《水处理工艺》PPT课件.ppt

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1、第二章第二章 水资源的保护与利用水资源的保护与利用2.1 地球上的水资源地球上的水资源 水资源的基本含义水资源的基本含义 水资源水资源(water resouce)(water resouce)一词很久以前已经地现，随着时代一词很久以前已经地现，随着时代的进步其内涵也在不断地丰富和发展。的进步其内涵也在不断地丰富和发展。1 1.大不列颠大百科全书大不列颠大百科全书将水资源解释为将水资源解释为“全部自然界任全部自然界任何形态的水，包括气态水、液态求和固态水的总量何形态的水，包括气态水、液态求和固态水的总量”，为，为“水资源水资源”赋予十分广泛的含义。赋予十分广泛的含义。2 2.1963.1963

2、年英国的年英国的水资源法水资源法把水资源定义为：把水资源定义为：“(地球上地球上)具有足够数量的可用水具有足够数量的可用水”。强调了其在量上的可利用性。强调了其在量上的可利用性。2.1.1 2.1.1 水资源的含义与特性水资源的含义与特性 水资源的基本含义水资源的基本含义 3.联合团教科文组织联合团教科文组织(UNESCO)(UNESCO)和世界气象组织和世界气象组织(WMO)(WMO)定义定义水资源为水资源为“可以利用或有可能被利用的水源，具有足够数量可以利用或有可能被利用的水源，具有足够数量和可用的质量，并能在某一地点为满足某种用途而可被用。和可用的质量，并能在某一地点为满足某种用途而可被

3、用。4.4.1988 1988年年8 8月月1 1日施行的日施行的中华人民共和国水法中华人民共和国水法将水资源认将水资源认定为定为“地表水和地下水地表水和地下水”。综上所述，一般认为，水资源概念具有广义和狭义之分。综上所述，一般认为，水资源概念具有广义和狭义之分。狭义狭义的水资源是指人类在一定的经济技术条件下能够直接使的水资源是指人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水。用的淡水。广义广义的水资源是指能够直接或间接使用的各种水的水资源是指能够直接或间接使用的各种水和水中物质，在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值和水中物质，在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。的水

4、都可称为水资源。2.1 地球上的水资源地球上的水资源2.1.1 2.1.1 水资源的含义与特性水资源的含义与特性 流动性与溶解性流动性与溶解性 再生性与有限性再生性与有限性 分布的不均匀性分布的不均匀性 社会性与商品性社会性与商品性 水资源的特性水资源的特性 2.1 地球上的水资源2.1.1 2.1.1 水资源的含义与特性水资源的含义与特性96.53%海洋水海洋水湖泊咸水和地下咸水湖泊咸水和地下咸水淡水淡水 1.74%0.03%0.76%冰川冰川地下淡水地下淡水其他淡水其他淡水0.94%2.53%永冻土底冰永冻土底冰湖泊淡水湖泊淡水土壤水土壤水大气水大气水沼泽水沼泽水河水河水生物水生物水各种水

5、体所占比例各种水体所占比例 地球水量分布地球水量分布地球水量分布地球水量分布2.1 地球上的水资源地球上的水资源2.1.2 2.1.2 地球上的水资源地球上的水资源(1)世界水资源分布不均世界水资源分布不均 影响因素：降水量的时间与空间分布不均影响因素：降水量的时间与空间分布不均衡量水资源丰歉程度的主要指标衡量水资源丰歉程度的主要指标-多年平均径流总量多年平均径流总量(2)水资源的分布规律水资源的分布规律 从水循环角度看从水循环角度看:降水量大、水循环活跃的地区，水资源丰富；反之降水量大、水循环活跃的地区，水资源丰富；反之,水资源贫乏水资源贫乏.从世界范围看：从世界范围看：按大洲说，按大洲说，

6、按国家说，按国家说，水资源的地域分布水资源的地域分布2.1 地球上的水资源地球上的水资源2.1.2 2.1.2 地球上的水资源地球上的水资源从图中可以看出从图中可以看出:除南极洲外，亚洲的径流量除南极洲外，亚洲的径流量(水资水资源源)最多，南美洲次之，大洋州最少。最多，南美洲次之，大洋州最少。径流量径流量=降水量蒸发量降水量蒸发量123456世界上水资源最丰富的国家径流资源比较世界上水资源最丰富的国家径流资源比较从径流总量上看：巴西最多，俄罗斯次之，我国居世界第六。从人均径流量看：加拿大最多从人均径流量看：加拿大最多,其次是巴西其次是巴西,而我国只而我国只有世界平均的有世界平均的1/4左右。左

7、右。全球用水情况全球用水情况2.1 地球上的水资源地球上的水资源 据统计，在过去的据统计，在过去的300300年中，人类用水量增加了年中，人类用水量增加了3535倍多，倍多，增加幅度最大的主要是发展中国家。且世界各地人均年用增加幅度最大的主要是发展中国家。且世界各地人均年用水量差别较大，发达地区的人均年用水量是工农业落后地水量差别较大，发达地区的人均年用水量是工农业落后地区的区的3 3倍一倍一8 8倍：倍：从从用用水水结结构构上上来来讲讲，全全球球水水资资源源的的利利用用量量为为0.3240.324万万kmkm3 3，其其中中6969用用于于农农业业，2323用用于于工工业业8 8为为居居民民

