c.构造：片状构造、片麻状构造、千枚状构造、板状构造、块状构造d.矿物成分：变质岩除保留一部分原岩石的矿物成分外，还生成一些仅在变质岩石才出现的矿物1.岩石空隙分为三类:松散岩石中孔隙,坚岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶隙2.地下水的存在形式:(1).岩石"骨架"中的水:亦称之为矿物结合水,其主要形式为沸石水,结晶水和结构水;(2).岩石空隙中的水:主要形式为结合水(吸着水、薄膜水)、重力水、毛细水、固态水和气态水3.岩石的水理性质： 容水性（指岩石能容纳一定水量的性能，在数量上用容水度来表示）、持水性(在重力作用下，岩石依靠分子引力和毛细力在其空隙中能保持一定水量的性能)、给水性(各种岩石饱水后在重力作用下能自由排出一定水量的性能)和透水性(岩石允许水流通过的能力)1.饱水带岩层按其透过和给出水的能力，分为含水层和隔水层。(1).含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层；(2).隔水层是指不能透过并给出水，或透过和给出水的数量微不足道的岩层。2.构成含水层的基本条件(1).岩层要具有能容纳重力水的空隙；(2).有储存和聚集地下水的地质条件；(3).具有充足的补给来源3.地下水按埋藏条件分为三大类：上层滞水、潜水、承压水4.地下水按含水层的空隙性质分为三大类：孔隙水、裂隙水、岩溶水5.上层滞水的特点：(1).包气带中上层滞水的含水率容易受到外界条件的影响，尤其是以降水、气温等气象因素关系密切(2).上层滞水在空间上的变化主要体现在垂直剖面的变化(3).上层滞水的含水变换与岩石结构和水理特性有关；形成：是大气降水或地表水下渗时，受包气带中局部隔水层的阻托滞留集聚而成。6.潜水的特点：(1).具有自由表面（2）潜水在重力作用下，由前水位较高处向潜水位较低处流动，其流动的快慢取决于含水层的渗透性能和水力坡度（3）潜水通过包气带与地表相连通，大气降水、凝结水、地表水通过包气带的空隙通道直接渗入补给潜水，所以一般情况下，潜水的分布区与补给区是一致的（4）潜水的水位、流量和化学成分都随着地区和时间的不同而变化。 1.潜水等水位线图可以解决那些问题？（1）决定潜水流向（2）求潜水的水力坡度（3）确定潜水的埋藏深度（4）提供合理的取水位置（5）推断含水层岩性或厚度的变化（6）确定地下水与地表水的相互补给关系（7）确定泉水出露点和沼泽化的范围2.承压水的特点：（1）承压水由于存在隔水平板而承受净水压力（2）承压水的分布区域与补给区域不一致（3）承压水受到外界影响相对较小，动态变化相对较弱，水质类型多样3.以下几种组合可形成承压水：（1）粘土覆盖在沙层上（2）页岩覆盖在砂岩上（3）页岩覆盖在溶饰灰岩上（4）致密不纯的灰岩覆盖在溶隙发育的灰岩上（5）致密的岩流覆盖在裂隙发育的基岩或多孔状岩流之上4.最适宜形成承压水的地质构造条件有两种：向斜盆地和单斜地层5.地下水的补给形式：大气降水补给、地表水补给、含水层之间的补给、人工补给6.地下水排泄的方式有：泉、河流、蒸发、人工排泄等；排泄是指含水层失去水量的过程7.地下水的径流：是指地下水在岩石空隙中的流动过程；地下水径流的方向、速度、类型、径流量主要受到下列因素的影响：含水层的空隙性、地下水的埋藏条件、补给量、地形、地下水的化学成分、人为因素等8.地下水的温度变化主要受气温和地温的影响 1.地下水的运动特点（1）曲折复杂的水流通道：地下水是储存并运动于岩石颗粒间的空隙和裂隙之中，由于这些空隙的形状、大小和连通程度的变化，因而地下水的运动通道是十分曲折复杂的（2）迟缓的流速：由于地下水在曲折的通道中运动，水流受到很大摩阻力，因而流速一般非常缓慢（3）层流和紊流：由于地下水在曲折地通道中作缓慢的渗流，所以地下水大多呈现层流运动，只有当地下水流通漂石，卵石的特大空隙或岩石的大裂隙及可溶盐的大浓度时，才会出现紊流状态（4）在天然条件下地下水流一般都呈缓变流，流线弯曲度很小，近似于一条直线，相邻流线之间夹角较小，近似于平行'