第一章
实习目的地下水综合实习是水文与水资源工程专业必修的集中实践环节，使学生通过实践和训练，巩固水文地质学、地下水利用工程、地下水动力学、水文地质勘探等与地下水相关的课程的基本理论和技术方法，掌握地下水调查研究的基本程序、内容和方法，为后续课程学习和深化打下良好基础。
通过实习巩固和加深课堂所学的有关地下水含水层、地下水运动和地下水补给、径流与排泄的基本知识，培养学生野外观察能力和地下水位的实际测试能力以及收集有关水文地质资料的方法和途径，掌握地下水资源评价所需资料——地下水位统测、地下水等水位线图的编制和基本统计的方法，为将来所从事的工作打下坚实的实践基础。
学会野外地下水调查和观测的基本程序和方法，对野外调查工作所获资料进行正确的收集、分析和整理，能熟练应用与分析和解决实际问题，编制规范的地下水调查研究报告和图件。了解基本装备、GPS的使用方法、观测井的描述和记录、写好工作日记、观测数据记录、图形的绘制方法、埋深图、水位图和与影响因素的叠加图。
通过野外调查走访，增强与人沟通交流的基本能力，并且能够通过调查走访了解近十年来人类活动对杨凌地区地下水的影响，地下水发生了何种变化及发生变化的原因。
第二章
实习任务
认真完成杨凌示范区的地下水调查工作，绘制地下水潜水等水位线图等，最后提交实习成果报告。
第三章
实习时间及地点
2016年6月20日到24日在杨凌示范区野外实地观测现有地下水水井。
第四章
实习器材及分组任务
实习器材有：钢尺、万用表、测针、若干米长测绳、GPS、全专业分成8个小组，每个小组7个人，每个组负责杨凌区不同的地方水井的寻找、水位测量，我们组负责区域主要有法禧村、永安村、小村、石家村、渭河滩等。
第五章
杨凌示范区水文地质条件
5.1、自然地理条件
5.1.1、地理位置
杨凌示范区位于渭河以北，关中平原西部，地理位置介于东经107°59′～108°08′，北纬34°14′～34°20′之间，东西长16km，南北宽6.5km。东以漆水河与武功县为界，南隔渭河与周至县相望，北有湋水与武功县、扶风县相邻，西与扶风县接壤。全区总面积135.08km2。
5.1.2、气候条件
杨凌示范区属于暖温带半湿润季风气候区，具有四季分明，干湿交替，冬长夏短，夏季炎热多雷阵雨，冬季干燥寒冷少雨雪的显著特点。年日照时数2163.8小时，日照百分率49%，年总辐射量114.8kcal/cm2，12月最小，为6.05kcal/cm2；6月最大，为13.88kcal/cm2。年平均气温12.9℃，七月份最热，平均气温26.1℃；一月份气温最低，平均气温-1.2℃。历年最高温度38.5℃，极端最高温度42℃；最低气温平均-13.4℃，极端气温-19.4℃，全年无霜期221天。多年平均降水量587.0mm，多年平均蒸发量884.0mm，干燥指数1.38。
5.1.3、河流水系
渭河、湋水、漆水河三条河流，构成了杨凌示范区南、北和东部的界河。
（1）渭河：发源于甘肃省渭源县乌鼠山，境内河长5.58km，多年平均流量136.5m3/s，年径流总量43.6亿m3。具有河水含沙量大的特点。
（2）漆水河：系渭河的一级支流，源于麟游县，境内河长8.45km，多年平均流量4.15m3/s，年径流总量1.31亿m3。
（3）湋水河：发源于凤翔县雍义村鲁班沟，境内河长24.7km，多年平均流量5m3/s，年径流总量1448.2万m3。河水含沙量较大，干旱年有断流现象。
5.2、地貌条件
5.2.1、地貌
杨凌示范区地势西北高，东南低。地面坡降一般在0.7%左右。由北向南分布着黄土台原，渭河阶地及漫滩两大地貌单元。
渭河河漫滩
渭河二级阶地
三级阶地
河流阶地
黄土台原
图5-1
杨凌示范区地质地貌图
5.2.2、地层岩性
区内主要堆积有巨厚的第四纪沉积物，总厚可达300余米，依其新老关系简述如下：
（1）全新统（Ｑ4）
全新统在区内广泛分布。其中在渭河、漆水河漫滩和一级阶地区，组成物质为亚粘土与砂、砂砾石，厚度10～40m；二级阶地及黄土台原区，岩性为粉土质黄土，淡黄色，孔隙发育，上部发育一层黑垆土，厚度0.5m左右。
（2）上更新统（Ｑ3）
