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地下水资源量及优化利用措施

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:地下水资源量Wg即是各种补给量之和Ut扣除井灌回归补给量Uwi,即2.山丘区地下水资源量计算山丘区的地下水资源量多以排泄量法进行计算,排泄量包括河川基流量、山前侧渗流出量、地下水开采净消耗量和潜流量等。河川基流量是山丘区地下水的主要排泄项,可以根据河川径流过程线用基流分割法计算。

地下水资源量及优化利用措施

地下水包括浅层地下水和不透水层以下的承压深层地下水。由于深层地下水补给和更新慢,一般情况下不开采利用,若一定要开采利用,需通过专门的论证以确定合理的开采量,故水资源优化配置中的地下水资源量通常是指与大气降水和地表水有直接联系,并参与流域水循环的浅层地下水。同样,若无特殊说明,本文所提到的地下水也是指浅层地下水。

由于流域的地形、地貌、水文地质情况及拥有资料的情况不同,地下水资源量的计算方法也不尽相同。一般来说,平原区地下水是由当地降水和外来地表水源补给,通过人工开采、潜水蒸发和流入河道来排泄,一般都以计算补给量的方法来确定地下水资源量。山丘区的地下水则由降水入渗补给,通过河川基流、河床潜流、山前侧渗等形式排泄,有的还有山前泉水出露和人工开采。尽管山丘区的地下水补给源比较单一,但由于其地形地貌、地质构造、地层岩性都比较复杂,区内各处水文地质条件有较大差异,计算补给量的参数难以确定,因此,通常根据补、排平衡原理,计算各项排泄量作为山丘区地下水资源量[1]

1.平原区地下水资源量计算

平原区地下水资源量由各种补给量之和(综合补给量)扣除井灌回归补给量而计算得到。各种补给量计算如下[1]

(1)降水入渗补给量Up。降水入渗补给量是指当地降水渗入土壤后,在重力水作用下补给地下水的水量

式中:α为多年平均或平水年降水入渗补给系数;P为多年平均年降水量;F为计算区面积。

(2)山前侧渗补给量Uk。用达西公式计算,即

式中:k为含水层渗透系数,可通过计算剖面线附近钻孔抽水试验获得;I为地下水水力坡度,从平水年等水位线图上算;H为计算剖面含水层厚度;L1为计算剖面长度

(3)河道渗漏补给量Ur。河水位高于两岸地下水位时,河水渗漏补给地下水,可以采用地下水动力学法计算,公式为

式中:Q为上游水文站实测年径流量;Q为下游水文站实测年径流量;Q为区间流入(+)或引出(-)水量;L2为计算河段长度;L3为两侧流断面区间河段长度;λ为蒸发损失系数。

(4)渠系渗漏补给量Uc。渠系渗漏补给量等于渠首引水量Qc乘以渠系渗漏补给系数m,即

(5)渠灌田间入渗补给量Uci。指渠灌区田间灌溉水下渗对地下水的补给量,用灌溉净用水量(进入农毛渠和田间的水量)Qci乘以田间入渗补给系数β求得,即

(6)井灌回归补给量Uwi。指井灌区田间灌溉水下渗时对地下水的补给量。用实际开采量乘以井灌回归系数求得。

(7)总补给量Ut。总补给量就是上述补给量之总和,即(www.xing528.com)

(8)地下水资源量Wg。地下水资源量Wg即是各种补给量之和Ut扣除井灌回归补给量Uwi,即

2.山丘区地下水资源量计算

山丘区的地下水资源量多以排泄量法进行计算,排泄量包括河川基流量、山前侧渗流出量、地下水开采净消耗量和潜流量等。

河川基流量是山丘区地下水的主要排泄项,可以根据河川径流过程线用基流分割法计算。

山前侧渗流出量是山地周边渗入平原的地下水量,可以直接采用平原区的山前侧渗补给量。

地下水开采净消耗量主要指山丘区人畜用水及河谷阶地的少量工农业用水,可以采用调查数据。

上述各项排泄量之和就是山丘区地下水资源量[1]

3.流域地下水资源总量

流域地下水资源总量就是从按前述计算方法求得的各种地形地貌区所拥有的地下水资源量的总和中扣除它们之间的重复量。重复量包括山前侧渗补给量和山丘河川基流对平原地下水的补给量[1]

山前侧渗补给量就是平原区地下水资源计算中采用的量Uk

山丘河川基流对平原地下水的补给量与地表水的开发利用情况有关,难以准确定量,可以采用下式计算

式中:Urg为山丘河川基流对平原地下水的补给量;Kg为平原上游山区的基径比,即山区基流量与径流量的比值;Ur为平原的地表水体入渗补给量。

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