水文地質(zhì)學(xué)原理

前言

近年來(lái)，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，水資源短缺和水環(huán)境污染問(wèn)題受到全社會(huì)的高度關(guān)注，而地下水對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要性也日益凸顯。全世界超過(guò)15億的人口主要靠地下水維系生活。在我國(guó)許多地區(qū)，地下水是主要的甚至唯一的供水水源。千百年來(lái)，洪水給人類造成極大危害。但我們常常忽視地下水給人類帶來(lái)的災(zāi)難。在礦山開(kāi)采中，大量地下水突然涌入礦井，造成人員傷亡的事故屢見(jiàn)不鮮；在平原地區(qū)，地下水開(kāi)采或疏干排水可引起地面沉降、邊坡失穩(wěn)、地面塌陷和地裂縫，毀壞建筑、道路和橋梁；在山區(qū)，地下水的活動(dòng)還可導(dǎo)致崩塌、泥石流和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。地下水還是重要的生態(tài)環(huán)境因子，維系著生態(tài)系統(tǒng)的平衡：地下水位抬升可造成土壤次生鹽漬化，影響植被生長(zhǎng)；地下水位持續(xù)下降則導(dǎo)致濕地退化、水生生物消亡、綠洲變成沙漠。另外，地下水在地球內(nèi)部循環(huán)過(guò)程中溫度升高，形成清潔的地?zé)豳Y源。因此，研究地下水的科學(xué)——水文地質(zhì)學(xué)在人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和地球科學(xué)和環(huán)境科學(xué)體系中具有不可替代的基礎(chǔ)和戰(zhàn)略地位。水利工程、地質(zhì)工程、石油工程、土木工程、礦業(yè)工程、水土保持、環(huán)境科學(xué)與工程、地質(zhì)學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理學(xué)等學(xué)科專業(yè)的科技和管理人員，都應(yīng)具備水文地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。近30年來(lái)，水文地質(zhì)學(xué)在發(fā)達(dá)國(guó)家得到迅猛發(fā)展。了解、借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家水文地質(zhì)學(xué)的最新進(jìn)展，對(duì)于加快我國(guó)水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

內(nèi)容概要

《水文地質(zhì)學(xué)原理(第三版)》介紹了地下水水文學(xué)的重要概念，并特別強(qiáng)調(diào)水文地質(zhì)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題和開(kāi)展野外工作方面的應(yīng)用。增添了新修訂的內(nèi)容后，本書(shū)包含了從水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷史到地下水污染處理的最新動(dòng)向的一系列內(nèi)容廣泛而新穎的專題，并按照最緊湊和最易于使用的形式進(jìn)行編排。    重要專題包括：地下水在水循環(huán)中的作用，含水地層的特征，鉆進(jìn)和監(jiān)測(cè)井成井，含水層、井水力學(xué)和含水層試驗(yàn)，地下水化學(xué)和地下水流，地下水污染、污染物遷移以及污染場(chǎng)地修復(fù)和管理。作者也提供了可用于獲取水文地質(zhì)信息的最新資源，包括專業(yè)學(xué)會(huì)、地下水組織、政府機(jī)構(gòu)、行業(yè)出版物，以及提供資料、軟件、技術(shù)、協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和培訓(xùn)機(jī)會(huì)的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)址。    相關(guān)專業(yè)的學(xué)生、環(huán)境管理者和地下水及水文學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)人員會(huì)發(fā)現(xiàn)在研究地下水問(wèn)題時(shí)，《水文地質(zhì)學(xué)原理(第三版)》是獲取定義、方法和公式的一個(gè)簡(jiǎn)明扼要而信息量豐富的來(lái)源。

作者簡(jiǎn)介

作者：（美國(guó)）胡達(dá)克（Paul F.Hudak） 譯者：郭清海 王知悅 注釋 解說(shuō)詞：王焰新胡達(dá)克（Paul F.Hudak），美國(guó)北得克薩斯大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)系教授。他于阿勒格尼學(xué)院（Allegheny College）獲地質(zhì)學(xué)學(xué)士學(xué)位，于賴特州立大學(xué)（Wright State Unliversity）獲地質(zhì)學(xué)碩士學(xué)位，于加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校（University Of CaIifornia.SantaBarbara）獲地理學(xué)博士學(xué)位。Hudak博士曾在賓夕法尼亞州、俄亥俄州、加利福尼亞州和得克薩斯州從事水文地質(zhì)工作。他的主要研究興趣包括水文地質(zhì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)與修復(fù)、地質(zhì)災(zāi)害等。

