水文地质学

水文地质学地质学

水文地质学是从寻找和利用地下水源开始发展的，围绕实际应用，逐渐开展了理论研究。目前已形成了一系列分支。

水文地质学地下水动力学

地下水动力学是研究地下水的运动规律，探讨地下水量、水质和温度传输的计算方法，进行水文地质定量模拟。这是水文地质学的重要基础。

水文地质学水文地球化学

水文地球化学是水文地质学的另一个重要基础。研究各种元素在地下水中的迁移和富集规律，利用这些规律探讨地下水的形成和起源、地下水污染形成的机制和污染物在地下水中的迁移和变化、地下水与矿产形成和分布的关系，寻找金属矿床、放射性矿床、石油和天然气，研究矿水的形成和分布等。

水文地质学供水地质学

供水水文地质学是为了确定供水水源而寻找地下水，通过勘察，查明含水层的分布规律、埋藏条件，进行水质与水量评价。合理开发利用并保护地下水资源，按含水系统进行科学管理。

水文地质学矿床地质学

矿床水文地质学是研究采矿时地下水涌入矿坑的条件，预测矿坑涌水量以及其他与采矿有关的水文地质问题。

水文地质学农业地质学

农业水文地质学的内容主要包括两方面，一方面为农田提供灌溉水源进行水文地质研究；另一方面为沼泽地和盐碱地的土壤改良，防治次生土壤盐碱化等问题进行水文地质论证。

地热是一种新的能源，如何利用由地下热水或热蒸汽携至地表的地热能，用来取暖、温室栽培或地热发电等，以及地下热水的形成、分布规律，以及勘察与开发方法等，是水文地热学的研究内容。

水文地质学区域地质学

区域水文地质学是研究地下水区域性分布和形成规律，以指导进一步水文地质勘察研究，为各种目的的经济区划提供水文地质依据。

水文地质学古地质学

古水文地质学是研究地质历史时期地下水的形成、埋藏分布、循环和化学成分的变化等。据此，可以分析古代地下水的起源与形成机制，阐明与地下水有关的各种矿产的形成、保存与破坏条件。

地下水的形成和分布与地质环境有密切联系。水文地质学以地质学为基础，同时又与岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、第四纪地质学、地球化学等学科关系密切。工程地质学是与水文地质学是同时相应发展起来的，因此两者有不少内容相互交叉。

地下水积极参与水文循环，一个地区水循环的强度与频率，往往决定着地下水的补给状况。因此，水文地质学与水文学、气象学、气候学有密切关系，水文学的许多方法也可应用于水文地质学。地下水运动的研究，是以水力学、流体力学理论为基础的，并应用各种数学方法和计算技术。

水文地质学的发展趋势是：由主要研究天然状态下的地下水，转向更重视研究人类活动影响下的地下水；由局限于饱水带的含水层，扩展到包气带及“隔水层”；由只研究地壳表层地下水，扩展到地球深层的水。

预计今后的水文地质研究，在下列方面将有突破：裂隙水与岩溶水运动机制和计算方法；地下水中污染物和温度运移机制和计算方法；粘性土的渗透机制；包气带水盐运移机制；水文地球化学和同位素水文地质学，地下水数学模型；地球深层水文地质。

主要研究地下水的分布、运动和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源评价、开发及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。

在不同环境中地下水的埋藏、分布、运动和组成成分均不相同。查明上述各方面状况，可为科学地利用或防治地下水提供根据。水文地质学对地下水的研究，着重自然历史和地质环境的影响，同主要用水文循环和水量平衡原理研究地下水的地下水水文学关系密切，只是研究的侧重点稍有不同。

随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，又形成了若干新领域，如环境水文地质学、地下水资源管理、同位素水文地质学等。

