地下水开采对补给、排泄、储存和开采量的影响分析

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：多年平均时，式可近似地表示为地下水开采后，引起天然状态下补排关系的变化，补给量增加，人工排泄量增加，而天然排泄量减少。此时，地下水均衡式为式中:Qme为地下水开采量;Qmf地下水开采状态下的补给量;Qd为地下水开采状态下的排泄量。当地下水补给条件差，增加的天然补给量和减少的天然排泄量不能抵偿开采量时，则需长期消耗储存量。

在一个地下水均衡单元(某一地下水流域、某一含水层的开采地段)内，开采前的某一时段内地下水的均衡式为

式中:Q′mf为地下水天然补给量;Q′d为地下水的天然排泄量;ΔQst为该时段内地下水储存量变化，增加取正值，减少取负值。

多年平均时，式(2.35)可近似地表示为

地下水开采后，引起天然状态下补排关系的变化，补给量增加，人工排泄量(即开采量)增加，而天然排泄量(包括蒸发量、地下径流量)减少。因此，天然状态的动平衡被破坏，建立了开采条件下新的平衡。此时，地下水均衡式为

式中:Qme为地下水开采量;Qmf地下水开采状态下的补给量;Qd为地下水开采状态下的排泄量。

开采状态下的Qmf和Qd与天然状态下的Q′mf和Q′d之间有如下关系:

式中:ΔQmf为开采后增加的补给量;ΔQd为开采后减少的天然排泄量。

将式(2.38)、式(2.39)代入式(2.37)得

考虑到式(2.36)，可得

从式(2.41)可看出，地下水的开采量由增加的补给量、减少的天然排泄量和含水层所提供的一部分储存量三部分组成。式(2.41)中ΔQst前的负号表示含水层中储存量的减少。

在开采过程中上述三个部分并不是固定不变的。

在补给条件良好、且在时间上又较稳定的地方，开采区地下水的降落漏斗扩展到一定程度后，开采量与增加的补给量和减少的天然排泄量之间达到平衡，此时储存量的变化等于零(即-ΔQst=0)，此时式(2.41)变为

如果地下水位不再下降，漏斗趋向稳定，平衡也趋向稳定，地下水由非稳定流动转向稳定流动，成为稳定型水源地。

当地下水补给条件差，增加的天然补给量和减少的天然排泄量不能抵偿开采量时，则需长期消耗储存量。这时，随着地下水位持续下降，降落漏斗不断扩大，便形成了非稳定型水源地，为了补充消耗了的储存量，可采用人工补给方法，使其达到在某一降深下的稳定平衡。

如果一个地下水盆地补给量不大，即使储存量很大也是无源之水，长期开采必然导致含水层疏干;反之，虽然含水体规模不大，储存量有限，但补给量丰富，则开采量便可源源不断地得到补充，地下水便成了取之不竭的财富。

地下水开采对补给、排泄、储存和开采量的影响分析

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