8、用用水，如图水，如图2323所示。所示。2.1 地球上的水资源地球上的水资源 全球用水结构全球用水结构 1 1、全球水资源分布的不均匀性加剧了缺水危机、全球水资源分布的不均匀性加剧了缺水危机 在全球有限的淡水资源中，巴西、俄罗斯、中国、在全球有限的淡水资源中，巴西、俄罗斯、中国、加拿大、印度尼西亚、美国、印度、哥伦比亚和扎伊尔等加拿大、印度尼西亚、美国、印度、哥伦比亚和扎伊尔等9 9个国家已经占去了这些水资源的个国家已经占去了这些水资源的6060。从未来的发展趋。从未来的发展趋势看，由于社会对水的需求不断增加，而自然界所能提供势看，由于社会对水的需求不断增加，而自然界所能提供的可利用的水资源又

9、有一定限度，突出的供需矛盾使水资的可利用的水资源又有一定限度，突出的供需矛盾使水资源已成为国民经济发展的重要制约因素。源已成为国民经济发展的重要制约因素。2.1 地球上的水资源地球上的水资源 全球水资源面临的问题全球水资源面临的问题 2 2、水量短缺，供需矛盾尖锐、水量短缺，供需矛盾尖锐 联合国环境规划署发表的联合国环境规划署发表的20002000年全球环境展望年全球环境展望报告指出：报告指出：世界上已有大约世界上已有大约2020的人缺乏安全的饮用水，的人缺乏安全的饮用水，5050的人生活在没的人生活在没有卫生系统的地区。将在今后有卫生系统的地区。将在今后5050年的时间里增加一半，目前这种年

10、的时间里增加一半，目前这种情况将会变得更糟。预测到情况将会变得更糟。预测到20252025年，全世界将有年，全世界将有2 23 3的人口面临的人口面临严重缺水的局面。缺水区在亚洲占严重缺水的局面。缺水区在亚洲占6060，在非洲占，在非洲占8585。对中东。对中东国家来说，缺水危机已经成为严酷的现实。另外，世界上许多重国家来说，缺水危机已经成为严酷的现实。另外，世界上许多重要的水域是由多个国家共有的、普遍存在水资源利用矛盾和潜在要的水域是由多个国家共有的、普遍存在水资源利用矛盾和潜在冲突，最明显的是在尼罗河流域、亚洲西南部、中东地区，未来冲突，最明显的是在尼罗河流域、亚洲西南部、中东地区，未来可

11、能由此引发冲突。可能由此引发冲突。2.1 地球上的水资源地球上的水资源 全球水资源面临的问题全球水资源面临的问题世界水资源现状 小资料：小资料：自自19481948年年以以色色列列建建国国以以来来，在在这这个个流流域域一一直直存存在在着着极极其其严严重重的的水水资资源源争争端端。19671967年年爆爆发发的的中中东东战战争争的的一一个个直直接接因因素素就就是是阿阿拉拉伯伯联联盟盟的的成成员员国国在在6060年年代代初初，企企图图改改变变约约旦旦河河的的河河道道，使使之之远远离离以以色色列列。当当时时的的以以色色列列总总统统列列维维宣宣称称，水水是是以以色色列列的的生生命命，以以色色列列将将用

12、用行行动动来来确确保保河河水水继继续续供供给给。于于是是以以色色列列以以武武力力占占领领了了约约旦旦河河流流域域的的大大部部地地区区，使使自自己己有有了了比比较较可可靠靠的的水水源源供供应应。其其实实有有关关水水资资源源的的争争端端不不仅仅仅仅发发生生在在中中东东地地区区，在在欧欧洲洲，曾曾发发生生过过围围绕绕多多瑙瑙河河的的政政治治争争执执。在在南南亚亚大大陆陆，关关于于恒恒河河水水分分配配问问题题的的分分歧歧至至今今也也未未缓缓和和，而而在在非非洲洲，争争夺夺尼尼罗罗河河流流域域水水的的冲冲突突更更为为激激烈烈。该该流流域域包包括括埃埃及及，苏苏丹丹，埃埃塞塞俄俄比比亚亚，肯肯尼尼亚亚等等

13、9 9个世界上干旱最严重的国家。个世界上干旱最严重的国家。3 3、水源污染严重，、水源污染严重，“水质型缺水水质型缺水”突出突出 由于工业和社会的发展，将大量的废水排入水体，使水体水由于工业和社会的发展，将大量的废水排入水体，使水体水质下降，在很多地区造成质下降，在很多地区造成“水质型缺水水质型缺水”，据卫生学家估计目，据卫生学家估计目前世界上有前世界上有1 14 4人口患病是由水污染引起的。据不完全统计，发人口患病是由水污染引起的。据不完全统计，发展中同家每年有展中同家每年有25002500万人死于饮用不洁净的水，占所有发展中国万人死于饮用不洁净的水，占所有发展中国家死亡人数的家死亡人数的1