人们早在远古时代就已打井取水。中国已知最古老的水井是距今约5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井。古波斯时期在德黑兰附近修建了坎儿井，最长达26公里，最深达150米。约公元前250年，在中国四川，为采地下卤水开凿了深达百米以上的自流井。中国汉代凿龙首渠，是一种井、渠结合的取水建筑物。在利用井泉的过程中，人们也探索了地下水的来源。法国帕利西、中国徐光启和法国马略特，先后指出了井泉水来源于大气降水或河水入渗。马略特还提出了含水层与隔水层的概念。

1855年，法国水力工程师达西，进行了水通过砂的渗透试验，得出线性渗透定律，即著名的达西定律，奠定了水文地质学的基础。1863年，法国裘布依以达西定律为基础，提出计算潜水流的假设和地下水流向井的稳定流公式。1885年，英国的张伯伦确定了自流井出现的地质条件。奥地利福希海默在1885年制出了流网图并开始应用映射法。

19世纪末20世纪初，对地下水起源又提出了一些新的学说。奥地利修斯于1902年提出了初生说。美国莱恩、戈登和俄国安德鲁索夫在1908年分别提出在自然界中存在与沉积岩同时生成的沉积水。1912年德国凯尔哈克提出地下水和泉的分类，总结了地下水的埋藏特征和排泄条件。美国迈因策尔于1928年提出了承压含水层的压缩性和弹性。他们为水文地质学的形成作出了重要贡献。

泰斯于1935年利用地下水非稳定流与热传导的相似性，得出了地下水流向水井的非稳定流公式即泰斯公式，把地下水定量计算推进到了一个新阶段。20世纪中叶，苏联奥弗琴尼科夫和美国的怀特在水文地球化学方面作出了许多贡献。到第二次世界大战结束时，在地下水的赋存、运动、补给、排泄、起源以至化学成分变化、水量评价等方面，均有了较为系统的理论和研究方法。水文地质学已经发展成为一门成熟的学科了。

20世纪中叶以来，合理开发、科学管理与保护地下水资源的迫切性和有关的环境问题，越来越引起人们的重视。同时，人们对某些地下水运动过程有了新的认识。1946年起，雅可布和汉图什等论述了孔隙承压含水层的越流现象。英国博尔顿和美国的纽曼分别导出了潜水完整井非稳定流方程。

由于预测地下水运动过程的需要，促进了水文地质模拟技术的发展。20世纪30年代开展了实验室物理模拟。40年代末发展起来的电网络模拟，到50～60年代在解决水文地质问题中得到应用。

由于电子计算机技术的发展，70～80年代，地下水数学模拟成为处理复杂的水文地质问题的主要手段。同时，同位素方法在确定地下水平均贮留时间，追踪地下水流动等研究中得到应用。遥感技术及数学地质方法也被引进，用以解决水文地质问题。对于地下水中污染物的运移和开采地下水引起的环境变化，引起广泛的重视。20世纪60年代以来，加拿大的托特提出了地下水流动系统理论，为水文地质学的发展开拓了新的发展前景。

书名： 水文地质学

作　者：肖长来梁秀娟 王彪

出版社：清华大学出版社

出版时间：2010年03月

ISBN: 9787302213383

开本：16开

定价： 35.00 元

水文地质学内容简介

《水文地质学》针对当前国民经济建设的需要和地质工程、岩土工程、地质学等学科发展的需要，系统论述了水文地质学的基本概念、基本理论和方法；重点介绍了地下水形成与赋存的基本规律、地下水运动的基本规律、不同介质中地下水的重要特征、地下水的理化特征、地下水运动的基本理论、水文地质参数计算、水文地质勘察、地下水资源评价、建设项目地下水专题评价等。附录为专业术语中英文对照表。

《水文地质学》可作为高等学校地质学、地质工程、勘查技术与工程、土木工程、交通工程、资源勘查工程等专业的本科教材，也可作为水文与水资源工程、地下水科学与工程。环境工程、地质资源勘查、水利水电工程、采矿工程等相关专业的参考教材，还可作为水文地质、工程地质、环境地质等领域科技人员的参考书。

