地下水资源培训教材

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第一章 地下水资源管理概论 1
第一节 地下水资源管理的涵义 1
一、地下水资源的概念 1
二、地下水资源管理的涵义 1
第二节 我国地下水资源及其开发利用概况 2
一、我国地下水资源及其开发利用状况 2
二、地下水对保障饮水安全、经济安全和生态安全具有重要作用 3
第三节 地下水资源管理主要内容 4
第四节 我国地下水资源管理历史沿革及工作进展 6
一、我国地下水开发利用的历史 6
二、我国现代地下水资源开发利用管理的发展 6
三、我国地下水管理工作进展 8
第五节 当前我国地下水资源管理面临的挑战 9
第二章 地下水资源管理基础知识 13
第一节 基本概念 13
一、岩土的空隙性 13
二、地下水在岩土中存在的形式 14
三、岩土的水力特性 15
第二节 地下水的基本类型及其特征 18
一、不同埋藏条件下的地下水 18
二、不同含水介质中的地下水 24
第三节 地下水物理性质与化学成分 32
一、地下水物理性质 32
二、地下水化学成分 33
第四节 地热水 38
一、地热水的物理特征 38
二、地热水的化学特征 39
三、地热水的化学成分 40
四、我国地热水的基本类型及其分布特征 40
五、地热水的开发利用 40
第五节 矿泉水 41
一、饮用矿泉水 41
二、我国饮用矿泉水标准 42
三、矿泉水的形成条件及其分布 43
第六节 地下水运动的基本定律 43
一、渗流的基本概念 43
二、渗透基本定律 44
三、含水层中地下水稳定流运动 46
四、地下水向井的稳定流运动 47
第七节 地下水的转化、动态和均衡 49
一、地下水的转化系统 50
二、大气降水与地下水的相互转化 50
三、地表水与地下水的相互转化 51
四、地下水的其它转化 52
五、地下水的径流交替 52
六、地下水动态与均衡 52
七、人类活动对水资源的影响 53
第三章 地下水资源调查评价 55
第一节 区域地下水资源评价的任务与原则 55
一、工作回顾与简介 55
二、地下水资源评价的任务 55
三、地下水资源评价的原则 56
第二节 区域地下水资源调查评价内容 57
一、地下水水量评价内容 57
二、地下水水质评价内容 61
第三节 地下水资源量评价方法 62
一、水均衡法 62
二、解析法 65
三、数值法 66
四、随机模型法 67
五、开采试验法 68
六、地下水文分析法 68
第四节 地下水水质评价方法简介 70
一、单因子评价方法 71
二、综合指数法 71
三、人工神经网络模型 71
四、模糊综合评判法 71
五、灰色聚类法 71
第五节 地下水资源量调查评价工作程序 72
一、准备工作 72
二、基本资料收集整理 72
三、评价区划分 72
四、水文地质参数的率定 72
五、地下水矿化度分区的确定 73
六、平原区地下水资源量计算 73
七、山丘区地下水资源量计算 73
八、评价分区汇总计算 74
九、评价成果的表达 74
十、地下水管理者在评价中的主要工作 74
第六节 供水水文地质勘察 76
一、供水水文地质勘察概述 76
二、供水水文地质测绘 78
三、供水水文地质钻探 82
四、供水管井结构设计 84
五、水文地质试验 85
第四章 地下水资源规划 89
第一节 地下水资源开发利用规划的原则与内容 89
第二节 地下水资源规划内容 90
一、地下水资源调查评价 90
二、地下水资源开发利用现状评价 91
三、水资源需求预测 91
四、水资源供水潜力分析与预测 92
五、水资源供需平衡分析 92
六、未超采区地下水开发利用规划 92
七、超采区地下水保护规划 93
第三节 地下水资源规划工作程序 93
一、规划大纲及技术细则的编写 93
二、规划编写的组织与协调 93
三、规划内容的编写 94
四、规划成果的咨询与完善 94
五、规划验收与鉴定 94
六、规划的报批与实施 94
第四节 地下水资源规划编制 94
一、地下水资源调查评价 94
二、地下水资源开发利用现状评价 95
三、水资源供需分析 95
四、未超采区地下水开发利用规划 95
五、超采区地下水保护规划 96
第五节 地下水功能区划 96
一、概 述 96
二、地下水功能区划分原则 97
三、地下水功能区划分方法 97
四、地下水功能区管理政策 100
五、地下水功能区监督 101
六、地下水功能区管理存在的问题与建议 102
第六节 地下水资源规划组织实施 103
一、明确实施的主体 103
二、明确规划的实施重点 103
三、制定实施方案 103
四、规划实施的保障措施 104
第五章 地下水资源保护 107
第一节 概述 107
第二节 地下水超采区治理 108
一、地下水超采区划定 108
二、地下水超采区治理方案和技术路线 110
第三节 地下水水源地保护 113
一、城市集中供水水源地的保护 114
二、农村分散式供水水源地的保护 114
第四节 矿产资源开发区地下水保护 115
一、排水利用 115
二、排水管理 116
三、水质保护 116
第五节 地下水污染预防 116
一、地下水污染机理 117
二、地下水质保护理论基础 119
三、地下水污染预防的主要措施 122
第六节 地下水人工补给 124
一、地下水人工补给的任务 124
二、地下水人工补给的作用 124
三、地下水人工补给的类型 126
四、国外的地下水人工补给研究综述 126
五、国内的地下水人工补给研究综述 128
第六章 地下水资源管理 129
第一节 概述 129
一、目的与意义 129
二、地下水资源管理进程 129
第二节 地下水取水总量与水位控制 131
一、地下水资源管理现状 131
二、地下水取水总量的确定 132