14、 13 3。同时，水源污染也给供水安全提出新的挑战，同时，水源污染也给供水安全提出新的挑战，19951995年年1212月曼月曼谷召开的谷召开的“水与发展水与发展大会上专家们指出大会上专家们指出“世界将近世界将近1010亿人亿人口没有足够量的安全水源口没有足够量的安全水源”。2.1 地球上的水资源 全球水资源面临的问题全球水资源面临的问题(1)(1)农业用水中不可复原的水量最高，节水潜力巨大。农业用水中不可复原的水量最高，节水潜力巨大。(2)(2)工工业业用用水水由由于于不不可可恢恢复复的的水水量量最最低低，将将更更加加重重视视提提高高工业用水技术，降低用水定额，大幅提高重复利用率。工业用水技

15、术，降低用水定额，大幅提高重复利用率。(3)(3)水水资资源源的的开开发发将将更更为为重重视视经经济济、环环境境与与生生态态的的良良性性协协调调发发展展。过过去去只只单单一一强强调调最最大大限限度度获获取取天天然然径径流流，忽忽视视带带来来的的环环境境与与生生态态灾灾害害。未未来来将将更更为为重重视视水水资资源源的的合合理理分分配配与与调调度度，“开开源源与与节节流流”并并重重，优优先先发发展展污污水水再再生生回回用用，实现水资源的合理开发，水续利用。实现水资源的合理开发，水续利用。2.1 地球上的水资源 全球水资源开发利用趋势全球水资源开发利用趋势 我国水资源基本概况我国水资源基本概况 我国

16、淡水资源总量名列世界第六，仅次于巴西、前苏联、我国淡水资源总量名列世界第六，仅次于巴西、前苏联、加拿大，美国、印度尼西亚。加拿大，美国、印度尼西亚。人均占有量仅为世界平均值的人均占有量仅为世界平均值的1/41/4。我国有我国有330330多个城市缺水，其中多个城市缺水，其中110110多个城市严重缺水。多个城市严重缺水。20102010年后，我国将进入严重缺水期，据有关估计，年后，我国将进入严重缺水期，据有关估计，2030 2030 年前中国的缺水量将达到年前中国的缺水量将达到600600亿立方米。亿立方米。因此，为保证我国经济的可持续发展，淡水资源问题的解因此，为保证我国经济的可持续发展，淡

17、水资源问题的解决己迫在眉睫。决己迫在眉睫。2.3 中国水资源状况水资源地区分布不均匀水资源地区分布不均匀 我国水资源的特点我国水资源的特点我国水资源地区分布不均匀，水资源的分布与人口、耕地的分布不相适我国水资源地区分布不均匀，水资源的分布与人口、耕地的分布不相适应。我国北方人口占全国总人口的应。我国北方人口占全国总人口的2/52/5，但水资源占有量不足全国水资，但水资源占有量不足全国水资源总量的源总量的1/51/5，南方人口占全国的，南方人口占全国的3/53/5，而水资源总量为全国的，而水资源总量为全国的4/54/5。北。北方人均水资源拥有量仅为南方人均的方人均水资源拥有量仅为南方人均的1/3

18、1/3。在全国人均水量不足。在全国人均水量不足1000m1000m3 3的的1010个省区中，北方即占了个省区中，北方即占了8 8个。个。水资源时间分配不均匀水资源时间分配不均匀 我国水资源年内、年际变化大，年内雨季又比较集中，水旱灾害频繁我国水资源年内、年际变化大，年内雨季又比较集中，水旱灾害频繁发生，枯水年和枯水季节的缺水矛盾更为突出。发生，枯水年和枯水季节的缺水矛盾更为突出。长江以南长江以南3-63-6月份的降水占到全年降水的月份的降水占到全年降水的70%70%以上以上;长江以北长江以北7-107-10月份的月份的降水占全年降水占全年 60%60%左右左右,给水资源利用带来困难。给水资源

19、利用带来困难。2.3 中国水资源状况我我国国主主要要河河流流多多年年平平均均径径流流量量分分布布图图 我国地表水资源地域分布我国地表水资源地域分布 我国降水量的分布呈现自东南向西北递减的趋势我国降水量的分布呈现自东南向西北递减的趋势,所所以我国水资源的空间分布具有南多北少、东多西少的以我国水资源的空间分布具有南多北少、东多西少的特点。特点。从图中我们从图中我们可以看出可以看出,我我国降水量的国降水量的地区分布存地区分布存在怎样的差在怎样的差异异?我国地表水资源地域分布我国地表水资源地域分布水循环与水资源开发利用 中国水资源中国水资源 我国水资源开发利用历史我国水资源开发利用历史 中国水资源开发