上更新统上部按其成因和地貌单元可分为风积黄土、黄土状土和河流冲积层等。其中风积黄土主要分布在北部黄土台原区，构造疏松，具有大孔隙和垂直节理，针管状孔隙及孔洞十分发育，其下部发育有一到二层棕红色古土壤，总厚8～15ｍ，二级阶地区则为黄土状土，厚度小于20m。
（3）中更新统（Ｑ2）
中更新统主要见于北部黄土台原区，岩性为浅棕黄色、浅黄色黄土，构造疏松，垂直节理较发育，黄土中针管状孔隙直径在0.5～1.0mm，大者2～5mm。其间夹十余层棕红色古土壤和钙质结核层，总厚度为70～100m。该时代发育的冲积层主要深埋于一、二、三级阶地下部。
（4）下更新统（Ｑ1）
下更新统主要发育有湖积、洪积的砂砾石层，在黄土台原区下伏于黄土层之下，而在南部阶地区，深埋于中更新统砂砾石层之下，厚度巨大。
5.3、社会经济状况
2005年，全区辖杨陵街道、五泉镇和李台乡、杨村、大寨和揉谷等六个乡镇。人口18.92万人，其中农业人口12.14万,城镇居民6.78万。其中黄土台原区人口7.96万，城镇居民和农业人口分别为2.23万和
5.73万；平原区总人口10.96万，其中城镇居民4.55万，农业人口6.41万。大牲畜0.99万头，小牲畜4.03万头。
全区土地面积112.98km2,耕地面积10.17万亩，其中，农田灌溉面积7.68万亩（台原区和平原区分别为4.57和3.11万亩），商品菜田灌溉面积1.38万亩，台原区和平原区分别为0.3和1.08万亩；林果地灌溉面积1.64万亩，台原区和平原区分别为1.0和0.64万亩；草场主要集中平原区，面积为0.5万亩。
5.4、水文地质条件分区
5.4.1、水资源利用分区
杨凌示范区水资源利用分为北部黄土台原区和南部渭河平原区两个大区。
（1）黄土台原区：
D05051059.04
59.04
（2）渭河平原区：
D05051076.04
76.04
5.4.2、含水层划分及分布
按含水介质类型，区内地下水含水层可划分为两大类型，即黄土孔隙——裂隙含水层（组）和砂砾石孔隙水含水层（组）。按埋藏条件又可划分为潜水含水层和承压水含水层。现依水文地质特征简述如下：
（1）黄土层孔隙——裂隙潜水
黄土层中发育有孔隙、孔洞和裂隙，它们之间相互连通，构成地下水储存的良好空间，其中孔洞和裂隙由于联通好，形成地下水运移传导的通道。由于黄土层中孔隙、孔洞及裂隙在空间上的发育又具有向下部（深部）逐渐变弱的特征，深部钙质结核层常起隔水作用，因而下部往往构成相对隔水层或与下部孔隙水构成统一含水层。该类型地下水主要分布于北部黄土台原区。受地形和含水层分布影响，地下水一般埋深在40～70m之间，富水性差而分布不稳定，地下水量较为贫乏。
（2）砂砾石层孔隙潜水
在引渭高干渠以南的河漫滩及二级阶地区，砂砾石层孔隙潜水呈连续分布、厚度较大，特别是与亚粘土层呈互层分布的砂砾石层，赋存着丰富的地下水。由于具有自由水面，和外界有密切的联系，构成该区主要潜水含水层。这种类型潜水埋藏浅，河漫滩地区一般在2～3m；二级阶地区分布于上更新统黄土层之下，埋深一般在10～20米。由于埋藏浅，富水性好，单井出水量一般在40～60m3/h，是该区主要开采层。
（3）砂砾石层浅层承压水
该种类型地下水在全区均有分布，北部黄土台原区，赋存于厚度较大的黄土层之下的河流相冲积层中。南部阶地区，分布于潜水层的下部。该类地下水含水层主要由中、下更新统砂砾石层组成，厚度可达150～200m。主要含水层一般埋藏在200m之内，富水性强，水质好。其中在河漫滩和二、三级阶地区，顶板一般在60m之下，而在台原区则埋藏于70～100m。浅层承压水厚度大，分布稳定，单井涌水量在800～1200m3/d。
图5-2
杨凌示范区潜水水文地质图
5.4.3、地下水的补给与排泄条件
黄土层孔隙——裂隙潜水和砂砾石层孔隙潜水，补给来源主要为大气降水和灌溉水的垂直入渗补给。在北部台原区，漆水河（后河）水可直接入渗补给地下水。而南部二、三级阶地区的孔隙潜水尚可依次接受台原区和高阶地区潜水的侧向补给。而在渭河，漆水河侧旁的河漫滩地带，洪水季节在一定范围内接受河水的补给。
浅层承压水在北部台原区主要接受相邻的区外承压水的侧向补给，其次尚有上部黄土层潜水的垂直越流补给。在高阶地和低阶地区下部，承压水主要接受北部台原区下部承压水的水平径流补给和上部孔隙潜水的越流补给。