水文地质学图书目录

绪论

第1章地下水赋存规律

第2章 地下水运动规律

第3章地下水理化特征及形成作用

第4章 地下水系统及其循环特征

第5章地下水动态与均衡

第6章 不同介质中地下水的基本特征

第7章地下水运动的基本理论

第8章 水文地质参数计算

第9章 水文地质勘察

第10章 地下水资源计算与评价

第11章 建设项目地下水专题评价

附录 专业术语中英文对照表

参考文献

……

该书是对20世纪水文地质科学的概括总结和对21世纪水文地质科学发展的展望。《现代水文地质学》共分5篇20章，约35万字。

《现代水文地质学》的主要内容包括：水文地质学研究对象、创立过程、与相邻学科关系和地下水在人类社会发展中的作用；地球上的水循环和水资源；地下水的形成和基本特征；水文地质学基础和应用学科的主要研究内容；水文地质勘察技术与研究方法；20世纪水文地质学的主要研究领域；21世纪水文地质科学展望。最后，《现代水文地质学》还对国际水文地质学术组织作了概略介绍。

《现代水文地质学》是集学科基本内容、创立发展历史和20世纪主要科学成果为一体的综合性学术著作，可供从事水文、水资源与地下水管理等学科的教学、科研、工程技术人员阅读和参考。