20、利用历史悠久，自有文字记载以来，就有了关于中国水资源开发利用历史悠久，自有文字记载以来，就有了关于水的开发利用的记载。相传的大禹治水，发生在公元前水的开发利用的记载。相传的大禹治水，发生在公元前20002000年；商代年；商代(公元前公元前16001600一前一前11001100年年)有了农田沟洫，西周有了农田沟洫，西周(公元前公元前10001000年左右年左右)有有了蓄水、灌溉、排水、防洪的建设；例如春秋战国时期，黄河下游有了蓄水、灌溉、排水、防洪的建设；例如春秋战国时期，黄河下游有了防洪大堤；秦始皇统一中国后，河流上的堤防工程便开始统一安排，了防洪大堤；秦始皇统一中国后，河流上的堤防工程便

21、开始统一安排，历代修建的著名水利工程有：河南固始县的期思云娄灌区，安徽金寨、历代修建的著名水利工程有：河南固始县的期思云娄灌区，安徽金寨、寿县的芍坡蓄水工程，河北磁县、临漳的引水工程寿县的芍坡蓄水工程，河北磁县、临漳的引水工程漳水十二渠，漳水十二渠，四川西部的四川西部的都江堰都江堰灌区，陕西关中的灌区，陕西关中的郑国渠郑国渠，广西兴安县灵渠航运以，广西兴安县灵渠航运以及闻名中外的及闻名中外的京杭大运河京杭大运河等。等。2.3 中国水资源状况水资源贫乏，供需矛盾突出水资源贫乏，供需矛盾突出 我国水资源紧缺的社会因素我国水资源紧缺的社会因素 我我国国水水资资源源总总量量不不少少，但但人人均均、亩亩

22、均均水水资资源源量量很很少少。我我国国水水资资源源总总量量为为2812428124亿亿m m3 3，其其中中河河川川径径流流2711527115亿亿m m3 3，少少于于巴巴西西、前前苏苏联联、加加拿拿大大，美美国国、印印度度尼尼西西亚亚居居世世界界第第6 6位位。但但我我国国人人均均水水量量只只有有2350m2350m3 3，只只有有世世界界人人均均占占有有水水量量的的27%27%，美美国国人人均均占占有有量量的的1/61/6，前前苏苏联联人人均均占占有有量量的的1/81/8。根根据据149149个个国国家家按按19901990年年人人口口统统计计的的人人均均占占有有水水量量由由多多到到少少

23、排排列列，中中国国排排在在第第110110位位。耕耕地地每每公公顷顷平平均均水水量量27867 27867 m m3 3，约约为为世世界界的的3/43/4。可可见见按按我我国国人人均均拥拥有有水水量量及及单单位位面面积积耕耕地地拥拥有有水量来看，我国是一个水资源比较贫乏的国家。水量来看，我国是一个水资源比较贫乏的国家。2.3 中国水资源状况水污染日趋严重水污染日趋严重 全国水环境总体上近些年仍呈恶化趋势全国水环境总体上近些年仍呈恶化趋势 ,在全国七大流域中，太湖、在全国七大流域中，太湖、淮河、黄河水质最差，约有淮河、黄河水质最差，约有70%70%以上的河段受到污染；海河、松辽流域以上的河段受到

24、污染；海河、松辽流域污染也相当严重，污染河段占污染也相当严重，污染河段占60%60%以上。河流污染情况严峻，其发展趋以上。河流污染情况严峻，其发展趋势也令人担忧。从全国情况看，污染正从支流向干流延伸，从城市向势也令人担忧。从全国情况看，污染正从支流向干流延伸，从城市向农村蔓延，从地表向地下渗透，从区域向流域扩展。由于排入湖库的农村蔓延，从地表向地下渗透，从区域向流域扩展。由于排入湖库的氮、磷等营养物质的不断增长率加，近年来水体富营养化程度加快。氮、磷等营养物质的不断增长率加，近年来水体富营养化程度加快。在五大淡水湖中，太湖、洪泽湖和巢湖已达富营养化程度，鄱阳湖、在五大淡水湖中，太湖、洪泽湖和巢

25、湖已达富营养化程度，鄱阳湖、洞庭湖正处于向富营养化过度阶段。城市近郊的湖泊水库富营养化程洞庭湖正处于向富营养化过度阶段。城市近郊的湖泊水库富营养化程度普遍偏高，如杭州西湖、南京玄武湖度普遍偏高，如杭州西湖、南京玄武湖.“.“污染型污染型”缺水成为限制很多缺水成为限制很多地区发展的一个重要因素地区发展的一个重要因素.2.3 中国水资源状况 我国水资源紧缺的社会因素我国水资源紧缺的社会因素水土流失严重，河湖库泥沙淤积问题突出水土流失严重，河湖库泥沙淤积问题突出 我国水资源紧缺的社会因素我国水资源紧缺的社会因素 由于自然条件的限制和长期以来人类活动的结果，我国森林覆盖由于自然条件的限制和长期以来人类