承压水和潜水流向基本一致，水力坡度由北部台原区的6%至南部阶地区逐渐变为1～3%，反映出地质构造和地形的明显控制作用。
地下水径流除黄土层潜水受孔隙发育特征抑制，径流不畅外，孔隙潜水和浅层承压水从补给区至排泄区，径流途径短，含水层透水性好，大部分地区地下水径流畅通，水交替积极。
地下水的排泄是在重力作用下，由北向南流动，潜水主要排入渭河和漆水河，在河漫滩地区，局部地段尚有蒸发消耗。
人为开采无论对于潜水和承压水而言，都构成重要的排泄去路。
5.4.4、地下水的水化学特征
由于该区地下水和外界联系密切，水交替积级，加之含水层主要为松散砂砾石层，径流条件好，故地下水中阳离子成分以Na、Ca、Ma为主，阴离子主要为HCO根离子，矿化度一般小于1g/l，多在0.71g/l左右。
地下水水化学成分类型和其所处的地貌单元和埋藏条件有关。北部台原区黄土层潜水主要为HCO-Ca•Na型水，下部砂砾石层承压水主要为HCO-Ca型水，而在河漫滩及二级阶地区，上部潜水除局部接受蒸发，局部有HCO•SO-Ca•Na型水分布外，大部分地区为HCO-Mg型水，下部浅层承压水一般为矿化度在0.5～1.0之间的HCO-Ca型水。而在漆水河阶地区，分布有HCO-Na型水。
5.4.5、地下水动态特征
全区内地下水的动态受气候、地貌、含水介质、水位埋藏深度及人为因素控制。按水位动态及主导影响因素可将全区划分为以下几种成因类型：
（1）渗入―径流型动态：北部黄土台原区，由于位于渭北二级黄土台原前缘部位，河流深切，地面坡度大，含水层透水性好，故而该区地下水排泄条件好。故而导致该区水均衡收支大体相抵，水位年变幅不大，一般在0.5m之间，地下水动态无明显季节性变化.（2）渗入—径流•开采型动态：渭河及漆水河一、二级阶地区，地下水补给除侧向径流外，主要为降水和灌溉水的入渗补给，地下水排泄方式除径流排入河流外，人为开采也起很大作用，对地下水动态发生明显形响，故而地下水位变化和气候、季节及人工开采明显相关。具渗入-径流径流•开采型动态变化特征，年内变化值一般在0.5～2.0m之间。
（3）渗入—径流•蒸发型动态：这种动态类型主要发生在渭河河漫滩，该区地形平坦，和河床高差不大，地下水渗流受阻抬高，故而埋藏浅，一般在1～2.5m之内，局部地区有明水出现。地下水补给除降水和侧向径流补给外，该区面积较大的农田的引水入渗也是地下水的主要补给源。其排泄除径流形式排入河流外，面状蒸发也是一条主要途径。
第六章
仪器的使用方法
6.1、GPS的使用
本次实习测量工作使用的是麦哲伦探险家系列GPS手持机，探险家GPS接收机是一款手持型的个人导航设备，它可以利用GPS卫星星座计算出当前的位置。使用者可以非常容易地从兴趣点列表中选择一个目的地，探险家GPS接收机就会告诉您到达目的地的信息。
按电源键打开探险家接收机，并按回车键，在天空开阔的情况下，探险家便开始跟踪卫星并计算出当前的位置。本次实习从该GPS接收机直接读出地理坐标，高程（用作参考）。
图6-1
麦哲伦探险家系列GPS手持机
6.2、测针、测绳、万用电表的联合使用
测绳（电线）一端连接测针，一端连接万用表，将测针一段伸入实测井中，当测针刚好到水面时，万用电表刚好有读数，此时在绳子上作出标记。然后用钢尺量出井台高度和绳子的长度，则绳子长度减去井台高度即为井中水位埋深。
第七章
实习记录
6月21日上午，实习小组一行人来到法禧家园居民委员会了解情况，从村长那里了解到有两口仍旧在使用民用井，一口在原老村部，另一口在杨凌金融大厦工地，小组成员对这两口都作了水位测量。
图7-1
法禧村老村部民用井
图7-2
小组成员在法禧村测量民用井
在法禧村，通过一路走访村民，了解到了农田里有很多新打灌溉井，小组成员认认真真在农田中一一搜寻，并尽可能将能测的井作了测量。在法禧村共找到7口灌溉井，实测4口灌溉井，其中1口正在灌溉，测量出水位埋深大概8-10米左右，其余3口因被封无法打开，不能实测井埋深，只用GPS定了位。
图7-3
法禧村田间抽水中的灌溉井
图7-4
小组成员在法禧村走访村
图7-5