序

前言

第一篇 水文地质学及水资源概述

第一章 水文地质学概述

第一节水文地质学的研究对象

第二节人类开发利用地下水的历史

第三节水文地质学的创立过程

第四节地下水在人类生活、生产中的作用

第五节水文地质学的学科分类及其与相邻学科的关系

第二章 地球上的水循环和水资源

第一节地球水体的组成和水资源

第二节地球上的水循环

第三节地下水和地下水资源

第四节地下水资源的基本特征

第二篇 水文地质学的基础学科及其研究内容

第三章 地下水的形成理论

第一节地下水的赋存条件

第二节地下水运动的基本规律

第三节地下水的补给、排泄和径流条件

第四节地下水的化学成分及其形成条件

第五节地下水的动态与均衡

第四章 地下水运动的基本知识及地下水流问题的计算原理

第一节地下水运动的基本知识

第二节地下水流基本问题的计算原理

第五章 水文地球化学原理

第一节水文地球化学概述

第二节络合作用与氧化还原作用

第三节水岩作用

第六章 地下水溶质运移及弥散理论

第一节微观弥散过程

第二节宏观弥散

第三节对流—弥散方程

第三篇 水文地质学的应用学科及其研究内容

第七章 矿床充水条件与矿床水文地质类型

第二节矿坑及地下工程涌水量预测

第三节矿井突水与预测

第四节矿床疏干防治水工作

第五节矿山开采地下工程开挖中的环境地质问题

第八章 供水水文地质学

第一节供水水文地质学的目的任务

第二节地下水资源的概念和地下水资源的分类

第三节地下水资源评价

第四节地下水水质评价

第九章 环境水文地质学

第一节原生环境水文地质问题

第二节人类活动引起的环境水文地质问题

第十章 地下水管理

第一节地下水管理的含义

第二节地下水管理的内容

第三节地下水管理模型

第四节地下水管理模型的建立步骤

第四篇 水文地质勘查技术与研究方法

第十一章 地质及水文现象分析方法

第一节地层的调查

第二节岩石性质的调查分析

第三节地质构造的调查分析

第四节地貌条件的调查分析

第五节地下水露头和井点的调查分析

第六节地表水的调查分析

第七节与地下水有关的环境地质及生态条件的调查分析

第十二章 水文地质物探和遥感技术

第一节水文物探方法的基本原理

第二节地面物探方法

第三节地球物理测井方法

第四节遥感技术

第十三章 水文地质钻探

第一节水文地质钻探的重要性和主要任务

第二节水文地质钻孔的结构和钻孔设计

第三节钻井过程中的水文地质观测工作

第四节水文地质勘探钻孔的布置原则

第十四章 水文地质试验

第一节抽水试验

第二节钻孔注水试验

第三节渗水试验

第四节地下水水质弥散实验

第五节连通试验

第十五章 地下水模型技术

第一节水文地质问题与数学模型

第二节优化规划法

第三节系统动力学方法

第四节层次分析法

第五节数量化理论方法

第六节灰色系统模型

第十六章 地下水动态与均衡的研究

第一节地下水动态研究方法

第二节地下水均衡研究方法

第三节地下水动态与均衡的监测项目

第十七章 地下水研究中的同位素技术

第一节同位素技术的基本原理

第二节同位素在地下水研究中的应用

第十八章 水文地质图的编制

第一节水文地质图的分类

第二节区域性综合水文地质图的编制

第三节水文地质图的编图历史与发展方向第五篇 20世纪水文地质学的重要研究领域及21世纪的展望

第十九章 20世纪水文地质学的重要研究领域

第一节地下水系统理论的提出

第二节“三水转化和地下水与地表水联合开发利用”观念的建立

第三节地下水资源评价与水资源管理科学的新发展

第四节环境水文地质学的诞生

第五节基于3S技术的地下水科学方兴未艾

第六节地下水污染的控制与处理技术的发展

第七节深部水文地质学的诞生

第二十章 21世纪水文地质科学展望

第一节多相流理论研究

第二节地下水模型的非确定性研究

第三节含水层污染的控制和恢复治理

第四节点源污染场地地下水污染的研究

第五节全球环境变化及人类活动对地下水的影响

第六节“3S”技术及网络的应用

第七节地下水资源的可持续利用

主要参考文献

英文文摘

附录：主要国际水文地质组织 2100433B

绪论1

01水文学的研究内容1

011水文学1

012水文学的研究内容1

013水文学面临的机遇与挑战2

02水文学与给水排水工程专业

的关系2

03水文地质学的研究内容3

031水文地质学3

032水文地质学的研究内容3

033水文地质学研究的发展

方向3

04水文地质学与给水排水工程

专业的关系4

05水文及水文地质学的学习

方法与要求4

051按主线有重点地点面

结合学习4

052知识、能力和素质的

有机统一4

第1章水文现象5

11水文现象与水文循环5

111水文现象5

112水文循环6

113水量平衡7

12水文现象的特性10

121水循环的永无止境及

因果关系10

122水文现象在时间变化上既

具有周期性又具有随机性10

123水文现象在地区分布上既

具有相似性又具有特殊性10

13水文现象的研究方法11

131成因分析法11

132数理统计法11

133地理综合法11

第2章水文学基本知识13

21河流与流域13

211河流基本特征13

212流域基本特征19

22河川径流21

221河川径流及其表示方式21

222河川径流形成过程及其影响

因素23

223地下径流26

224固体径流26

23流域水量平衡27

24水文测验与信息采集27

241水文测站28

242水位观测28

243流量测验29

244水文信息采集32

25水位与流量关系曲线33

251水位与流量关系曲线的

分析33

252水位与流量关系曲线的

延长36

253水位与流量关系曲线的

应用36

第3章水文统计基本方法38

31水文统计的基本概念38

311水文统计38

312水文现象与统计学概念的

对应关系38

313水文特征值的概率分布39

314累积频率与重现期40

32经验频率曲线41

321经验频率公式41

322经验频率曲线的绘制和

应用42

323经验频率曲线的延长42

33统计参数与抽样误差42

331统计参数42

332抽样误差44

34理论频率曲线45

341理论频率曲线的数学方

程式45

342理论频率曲线的绘制47

343统计参数对理论频率

曲线的影响48

35水文频率计算方法49

351统计参数的初估方法49

352适线法50

36相关分析53

361相关分析的概念53

362简单直线相关53

363曲线相关54

364复相关54

第4章河川径流情势特征值

分析56

41概述57

42设计年径流量的分析与计算58

421设计年径流量58

422设计年径流量的分析计算62 2100433B