26、活动的结果，我国森林覆盖率很低，水土流失严重。据统计，目前全国森林覆盖率只有率很低，水土流失严重。据统计，目前全国森林覆盖率只有12.5%12.5%，居世界第居世界第120120位位 .水土流失严重，水土流失造成许多河流含沙量增大，水土流失严重，水土流失造成许多河流含沙量增大，泥沙淤积严重，北方河流更为突出。泥沙淤积严重，北方河流更为突出。2.3 中国水资源状况河道功能退化，湖泊面积缩小河道功能退化，湖泊面积缩小 自自19721972年年到到19971997年年间间，黄黄河河下下游游共共有有2020年年发发生生断断流流。海海河河流流域域由由于于水水资资源源缺缺乏乏，中中下下游游平平原原地地区区

27、的的河河流流基基本本干干涸涸，河河口口淤淤积积加加剧剧。近近3030年年来来，我我国国湖湖泊泊水水面面面面积积已已缩缩小小了了30%30%。如如果果按按此此速速率率发发展展，5050年年内内洞洞庭庭湖湖就就会会消消失失 。我我国国西西北北干干旱旱半半干干旱旱地地区区湖湖泊泊干干涸涸现现象象十十分分严严重重，部部分分现现存存湖湖泊泊含含盐盐和和矿矿化化度度显显著著升升高高，咸咸化化趋趋势势明明显显。近近3030年年中中，内内蒙蒙古古的的乌乌梁梁素素海海矿矿化化度度增增加加4.54.5倍倍，已已变变成成咸咸水水湖湖。其其它它如如青青海海湖湖、布伦托海等正处于咸化过程中。布伦托海等正处于咸化过程中。

28、地下水过量开采，水位降低地下水过量开采，水位降低 地地下下水水是是北北方方地地区区最最重重要要的的供供水水水水源源。在在一一些些集集中中用用水水区区，开开采采量量超超过过补补给给量量，致致使使地地下下水水位位持持续续下下降降。近近年年来来河河北北平平原原的的地地下下水水位位以以每每年年1 1米米的的速速率率下下降降。北北京京、太太原原、石石家家庄庄、保保定定、河河北北沧沧州州等等大大中中城城市市地地下下水水位位下下降降更更为为明明显显。并并由由此此导导致致地地面面沉沉降降、海海水水入入侵、水位急剧下降等后果。侵、水位急剧下降等后果。2.3 中国水资源状况我国水资源紧缺的社会因素我国水资源紧缺的

29、社会因素2.3 中国水资源状况供水更增长缓慢，与经济发展速度不相适应供水更增长缓慢，与经济发展速度不相适应 粗略估计，因缺水造成的工业产值损失粗略估计，因缺水造成的工业产值损失23002300亿元，因干旱缺水农业减亿元，因干旱缺水农业减产粮食产粮食200200亿亿300300亿亿kgkg。地区条件不同制约水资源的均衡发展地区条件不同制约水资源的均衡发展 水资源水资源“农转非农转非”现象明显，农民的水权问题值得关注。现象明显，农民的水权问题值得关注。生活与工业用水增长迅速，挤占农业和生态环境用水生活与工业用水增长迅速，挤占农业和生态环境用水 影响因素：影响因素：水资源数量和经济因素。水资源数量和

30、经济因素。2.3 中国水资源状况我国水资源紧缺的社会因素我国水资源紧缺的社会因素2.4 水资源的开发利用工程（取水工程）2.4.1 水源及其特点水源及其特点 2.4.2 地下水取水地下水取水 2.4.3 地表水取水地表水取水取水水源取水水源给水水源分类：给水水源分类：给水水源给水水源地表水地表水地下水地下水江江河河水水湖湖泊泊水水水水库库水水海海洋洋 潜潜水水 承承压压水水泉泉 水水 2.4.1 水源及其特点水源及其特点地下水源的特点：水质澄清、色度低、细菌少、水温较稳定、变幅小、分布面广且较不易被污染，但水的含盐量和硬度较高，径流量有限。地表水源的特点：浑浊度和水温变化幅度大，水质易受到污染

31、，但是水的含盐量及硬度较低，其他矿物质含量较少。径流量一般较大，但水量和水质的季节变化明显。2.4.1 水源及其特点水源及其特点（一）按在岩石中存在的状态分类（一）按在岩石中存在的状态分类气态水、吸着水、薄膜水、毛细管水、重力水气态水、吸着水、薄膜水、毛细管水、重力水（二）按岩土的贮水空隙的差异分类（二）按岩土的贮水空隙的差异分类1.1.孔隙水孔隙水 在堆积物和岩石孔隙中流动的地下水在堆积物和岩石孔隙中流动的地下水2.2.裂隙水裂隙水 在堆积物和岩石裂隙（如节理）中流动的在堆积物和岩石裂隙（如节理）中流动的地下水地下水3.3.岩溶水岩溶水 存在于可溶性岩石孔洞内的地下水存在于可溶性岩石孔洞内的