小组成员在法禧村测量灌溉井
图7-6
法禧村被封灌溉井
图7-7
法禧村正在抽水的灌溉井
6月21日下午，实习小组一行人到渭河湿地进行水位测量。
图7-8
小组成员在渭河滩测量水位
6月22日，小组前往石家村，实测1口灌溉井，另1口无法测量。然后前往小村，通过一路走访村民，了解到了农田里有很多新打灌溉井，小组成员认认真真在农田中搜寻，并尽可能将能测的井作了测量，最后共找到找到7口灌溉井，实测4口灌溉井。对不能实测井埋深，均用GPS定了位。
图7-9
石家村灌溉井
图7-10
小组成员在石家村测量灌溉井
图7-11
小村新打灌溉井
图7-12
小村被土覆盖的灌溉井（仍在使用）
图7-13
小村无法测量灌溉井
图7-14
小组成员在小村测量灌溉井
图7-15小组成员在小村测量灌溉井
第八章
城镇化和社会发展
基于本次对杨凌区的调查走访得知，法禧村和永安村都集体搬迁到新建住宅小区，村内大部分土地被征用，故原来的机井等已不再采用，陆续被封，村上全通自来水，尤其是永安村，基本没有田地。
城镇化是人口、文化模式、经济由农村型转化为城镇型的过程中，城镇化是我国社会发展的必然趋势，同时也是我国物质文明不断发展的重要标志，但是在城镇化发展的过程中由于缺乏对人与自然共生思想的重视、缺乏对可持续发展理念的实践而使包括地下水资源在内的许多自然环境的破坏成为了经济与社会发展的代价。
在城镇化发展的过程中，地下水水位会呈现出总体下降的趋势。由于城镇化的发展会对地下水资源的补给造成很大的影响，在这种影响的基础上，城镇化区域的需求量远远大于地下水补给量而造成了地下水水位的下降，导致这种情况的原因是多方面的：
（1）城镇化发展的过程中建筑物的密度会较大，地面铺装层面积的增加是地表的自燃环境发生改变，路面的硬化以及较差的透水性会导致将于难以有效地渗透而是形成径流进入排水系统中，这就进一步的减少了将于对城镇区域地下水的补给作用，从而使城镇区域的水位呈现出逐渐下降的趋势。
（2）城镇化的发展必然会对地表植被产生破坏，而植被在促进降水对地下水形成补给方面发挥着重要的作用。由于植被能够够对地表径流起到阻滞作用并且植被落叶可以减少降水对地表土壤结构的破坏，在植物根系的作用下，土壤的透水性能够得到进一步的加强，所以植被在涵养和调节水源方面发挥着不可忽视的作用。但是在城镇化的发展中，植被覆盖率会不断降低而逐渐被人造绿地所替代，而人造绿地土壤相比较自燃植被土壤而言渗透系数要小的多，所以即使是在城镇中的绿化带区域，地下水资源补给也将会下降而使地下水位降低
图8-1
永安家园
图8-2
永安家园
图8-3
渭河滩湿地
图8-4
渭河滩湿地公园
第九章
观测数据记录
表9-1
地下水综合实习原始数据表
日期
地点
编号
井的用途
地理位置
高程(m)
井台高度(cm)
水位埋深(m)
备注
2016/6/21
法禧村
FX01
民用
34°15′08″N
108°02′52″E
436
8.68
FX02
34°15′02″N
108°02′41″E
444
9.07
FX03
灌溉
34°14′57″N
108°02′51″E
443
0
7.72
FX04
34°14′52″N
108°02′51″E
435
0
6.03
FX05
34°14′45″N
108°02′51″E
439
7.43
FX06
34°14′38″N
108°02′49″E
441
6.48
正在灌溉
FX07
34°14′37″N
108°02′53″E
439
无法打开
FX08
34°14′30″N
108°02′47″E
441
FX09
34°14′37″N
108°03′03″E
436
渭河滩
FX10
34°14′00″N
108°03′04″E
430
水面
FX11
34°14′11″N
108°04′41″E
431
2.46
2016/6/22
石家村
FX12
灌溉
34°15′14″N
108°02′26″E
441
10.87
正在灌溉
FX13
34°15′10″N
108°02′15″E
445
无法打开
小村
FX14
34°14′50″N
108°02′14″E
440
5.73
正在灌溉
FX15
