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地下水资源简介

【摘要】:地下水是指地下水体中积极参与水循环过程,而能不断得到更新的具有利用价值的那部分地下水,是地球上整个水资源的有机组成部分。我国水文地质工作者于1979年从地下水资源开发利用角度提出了“补给量”“储存量”和“允许开采量”三个基本概念。一般来说,地下水资源的补给量,既受外界补给条件的变化而变化,又因排泄基准或开采量的不同而不同。地下水动水位不超过设计要求,水质、水温变化在允许范围内。

地下水是指地下水体中积极参与水循环过程,而能不断得到更新的具有利用价值的那部分地下水,是地球上整个水资源的有机组成部分。地下水与地表水一样是人类社会赖以生存、发展的宝贵财富。

在以往的地下水分析评价中,经常运用前苏联学者普洛特尼柯夫所提出的地下水静储量、调节储量、动储量和开采储量四大类。实践证明,上述4个概念不能全面反映地下水开发利用的各个方面。我国水文地质工作者于1979年从地下水资源开发利用角度提出了“补给量”“储存量”和“允许开采量”三个基本概念。

1.补给量

补给量是指通过边界层进入含水系统的水量,它包括大气降水入渗量、侧向地下水流入量、地表水渗入量、其他含水层越流补给量、人工增加的补给量等。

一般来说,地下水资源的补给量,既受外界补给条件的变化而变化,又因排泄基准或开采量的不同而不同。所以补给量是动态变量。只有在补给源、排泄基准面或开采量相对稳定时,补给量才接近为一个常数。此外,同一地区的补给量还因是否处于开采条件下而有不同,如单纯处于天然补给排泄状态下,天然补给量只与上述补给种类的自身强度有关。而在开采条件下,增大了地下水开采影响半径的水力坡度,因而促进地下水流加速,增大地下水循环强度,所以大多数情况下,开采补给量都大于天然补给量。

2.储存量

储存量是指储存于稳定含水层中的重力水体积。在含水层中处于季节水位变动带内的地下水量,是补给量的一部分,不应计入储存量内。

潜水含水层中,储存量的变化主要反映为水体积的变化,所以称为“容积储存量”(Q容储)。

式中:V为潜水含水层内水位变动带以下的体积;μ为含水层的给水度。

承压含水层中,通过开采减压能释放出来的水量称为“弹性存储量”(Q弹储)。

式中:F为含水层的分布面积;h为承压含水层自顶板算起的测压高度;s为承压含水层的储水系数。

3.允许开采量

允许开采量是指目前技术经济条件下允许开发利用的地下水量。其允许界限包括以下几个方面。

(1)不因开采而引起环境恶化、发生地面沉降、海水入侵等现象。

(2)地下水动水位不超过设计要求,水质、水温变化在允许范围内。

允许开采量的计算公式为

式中:μ为地下水给水度;Δh为地下水安全降深变幅;F为开采区面积。

地下水是在不断补给和消耗中形成和发展的,天然状态下,地下水补给和消耗处于不断变化的动平衡中;人工开采后,地下水从天然动态向开采动态转化,达到开采条件下的新平衡。所以在开采前后,任何时刻任何地段的地下水,普遍地由补给量、储存量和排泄量三部分组成。