32、地下水（三）按地下水的贮存埋藏条件分类（三）按地下水的贮存埋藏条件分类上层滞水、潜水、承压水上层滞水、潜水、承压水 2.4.2 地下水取水地下水取水地下水存在的形式和类型地下水存在的形式和类型 地地下下水水位位以以下下的的岩岩石石孔孔隙隙为为重重力力水水充充满满，称称为为饱饱和和带带。地地下下水水位位以以上上至至地地表表未未被被地地下下水水所所饱饱和和的的一一段段为为包包气气带。带。地下水的垂直分布地下水的垂直分布（一）气态水（一）气态水来自大气圈或岩石中水分的蒸发，遇冷凝结，同来自大气圈或岩石中水分的蒸发，遇冷凝结，同空气一道存在于未被水饱和的岩石空隙中。特点空气一道存在于未被水饱和的岩石空

33、隙中。特点与水蒸气相同，有很大的活动性，能从绝对湿度与水蒸气相同，有很大的活动性，能从绝对湿度较大的地方向绝对湿度小的地方移动。对岩石中较大的地方向绝对湿度小的地方移动。对岩石中水的重新分布有很大影响。水的重新分布有很大影响。2.4.2 地下水取水地下水取水地下水存在的形式和类型地下水存在的形式和类型（一）吸着水（一）吸着水（一）吸着水（一）吸着水ll分分分分子子子子力力力力和和和和静静静静电电电电引引引引力力力力的的的的作作作作用用用用，吸吸吸吸附附附附于于于于岩岩岩岩石石石石颗颗颗颗粒表面。粒表面。粒表面。粒表面。ll形形形形 成成成成 原原原原 因因因因:土土土土粒粒粒粒表表表表面面面面

34、的的的的负负负负电电电电荷荷荷荷,阳阳阳阳离离离离子子子子,氢氢氢氢键。键。键。键。2.4.2 地下水取水地下水取水地下水存在的形式和类型地下水存在的形式和类型（一）吸着水（一）吸着水（一）吸着水（一）吸着水 强吸着水：（狭义吸着水）性质接近于固体，冰点强吸着水：（狭义吸着水）性质接近于固体，冰点强吸着水：（狭义吸着水）性质接近于固体，冰点强吸着水：（狭义吸着水）性质接近于固体，冰点很低，沸点较高，且不能传递压力，不能溶解盐类，无很低，沸点较高，且不能传递压力，不能溶解盐类，无很低，沸点较高，且不能传递压力，不能溶解盐类，无很低，沸点较高，且不能传递压力，不能溶解盐类，无导电性。导电性。导电性

35、。导电性。弱吸着水也称为弱吸着水也称为弱吸着水也称为弱吸着水也称为薄膜水薄膜水薄膜水薄膜水，不能传递压力，也不能在，不能传递压力，也不能在，不能传递压力，也不能在，不能传递压力，也不能在孔隙水中自由流动，但它可以因电场引力的作用从水膜孔隙水中自由流动，但它可以因电场引力的作用从水膜孔隙水中自由流动，但它可以因电场引力的作用从水膜孔隙水中自由流动，但它可以因电场引力的作用从水膜厚的地方向水膜薄的地方转移，溶解盐类的能力差。由厚的地方向水膜薄的地方转移，溶解盐类的能力差。由厚的地方向水膜薄的地方转移，溶解盐类的能力差。由厚的地方向水膜薄的地方转移，溶解盐类的能力差。由于它的存在，使土具有塑性、粘性

36、、影响土的压缩性和于它的存在，使土具有塑性、粘性、影响土的压缩性和于它的存在，使土具有塑性、粘性、影响土的压缩性和于它的存在，使土具有塑性、粘性、影响土的压缩性和强度，并使土的透水性变小。强度，并使土的透水性变小。强度，并使土的透水性变小。强度，并使土的透水性变小。吸着水与薄膜水又称结合水。吸着水与薄膜水又称结合水。吸着水与薄膜水又称结合水。吸着水与薄膜水又称结合水。2.4.2 地下水取水地下水取水地下水存在的形式和类型地下水存在的形式和类型(一）毛细管水一）毛细管水一）毛细管水一）毛细管水由于岩石细小空隙的毛细管作用产生。由于岩石细小空隙的毛细管作用产生。由于岩石细小空隙的毛细管作用产生。由

37、于岩石细小空隙的毛细管作用产生。毛细管水不受固体表面静电引力的作毛细管水不受固体表面静电引力的作毛细管水不受固体表面静电引力的作毛细管水不受固体表面静电引力的作用，而受用，而受用，而受用，而受表面张力表面张力表面张力表面张力的影响，因此是一的影响，因此是一的影响，因此是一的影响，因此是一种半自由水。种半自由水。种半自由水。种半自由水。它的上升高度与毛细管直径及颗粒形它的上升高度与毛细管直径及颗粒形它的上升高度与毛细管直径及颗粒形它的上升高度与毛细管直径及颗粒形状、排列有关。状、排列有关。状、排列有关。状、排列有关。2.4.2 地下水取水地下水取水地下水存在的形式和类型地下水存在的形式和类型ll