三、控制性关键水位 133
四、地下水管理分区 136
五、控制性关键水位的确定 140
第三节 地下水红黄蓝管理策略 145
一、红黄蓝区 145
二、监督管理策略 145
第四节 建设项目水资源（地下水取水）论证管理 146
第五节 地下水取水许可管理 147
第六节 地下水资源费征收管理 148
一、有关规定 148
二、水资源费经济杠杆作用 148
三、水资源费征收标准 149
第七章 地下水取水工程管理 151
第一节 概述 151
一、地下水资源开发利用现状 151
二、地下水取水工程管理现状 151
第二节 地下水取水工程施工监督管理 155
一、凿井资质管理 155
二、地下水取水工程设计与凿井施工方案审查 156
三、地下水取水工程竣工验收 157
第三节 地下水取水工程取水许可登记与档案管理 157
一、地下水取水工程取水许可登记 157
二、地下水取水工程档案资料的管理 163
第四节 地下水取水工程登记、普查与准入管理 164
一、地下水取水工程类型划分 164
二、地下水取水工程登记普查 164
三、加强地下水取水工程建设市场管理 165
四、地下水取水工程封存与压采管理 167
第五节 地下水库工程建设与管理 167
一、地下水库工程的设计与建设 167
二、地下水库工程管理 169
第八章 地下水监测与信息发布 171
第一节 地下水监测必要性 171
第二节 地下水监测站网布设与监测频次要求 172
一、监测站网布设原则及重点 172
二、监测站网分类、密度、频次及相关监测内容 173
第三节 地下水信息发布及时间要求 179
一、地下水信息发布的必要性 179
二、地下水信息发布的内容 179
三、信息发布时间要求 180
第四节 做好地下水监测及信息发布工作的几点建议 180
第九章 地下水资源管理新技术与方法 183
第一节 概 述 183
一、地下水资源管理技术与方法 183
二、地下水资源管理新技术与方法分类 183
第二节 地下水资源调查评价新技术与方法 183
一、GIS技术在地下水资源评价中的应用 183
二、地下水环境质量评价的一种新方法———集对分析法 184
三、利用地下水CFC方法测定地下水年龄 185
四、利用同位素技术确定地下水循环深度 185
五、基于粒子群算法的地下水水质评价模型 186
六、遗传神经网络模型在地下水质量评价中的应用 187
七、体视化技术在地下水勘查评价中的应用 189
八、突变理论在地下水环境风险评价中的应用 190
九、地下水脆弱性评价方法 191
第三节 地下水管理软件与模型 194
第四节 地下水补源技术与地下水库 197
一、地下水人工回灌补源技术 197
二、地下水人工补给方法 198
三、地下水库 199
第五节 地下水修复技术 200
一、地下水修复 200
二、地下水修复新技术 200
第六节 地下水监测 207
一、地下水监测 207
二、地下水监测技术与方法 208
第七节 地下水勘查物探新技术 210
一、地下水勘查物探方法 210
二、地下水勘查物探新方法 211
第十章 国外地下水资源开发利用与管理状况 213
第一节 地下水开发利用状况 213
一、地下水开发状况 213
二、地下水利用状况 214
第二节 地下水开发利用存在问题 215
一、地下水过量开采 216
二、地下水污染 217
三、地下水位偏高 218
第三节 国外地下水管理的体制 218
一、韩国 219
二、荷兰 219
三、丹麦 220
四、土耳其 220
五、德国 220
六、美国 221
七、澳大利亚 221
八、英国 221
九、法国 221
第四节 地下水资源管理的主要措施 222
一、技术措施 222
二、法律措施 224
三、行政措施 226
四、经济措施 226
第五节 地下水管理实例研究 227
一、地下水管理实例1：美国亚利桑那州地下水管理 227
二、地下水管理实例2：加拿大地下水资源管理 237
三、地下水管理实例3：墨西哥地下水管理 240
四、地下水管理实例4：以色列地下水管理 242
水资源是不可替代的自然资源，是人类生存与社会发展的重要物质基础。在整个水资源系统中，地下水是极其重要的组成部分。我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家，水资源与人口、耕地分布极不协调，特别是北方水少地多，水资源短缺，许多地区对地下水开发利用产生极大的依赖性。近年来，随着人口增长或经济发展，地下水开采不合理、污染严重以及由此引发的生态环境问题日趋加剧，受到了全社会的广泛关注。
国家高度重视地下水资源保护，近年来各级水行政主管部门积极理顺水资源管理体制，依法加强水资源统一管理，加强水资源评价规划等基础工作和地下水水资源论证和取水许可管理，推进地下水超采区治理，取得了初步的成效。但从总体上看，我国地下水资源管理依然较为薄弱，难以适应新形势下加强地下水保护的要求。因此，进一步加强地下水资源的管理是变化着的生态环境要求，也是我国经济社会发展的的必然趋势。
在讨论地下水资源的管理之前，有必要了解地下水资源的概念和地下水资源管理的涵义。
一、地下水资源的概念
目前，世界上有关地下水资源的概念尚未统一，这里不去讨论这些问题。本文采用的地下水资源的概念是我国在地下水资源分类分级标准（GB15218-94）中的定义，即：埋藏于地表以下各种形式的重力水，其埋藏、富水性、水质等可为当前或未来的技术经济条件开发利用，具有现实或潜在的经济意义。地下水资源具有流动和可恢复的特点，是水资源的重要组成部分。地下水资源由补给资源和储存资源构成。
地下水资源是水资源的组成部分，是构成并影响生态环境的重要因素。地下水资源分布广泛，不同区域富水性、补排关系、运动规律、供水价值差异很大，因此，管理上应有所侧重。