《地下水》求取 ⇩

第1章　绪论1

1.1 地下水、地球和人类1

地下水和水文循环1

目录1

地下水资源4

地下水污染6

地下水和地质过程7

1.2 研究地下水的科学基础7

地下水与土力学7

1.3 地下水资源开发利用的技术基础9

第2章　物理特性和原理10

2.1 达西定律10

2.2 水力水头和流体势能12

流体势能的哈伯特分析12

量纲和单位15

地下水位计和地下水位计组16

共轭水流17

2.3 水力传导率和渗透能力19

2.4 水力传导率的非均质性与各向异性22

均质性与非均质性22

各向同性与各向异性23

三维中的达西定律25

水力传导率椭圆26

2.5 孔隙度与空隙比27

负压力水头和张力计29

地下水位29

含水量29

2.6 非饱和水流与地下水位29

非饱和水力参数的特性曲线31

饱和带、非饱和带和张力饱和带33

悬滞的和向下凸出的地下水位34

多相水流34

2.7 含水层和滞水层35

含水层、滞水层和隔水层35

封闭含水层与非封闭含水层36

潜势面36

2.8 稳定流与非稳定流37

2.9　压缩性与有效应力39

水的压缩性39

有效应力40

孔隙介质的压缩性40

含水层的压缩性42

非饱和带中的有效应力43

2.10　导水系数与贮水系数44

单位贮水量44

封闭含水层的导水系数与贮水系数45

非封闭含水层的导水系数与单位产水量46

非饱和带的贮水量47

2.11　地下水流方程式47

稳定饱和水流48

非稳定饱和水流49

非稳定非饱和水流50

边界值问题51

2.12　达西方法的局限性52

单位面积流量、宏观流速和微观流速53

达西连续体和代表性单元体积53

达西定律的上限和下限55

裂隙岩石中的水流55

2.13　水动力弥散57

第3章　化学特性和原理61

3.1 地下水及其化学成分61

水和电解质61

有机成分64

浓度单位65

溶解气体65

3.2 化学平衡66

质量作用定律66

活性系数67

平衡与自由能68

溶解气体71

3.3 溶解物质的结合与分解72

电中性条件72

水的分解与活性73

多元酸74

离子络合75

溶解物质的计算76

3.4　浓度梯度效应77

3.5　矿物溶解和可溶性79

可溶性和平衡常数79

离子力效应81

碳酸盐系统81

不平衡与饱和指数84

普通离子效应84

3.6　氧化和还原过程85

氧化状态和氧化还原反应85

氧的消耗和有机物质88

氧化还原平衡条件89

微生物因素91

pE-pH曲线92

3.7 离子交换和吸附作用95

机理95

阳离子交换能力96

质量作用方程式97

3.8　环境同位素100

碳14（14C）101

氚（3H）102

氧18（18O）和重氢（2H）103

3.9 指标参数的野外测量104

第4章　地下水地质学108

4.1 岩性、地层和构造108

4.2 河流沉积109

4.4　冰川沉积111

4.3 风积111

4.5　沉积岩113

砂岩113

碳酸盐岩115

煤117

页岩117

4.6　火成岩和变质岩118

4.7　永久冻土层121

均质、各向同性系统124

第5章　流网124

5.1 流网构图124

非均质系统和正切定律126

各向异性系统和变换剖面128

5.2 类比模拟流网131

电导纸模拟132

电阻网模拟132

5.3　数值模拟流网133

5.4 饱和-非饱和流网136

渗透面、渗出点、自由表面137

5.5 渗透面和裘布衣水流137

自由表面水流的裘布衣-福尔海默原理139

第6章　地下水和水文循环141

6.1 稳定的区域性地下水流141

补给区、排泄区、地下水分水线141

地形对区域性水流系统的影响142

地质对区域性水流系统的影响143

溢水井145

水流系统制图146

6.2 稳定水量平衡149

区域性水流系统的定量解释149

作为水量平衡组成部分的地下水的补给与排泄150

6.3 非稳定的区域性地下水流152

6.4 渗入作用与地下水补给154

渗入理论155

野外定点测量158

坡面流160

6.5 山坡水文学与河水的产生160

壤中流161

化学和同位素指示剂163

6.6 基流消退和岸贮166

6.7 地下水与湖泊的相互作用168

6.8 地下水位的升降变化169

蒸散发和浅层地下水消耗170

在地下水补给期间挟带空气171

大气压力效应172

地下水位计中的时间滞后173

外部负荷173

第7章　天然地下水的化学演变175

7.1 水化学序列和外观175

大气降水的化学状态175

土壤带中的二氧化碳175

主要离子演变程序178

电化学演变程序180

7.2 图解法和水文化学相182

7.3　碳酸盐区地下水186