38、在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称微重在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称微重在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称微重在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称微重力水。力水。力水。力水。离土颗粒表面较远，不受土颗粒电分子引力作用，离土颗粒表面较远，不受土颗粒电分子引力作用，离土颗粒表面较远，不受土颗粒电分子引力作用，离土颗粒表面较远，不受土颗粒电分子引力作用，且可自由移动且可自由移动且可自由移动且可自由移动，又称为自由水。，又称为自由水。，又称为自由水。，又称为自由水。ll具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有具有溶解

39、能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有浮力作用。浮力作用。浮力作用。浮力作用。2.4.2 地下水取水地下水取水地下水存在的形式和类型地下水存在的形式和类型(一）重力水（自由水）一）重力水（自由水）（三）上层滞水（三）上层滞水 (perched water)(perched water)上层滞水是存在于包气带中局部隔水层上的重力上层滞水是存在于包气带中局部隔水层上的重力水（下图）。它是大气降水或地表水在下渗途中，遇到水（下图）。它是大气降水或地表水在下渗途中，遇到局部不透水层的阻挡后，在其上聚积而成的地下水。局部不透水层的阻挡后，在其上聚积而成的地下

40、水。2.4.2 地下水取水地下水取水地下水存在的形式和类型地下水存在的形式和类型特点：靠近地表，直接靠大气降水补给，季节变化大，特点：靠近地表，直接靠大气降水补给，季节变化大，水量极不稳定，水质差、易污染。水量极不稳定，水质差、易污染。上层滞水与浅水分布示意图上层滞水与浅水分布示意图（三）潜水（三）潜水 潜水是埋藏在地表下第一个稳定潜水是埋藏在地表下第一个稳定隔水层上具有自由表面的重力水。隔水层上具有自由表面的重力水。这个自由表面就是潜水面。从地表这个自由表面就是潜水面。从地表到潜水面的距离称为潜水的埋藏深到潜水面的距离称为潜水的埋藏深度。潜水面到下伏隔水层之间的岩度。潜水面到下伏隔水层之间的

41、岩层称为含水层，而隔水层就是含水层称为含水层，而隔水层就是含水层的底板。层的底板。特点：特点：潜水面以上通常没有隔水层，潜水面以上通常没有隔水层，大气降水、凝结水或地表水可以通大气降水、凝结水或地表水可以通过包气带补给潜水。与地表水联系过包气带补给潜水。与地表水联系密切，水质差，较易污染。密切，水质差，较易污染。2.4.2 地下水取水地下水取水地下水存在的形式和类型地下水存在的形式和类型地下水的垂直分带地下水的垂直分带（三）承压水（三）承压水 充满于两个隔水层之间充满于两个隔水层之间的水称承压水。的水称承压水。特点：不能直接从地表水特点：不能直接从地表水获得补给，大气圈中各种获得补给，大气圈中

42、各种气象要素的变化对其影响气象要素的变化对其影响较小，不易受到污染。较小，不易受到污染。2.4.2 地下水取水地下水取水地下水存在的形式和类型地下水存在的形式和类型地下水的垂直分带地下水的垂直分带 2.4.2 地下水取水地下水取水地下水取水构筑物地下水取水构筑物 管井主要由井室、井壁管、过滤器及沉砂管构成，当有几管井主要由井室、井壁管、过滤器及沉砂管构成，当有几个含水层且各层水头相差不大时，可用多层过滤器管井。管井个含水层且各层水头相差不大时，可用多层过滤器管井。管井的口径一般为的口径一般为150-1000mm150-1000mm，深度为，深度为10-1000m10-1000m。（a）单过滤器

43、管井(b)双过滤器管井管井的一般构造 管井管井（1 1）井室）井室 井室通常是保护井口免受污染、安装各种设备（如水泵机井室通常是保护井口免受污染、安装各种设备（如水泵机组或其他技术设备）以及进行维护管理的场所，井口要用优质组或其他技术设备）以及进行维护管理的场所，井口要用优质黏土或水泥等不透水材料封闭，一般不少于黏土或水泥等不透水材料封闭，一般不少于3m3m，并应高出井室，并应高出井室地面地面0.30.30.5m0.5m，以防止井室积水流入井内。，以防止井室积水流入井内。井室外观井室内 管井管井（2 2）井管）井管 井管也称井壁管，由于受到地层及人工填砾的侧压力，故要求它应有足够的强度，并保持

44、不弯曲，内壁平滑、圆整，以利于安装抽水设备和井的清洗、维修。井管的构造与施工方法、地层岩石稳定程度有关，通常有如下两种情况：井管1井管2 管井管井（3 3）过滤器）过滤器过滤器是管井的重要组成部分用以集水和保持填砾与含水层的稳定。它连接于井管，安装在含水层中，管井的出水量、含砂量和工作年限有很大影响，所以是管井构造的核心。管井管井 大口井大口井 大口径大口径直径一般直径一般3-8m3-8m，深度一般小于，深度一般小于20m20m。大多限于开采埋深。大多限于开采埋深小于小于20-3020-30米，厚度不大于米，厚度不大于5-155-15米的含水层。大口井的特点是：米的含水层。大口井的特点是：大口

