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第1章 导言1

第2章 地下水流系统理论的创建、演变与发展方向4

2.1 水文地质学中系统概念的引入4

2.1.1 系统概念向水文地质学的渗透4

2.1.2 与地下水有关的各种系统概念4

2.2 地下水流系统理论的创建7

2.3 地下水流系统理论的演变8

2.4 地下水流系统理论是当代水文地质学的范式11

2.4.1 地下水流系统理论对水文地质学的突破性贡献11

2.4.2 当代水文地质学面临的挑战12

2.4.3 Tóth理论是当代水文地质学的范式13

2.5 地下水流系统理论的现状及发展方向13

第3章 地下水流系统的基本概念与特征16

3.1 地下水流系统的概念及术语16

3.1.1 地下水流系统16

3.1.2 地下水流系统的级次性16

3.1.3 补给区与排泄区：势源及势汇17

3.1.4 局部地下水流系统17

3.1.5 中间地下水流系统17

3.1.6 区域地下水流系统17

3.1.7 水力捕集带、准滞流带、滞流带及滞流区18

3.1.8 驻点与驻线18

3.1.9 盆地地下水流模式18

3.2 地下水流系统的基本特征19

3.2.1 地下水流动的驱动力19

3.2.2 地下水流系统的动力特征19

3.2.3 地下水流系统的水化学特征20

3.2.4 地下水流系统的水温度特征22

3.2.5 地下水流系统中的微生物23

第4章 盆地地下水流模式模拟及控制因素分析24

4.1 盆地地下水流模式24

4.2 Tóth等对盆地地下水流模式的数学模拟及控制因素分析25

4.2.1 Tóth对盆地地下水流的数学模拟25

4.2.2 Tóth等对盆地地下水流模式影响因素的分析26

4.2.3 水头上边界数学模拟的局限性27

4.3 盆地地下水流模式的物理模拟30

4.4 通量上边界的盆地地下水流模式的数学模拟31

4.4.1 模型设计及模拟结果32

4.4.2 模拟结果分析38

4.4.3 物理机制初步探讨39

4.4.4 盆地地下水流模式与最小能耗率原理41

第5章 盆地地下水流模式的时间演变44

5.1 晚更新世以来气候变化与地下水补给的同位素记录44

5.2 Edmunds的“地下水地层学”45

5.3 盆地地下水流模式的时间演变46

第6章 实际条件下盆地地下水流模式的构建与判识48

6.1 实际条件下盆地地下水流模式构建的特点48

6.2 盆地地下水流模式的分析与判识49

6.2.1 盆地地下水流模式的地质自然地理背景分析49

6.2.2 应用水化学同位素信息判识盆地地下水流模式49

6.2.3 判识盆地地下水流模式的其他信息52

6.3 盆地地下水流模式构建与判识举例52

6.3.1 澳大利亚Murry盆地地下水流系统52

6.3.2 四川雅砻江官地水电站玄武岩裂隙水流系统53

6.3.3 鄂尔多斯盆地白垩系地下水流系统56

第7章 地下水流系统与地下水的地质营力作用58

7.1 概述58

7.2 地下水流系统的水分传输与分布58

7.3 地下水流系统的水盐分布对土壤及植被的影响59

7.4 地下水流系统与生态系统60

7.5 地下水流系统与岩土体变形和破坏60

7.6 地下水流系统与地貌的塑造60

7.7 地下水流系统与油气成藏61

7.8 地质流体及其意义61

第8章 典型地区地下水流系统分析示例64

8.1 中国岩溶水流系统64

8.1.1 中国岩溶水流系统地域特征64

8.1.2 北方岩溶水流系统圈划65

8.1.3 西南岩溶水流系统发育特征70

8.1.4 高岚河岩溶水流系统划分与图示77

8.2 河北平原第四系孔隙地下水流系统80

8.2.1 自然地理及地质背景81

8.2.2 河北平原第四系地下水流系统的研究历史82

8.2.3 河北平原第四系地下水流系统概念模型84

8.2.4 末次盛冰期以来海平面变化及区域地下水流系统的形成86

8.2.5 中部平原早期中间地下水流系统发育的依据及特征87

8.2.6 大陆盐化咸水形成及中部平原晚期中间地下水流系统的发育89

8.2.7 中部平原及滨海平原的局部地下水流系统91

8.2.8 初步结论92

8.2.9 地下水资源合理利用及生态环境保护对策93

8.3 石羊河流域干旱内陆盆地孔隙地下水流系统94

8.4 匈牙利多瑙河-蒂萨河河间地块地下水流系统与土壤及湿地盐化98

8.5 荷兰地下水流系统调查方法与成果100

8.5.1 问题的提出100

8.5.2 调查步骤及调查方法要点100

8.5.3 成果及应用102

第9章 专门领域地下水流系统理论应用实例106

9.1 山西忻州盆地奇村地热田系统106

9.1.1 忻州盆地地质和水文地质背景107

9.1.2 奇村地热田系统的水化学指示107

9.1.3 奇村地热田水流系统模式112

9.2 地下水流系统与地下水污染分析113

9.3 地下水流系统与核废料地质处置场地选址115

9.4 珠江口盆地东部古近-新近纪古地下流体系统与油气聚集116

9.4.1 盆地演化及地质结构117

9.4.2 珠Ⅰ坳陷古地下水动力场分析118

9.4.3 化学场及温度场分析119

9.4.4 珠江口盆地东部古地下水动力场演变模拟120

9.5 水电站渗漏分析：溪洛渡水电站库首岩溶渗漏研究124

9.5.1 问题与方法124

9.5.2 地质背景与含水系统的圈划125

9.5.3 岩溶水流系统发育模式分析127

9.5.4 蓄水条件下岩溶水流系统的灰域模拟130

9.6 地下水流系统与成矿作用132

9.7 地下水流系统与水文地球化学找矿132

9.8 地下水流系统与地质灾害135

9.8.1 潜蚀与管涌136

9.8.2 滑坡136

第10章 基于地下水流系统理论的水文地质调查方法138

10.1 地下水流系统调查与传统水文地质调查的异同138

10.2 基于地下水流系统理论的区域水文地质调查目标138

10.3 基于地下水流系统理论的区域水文地质调查的理念与思路139

10.3.1 以系统思想为指导，将查明含水系统及地下水流系统作为核心任务139

10.3.2 将地下水资源作为水文地质调查的突破口140

10.3.3 加强成因分析，重塑地质历史及历史时期的地下水演变140

10.3.4 目标导向前提下的问题导向141

10.3.5 工作假设先行，避免调查的盲目性142

10.3.6 加强信息提取与组织143

10.3.7 多通道信息核对，保证结论的信度144

10.3.8 正确处理定性分析与定量研究的关系144

10.4 地下水流系统调查的组织与实施146

10.4.1 国内外地下水流系统调查的现状146

10.4.2 地下水流系统调查的组织与内容146

10.5 地下水流系统调查的成果表达148

参考文献150

中英文对照索引158