書(shū)籍目錄

第1章  引言  水文地質(zhì)學(xué)起源  地下水分帶  地下水用途  水資源的聯(lián)合利用  地下水與巖石循環(huán)  水循環(huán)  蒸發(fā)與蒸騰  人滲與滲流  地下水一地表水相互作用  徑流  水均衡  單位換算  水文地質(zhì)信息  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)  習(xí)題第2章  含水層  含水介質(zhì)  補(bǔ)給與排泄  泉  承壓含水層與非承壓含水層  流體壓強(qiáng)  毛細(xì)作用帶  含水層的物理特性  總孔隙度  有效孔隙度  滲透率  水力傳導(dǎo)系數(shù)  導(dǎo)水系數(shù)  給水度  持水度  儲(chǔ)水系數(shù)  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)  習(xí)題第3章  監(jiān)測(cè)井  描述土壤和巖石樣品  鉆進(jìn)方法  空心桿螺旋鉆  實(shí)心桿螺旋鉆  手動(dòng)螺旋鉆  鋼繩沖擊鉆機(jī)  旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法  雙壁反循環(huán)  打人管井  噴射沖擊  直接貫人  ，J或井  水深測(cè)量  監(jiān)測(cè)計(jì)劃  環(huán)境監(jiān)測(cè)  源監(jiān)測(cè)  案例準(zhǔn)備監(jiān)測(cè)  研究監(jiān)測(cè)  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)  習(xí)題第4章  地下水流  水力梯度  地下水流量和流速  滲透儀和立管  流動(dòng)模式  流網(wǎng)  流網(wǎng)邊界  流線折射  各向異性介質(zhì)中的流網(wǎng)  在壩中的應(yīng)用  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)  習(xí)題第5章  井水力學(xué)和含水層試驗(yàn)  降落漏斗  流向水井的穩(wěn)定流  流向水井的非穩(wěn)定流  抽水試驗(yàn)要點(diǎn)  水位恢復(fù)試驗(yàn)  單井抽水試驗(yàn)  單位涌水量  定容積瞬時(shí)抽(注)水試驗(yàn)  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)  習(xí)題第6章  地下水水質(zhì)和溶質(zhì)運(yùn)移  溶質(zhì)和流動(dòng)系統(tǒng)  水中常見(jiàn)化學(xué)反應(yīng)  地下水污染的來(lái)源  固體廢物填埋場(chǎng)  化學(xué)溢出物  化糞池系統(tǒng)  農(nóng)業(yè)活動(dòng)  油田鹵水  咸水入侵  水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)  采集地下水樣  采樣設(shè)備  容器和樣品穩(wěn)定劑  質(zhì)量控制  電導(dǎo)率和總?cè)芙夤腆w  溶質(zhì)遷移  對(duì)流和水動(dòng)力彌散  反應(yīng)性溶質(zhì)  污染羽形狀  模型  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)  習(xí)題第7章  地下水污染處理  源控制  自然衰減  化學(xué)氧化／還原  生物修復(fù)  植物修復(fù)  井內(nèi)蒸氣吹脫  生物啜食  攔截溝  沖洗  抽出一處理  曝氣  傾斜鉆進(jìn)和水平井  基于風(fēng)險(xiǎn)的糾正措施  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)  習(xí)題  部分習(xí)題答案  符號(hào)  術(shù)語(yǔ)  參考文獻(xiàn)  索引

章節(jié)摘錄

插圖：在最高水位水井和最低水位水井之間畫(huà)一條線。在這條線上找一個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)具有與第三口井相同的高程。這可通過(guò)以下計(jì)算完成：從中間值減去最低水位高程，再除以最高、最低水位高程之差。將以上計(jì)算所得之商乘以該線段的長(zhǎng)度。結(jié)果即為在線段上從具有最低水位高程的井到推斷出的中間高程的距離。將推斷出的點(diǎn)與第三口井相連接，以形成一條等水位線。從最高水位點(diǎn)畫(huà)一條垂直且終止于等水位線的流線。流線即顯示了地下水的流動(dòng)方向。為計(jì)算沿流線水力梯度的大小，用最高水位高程減去中間高程，再除以流線的長(zhǎng)度。結(jié)果即為水力梯度，表示為一個(gè)無(wú)量綱的量。應(yīng)該指出：3口井僅允許對(duì)地下水流向進(jìn)行一個(gè)局部的線性的近似。更多的井可以顯示更精確的、非線性的流動(dòng)方式（用彎曲的流線繪制）。

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