34°14′30″N
108°02′24″E
437
无法打开
FX16
34°14′30″N
108°02′13″E
440
8.54
正在灌溉
FX17
34°14′17″N
108°02′18″E
439
井口覆盖
FX18
34°14′22″N
108°02′09″E
443
无法打开
FX19
34°14′08″N
108°02′11″E
439
0
7.2
正在灌溉
FX20
34°14′08″N
108°02′18″E
437
6.14
第十章
图形的绘制
10.1
ArcGIS导入带经纬度的数据
（1）首先准备采样数据，格式为Excel，里面的经纬度为小数形式；
（2）打开ArcGIS,右击内容列表中的图层，选择“属性”，这样就打开了“数据框属性”，接着点“坐标系”，进入坐标系设置；
（3）按照以下顺序依次点击：“预定义”—“Geographic
coordinate
System”—“World”—“WGS1984”,再点击“确定”；
（4）再添加数据：把Excel文件中存储采样数据的sheet添加进来；
（5）开始添加点：先右击刚刚添加的Sheet，然后选择“显示XY数据（X）”,打开“显示XY数据”的数据框；
（6）“显示XY数据”的数据框中各个选项按照红色标识选择，注意的是下面又有一个坐标系选择：因为采样数据一般借助于GPS来获取经纬度，所以坐标系必须为GCS_WGS1984；
（7）导入的点数据；若要生成Shape文件，则需要将数据导出。
10.2
ArcGIS地图配准及矢量化
（1）地形图的配准－加载数据和影像配准工具；
（2）输入控制点；
（3）设定数据框的属性；
（4）矫正并重采样栅格生成新的栅格文件；
（5）分层矢量化－在ArcCatlog中创建一个线要素图层；
（6）从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中。
10.3
ArcGIS降雨量等值线图
（1）加载站点、边界、高程、降雨量值等数据；
（2）右键雨量站点图层，连接雨量数据；
（3）打开雨量站点图层的属性表，检查是否关联成功；
（4）点开arctoolbox，在spatial
analyst工具中选择插值分析方法（因降雨量与高程相关度较高，选用克里金插值或协同克里金插值）；
（5）剪切等值线图，arctoolbox中选择spatial
analyst工具，提取分析，按掩膜提取。
第十一章
实习结论
本组所属地区为河流一级阶地，地下水含水层有砂砾石层空隙潜水和砂砾石层浅层承压水。
砂砾石层孔隙潜水呈连续分布、厚度较大，特别是与亚粘土层呈互层分布的砂砾石层，赋存着丰富的地下水。二级阶地区分布于上更新统黄土层之下，埋深一般在8～10米。
由于埋藏浅，富水性好，单井出水量一般在40～60m3/h，是该区主要开采层。砂砾石层浅层承压水。主含水层一般埋藏在200m之内，富水性强，水质好要。分布于潜水层的下部。该类地下水含水层主要由中、下更新统砂砾石层组成，厚度可达150～200m。浅层承压水厚度大，分布稳定，单井涌水量在800～1200m3/d。
地下水流向为西北到东南，地下水动态类型为渗入—径流•蒸发型动态，该区地形平坦，和河床高差不大，地下水渗流受阻抬高，故而埋藏浅，一般在1～2.5m之内，局部地区有明水出现。地下水补给除降水和侧向径流补给外，该区面积较大的农田的引水入渗也是地下水的主要补给源。其排泄除径流形式排入河流外，面状蒸发也是一条主要途径。
第十二章
实习感想
这次实习我们主要是测量杨凌的地下水位，通过调查走访了解了近十年来人类活动对杨凌地区地下水的影响，分析了地下水发生了何种变化及发生变化的原因。通过实习我对地下水位动态有了更深刻的了解，我感觉我们从书本上能学到广泛的知识，但是并不深，我们却能从实习中学得更深刻，更贴近实际，更贴近社会，总而言之收获颇丰。
第十三章
降水量水位变化曲线
假定高程441m，杨凌塬下2006～2010年逐月降水量水位变化曲线如下：
图13-1
塬下降水量水位变化曲线
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