45、井不存在腐蚀问题，进水条件较好，使用年限较长，对抽大口井不存在腐蚀问题，进水条件较好，使用年限较长，对抽水设备型式限制不大，如有一定的场地且具备较好的施工技术水设备型式限制不大，如有一定的场地且具备较好的施工技术条件，可考虑采用大口井。但是，大口井对地下水位变动适应条件，可考虑采用大口井。但是，大口井对地下水位变动适应能力很差。能力很差。大口井主要由上部结构、井筒及大口井主要由上部结构、井筒及进水部分组成。进水部分组成。图6-6 大口井的构造（1 1）上部结构）上部结构 上部结构的布设主要取决于水泵站是与大口井分建还是合建，而这又取决于井水位（动水位与静水位）的变化幅度、单井出水量、水源供水规

46、模及水源系统布置等因素，同时做好井口的污染防治工作。大口井大口井（2 2）井筒）井筒 井筒包括井中水面以上和水面以下两部分，用钢筋混凝土、砖、石条等砌成。井筒的外形通常呈圆筒形、截头圆锥形、阶梯圆筒形等。（a）圆筒形（b）截头圆锥形（c）阶梯圆筒形大口井井筒外形（3 3）进水部分）进水部分 进水部分包括井壁进水孔（或透水井壁）和井底反滤层。大口井大口井 是水平敷设在含水层中的穿孔渗水管渠。渗渠的直径或断面尺寸为2001000mm,常用6001000mm,长度为几十到几百米，埋深一般为5-7m，最大不超过8-10m。渗 渠 施 工 图 水平集水管与渗渠水平集水管与渗渠渗渗 渠渠 渗渠由渗水管渠、

47、集水井、水泵站和检查井组成，如图所示。渗渠由渗水管渠、集水井、水泵站和检查井组成，如图所示。渗渠渗渠 水平集水管与渗渠水平集水管与渗渠 坎儿井是我国新疆地区在缺乏把各山溪地表径流由戈壁长距离引入灌区的手段以及缺乏提水机械的情况下，根据当地自然条件、水文地质特点，创造出用暗渠引取地下潜流，进行自流灌溉的一种特殊水利工程。坎儿井修复坎儿井修复坎儿井坎儿井 坎儿井坎儿井坎儿井坎儿井的构造坎儿井的构造 坎儿井的布设，一般大致顺冲积扇的地面坡降，即地下潜流的流向，与之相平行或斜交。其构造由竖井、暗渠、明渠和涝坝（即小型蓄水池）四部分组成，如图所示。渗渠渗渠 复合复合井井 复合井是由非完整大口井和井底下设

48、管井过滤器组成。实际上，它是一个大口井和管井组合的分层或分段取水系统。它适用于地下水水位较高、厚度较大的含水层，能充分利用含水层的厚度，增加井的出水量。实验证明，当含水层厚度大于大口井半径36倍，或含水层透水性较差时，采用复合井出水量增加显著。复合井 辐射辐射井井 辐射井是由集水井及水平的或倾斜的进水管（水平系统）联合构成的一种井型，属于联合系统的范畴。因水平进水管是沿集水井半径方向铺设的辐射状渗入管，故称这种井为辐射井。集水井直径不小于3m，深一般10-30米。由于扩大了出水面积，辐射井的单井出水量较大。地表水源供水特征地表水源供水特征地表水源的特点：地表水源的特点：河河水水：流流量量较较大

49、大，浑浑浊浊度度较较高高(特特别别是是汛汛期期)，水水温温变变幅幅大大，有有机机物物和和细细菌菌含含量量高高，有有时时还还有有较较高高的的色色度度。易易受受到到污污染染。矿矿化化度度和和硬硬度度低低，含含铁铁锰锰量量等等较较低低。水水质质水水量量有有明明显显的的季季节节性性。此此外外，采采用用地地表表水水源源时时在在地地形形、地地质质、水水文、卫生防护等方面均较复杂。文、卫生防护等方面均较复杂。湖湖泊泊和和水水库库水水：流流动动慢慢，浊浊度度小小，但但往往往往细细菌菌和和藻藻类类容容易滋生繁殖。易滋生繁殖。海海水水：高高含含盐盐量量，目目前前尚尚不不能能大大规规模模利利用用，仅仅少少量量作作为

50、为冷却水。冷却水。2.4.3 地表水取水地表水取水地表水源地选择地表水源地选择水源选择前，必须进行水源的勘察，确定可开发量，做水源选择前，必须进行水源的勘察，确定可开发量，做好与其他部门用水的统一协调。好与其他部门用水的统一协调。水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定地表水作为城市供水水源时，应有地表水作为城市供水水源时，应有90-97%90-97%的保证率，工的保证率，工业用水水源根据工业企业性质和要求确定。业用水水源根据工业企业性质和要求确定。地下水与地表水联合使用地下水与地表水联合使用确定水源、取水地点和取水量等，应取得水资源管理机确定水源、