开系统的溶解作用186

闭系统的条件189

异元溶解190

其他因素191

化学分析的解释193

7.4 结晶岩中的地下水197

理论见解198

实验室试验201

野外数据的解释202

7.5 复杂沉积系统中的地下水205

相遇的次序205

冰川沉积中水的组分208

层状沉积岩中的地下水209

7.6 14C测年的地球化学解释212

7.7 深层沉积盆地的薄膜效应214

7.8 进程速率与分子扩散216

勘探、评价、开发221

8.1 地下水资源的开发利用221

第8章　地下水资源评价221

水井产水量、含水层产水量、盆地产水量222

8.2　含水层勘探222

地表地质方法222

地下地质方法223

地表地球物理方法223

地下地球物理方法225

水井和地下水位计的钻进与设备226

向井的辐向流228

8.3 理想含水层对抽水的响应228

泰斯（Theis）解230

渗滤含水层232

非封闭含水层236

多井系统、分阶段的抽水流量、水位的恢复、局部渗透238

有边界的含水层240

理想滞水层的响应242

8.4 参数的测量：实验室试验244

现实条件244

水力传导率245

孔隙度246

压缩系数246

非饱和特性曲线247

8.5 参数的测量：地下水位计试验248

8.6 参数的测量：抽水试验250

双对数典型曲线拟合251

半对数点绘254

8.7 饱和水力传导率的估算256

抽水试验的优点与缺点256

8.8 用数值模拟预测含水层产水量258

有限差分法258

有限单元法261

模式校正与反转问题263

8.9 用类比模拟预测含水层产水量264

电流与地下水流的类比264

电阻-电容网络265

类比与数值模拟的比较267

非稳定水量平衡与盆地产水量268

8.10　盆地产水量268

一个地下水盆地的安全产水量与最优产水量268

8.11　人工补给与诱发渗滤270

8.12　地面沉陷272

地面沉陷的机理273

地面沉陷的野外测量275

8.13　海水入侵276

第9章　地下水污染282

9.1 水质标准282

均质介质中不起反应的成分285

9.2 迁移过程285

非均质介质中不起反应的成分291

反应成分的迁移294

在裂隙介质中的迁移300

9.3 污染物质的水化学动态303

氮303

微量金属305

微量非金属309

有机物质312

9.4　参数的测量313

流速的测定313

弥散系数316

化学分配318

9.5 污染源319

固体废物的地面排放319

下水道污物的地面排放323

农业活动325

石油的漏泄与溢出326

放射性废物的处置328

液体废物的深井排放333

其他来源335

第10章　地下水和土力学问题339

10.1 孔隙压力、滑坡和边坡稳定性339

莫尔-库伦破裂原理339

边坡稳定分析的极限平衡法341

地下水条件对土质边坡稳定性的影响343

地下水条件对岩石边坡稳定性的影响345

10.2　地下水与坝347

坝的类型与坝的失事348

混凝土坝下渗漏349

大坝基础的灌浆与排水350

通过土坝的稳定渗漏351

通过土坝的非稳定渗漏353

水库的水文地质效应354

10.3　地下水流向坑道356

作为稳定或过渡性排路的坑道357

坑道的水文地质灾害358

10.4　地下水流向基坑359

对流向坑道的地下水入流的预测分析359

基坑的排水和疏干360

对流向基坑的地下水入流的预测分析361

第11章　地下水和地质过程364

11.1　地下水与构造地质364

逆掩断层的哈伯特-鲁比理论364

地震预测与控制365

石油的迁移和累积367

11.2　地下水与石油367

石油的水动力挟带368

区域性水流系统与石油的累积370

石油勘探的推断370

11.3　地下水与热系统371

天然地下水流系统中的热系统371

地热系统372

深成岩体的定位374

岩溶和洞穴375

11.4　地下水与地貌375

天然坡度的发展376

河流过程377

冰川过程378

11.5　地下水和成矿作用379

经济矿物沉积的形成379

地球化学勘探的推断381

附录383

Ⅰ　流体力学要素383

Ⅱ　通过变形饱和介质的非稳定水流方程式386

Ⅲ　一个边界值问题解析解的实例389

Ⅳ　离子活性系数的迪贝-赫克尔方程和凯兰德表390

Ⅴ　误差余函数392

Ⅵ　均质、各向同性介质中稳定流有限差分方程的推导392

Ⅶ　区域性地下水流的托思解析解394

Ⅷ　代表一个补给性地下水流系统的一维渗透边界值问题的数值解395

Ⅸ　非均质各向异性，水平、封闭含水层中非稳定水流有限差分方程的推导397

Ⅹ　饱和孔隙介质中溶质迁移的平流-弥散方程的推导399

参考文献403