水文地質(zhì)學原理(第三版)介紹了地下水水文學的重要概念,并特別強調(diào)水文地質(zhì)學在解決實際問題和開展野外工作方面的應用。增添了新修訂的內(nèi)容后,本書包含了從水文地質(zhì)學的發(fā)展歷史到地下水污染處理的最新動向的一系列內(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,鉆進和監(jiān)測井成井,含水層、井水力學和含水層試驗,地下水化學和地下水流,地下水污染、污染物遷移以及污染場地修復和管理。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)學會、地下水組織、政府機構、行業(yè)出版物,以及提供資料、軟件、技術、協(xié)議、標準和培訓機會的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)址。
近年來,隨著我國現(xiàn)代化進程的加快,水資源短缺和水環(huán)境污染問題受到全社會的高度關注,而地下水對于經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要性也日益凸顯。全世界超過15億的人口主要靠地下水維系生活。在我國許多地區(qū),地下水是主要的甚至唯一的供水水源。千百年來,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的災難。在礦山開采中,大量地下水突然涌入礦井,造成人員傷亡的事故屢見不鮮;在平原地區(qū),地下水開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),地下水的活動還可導致崩塌、泥石流和滑坡等地質(zhì)災害。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;地下水位持續(xù)下降則導致濕地退化、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)過程中溫度升高,形成清潔的地熱資源。因此,研究地下水的科學——水文地質(zhì)學在人類經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和地球科學和環(huán)境科學體系中具有不可替代的基礎和戰(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)境科學與工程、地質(zhì)學、生態(tài)學、地理學等學科專業(yè)的科技和管理人員,都應具備水文地質(zhì)學的基礎知識。近30年來,水文地質(zhì)學在發(fā)達國家得到迅猛發(fā)展。了解、借鑒發(fā)達國家水文地質(zhì)學的最新進展,對于加快我國水文地質(zhì)學科的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
本書是美國大學非水文學類專業(yè)使用的水文地質(zhì)學教學參考書。受高等教育出版社委托,我們承擔了本書的翻譯工作。第1章和第2章由新加坡南洋理工大學物理與數(shù)學科學學院的王知悅翻譯,第3章至第7章由中國地質(zhì)大學(武漢)環(huán)境學院的郭清海博士翻譯。全書由中國地質(zhì)大學(武漢)王焰新教授審校、通改。
第1章 引言
水文地質(zhì)學起源
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
入滲與滲流
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
關鍵術語
習題
第2章 含水層
含水介質(zhì)
補給與排泄
泉
承壓含水層與非承壓含水層
流體壓強
毛細作用帶
含水層的物理特性
總孔隙度
有效孔隙度
滲透率
水力傳導系數(shù)
導水系數(shù)
給水度
持水度
儲水系數(shù)
關鍵術語
習題
第3章 監(jiān)測井
描述土壤和巖石樣品
鉆進方法
空心桿螺旋鉆
實心桿螺旋鉆
手動螺旋鉆
鋼繩沖擊鉆機
旋轉(zhuǎn)鉆進方法
雙壁反循環(huán)
打入管井
噴射沖擊
直接貫入
成井
水深測量
監(jiān)測計劃
環(huán)境監(jiān)測
源監(jiān)測
案例準備監(jiān)測
研究監(jiān)測
關鍵術語
習題
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)
在壩中的應用
關鍵術語
習題
第5章 井水力學和含水層試驗
降落漏斗
流向水井的穩(wěn)定流
流向水井的非穩(wěn)定流
抽水試驗要點
水位恢復試驗
單井抽水試驗
單位涌水量
定容積瞬時抽(注)水試驗
關鍵術語
習題
第6章 地下水水質(zhì)和溶質(zhì)運移
溶質(zhì)和流動系統(tǒng)
水中常見化學反應
地下水污染的來源
固體廢物填埋場
化學溢出物
化糞池系統(tǒng)
農(nóng)業(yè)活動
油田鹵水
咸水入侵
水質(zhì)標準
采集地下水樣
采樣設備
容器和樣品穩(wěn)定劑
質(zhì)量控制
電導率和總?cè)芙夤腆w
溶質(zhì)遷移
對流和水動力彌散
反應性溶質(zhì)
污染羽形狀
模型
關鍵術語
習題
第7章 地下水污染處理
源控制
自然衰減
化學氧化/還原
生物修復
植物修復
井內(nèi)蒸氣吹脫
生物啜食
攔截溝
沖洗
抽出一處理
曝氣
傾斜鉆進和水平井
基于風險的糾正措施
關鍵術語
習題
部分習題答案
符號
術語
參考文獻
索引