地下水资源量在《水文分析计算与水资源评价》中的研究

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：地下水评价的目的是在于计算并阐明各种地下水资源的数量及其地区分布，分析开发利用的前景，为工业、农业和生活供水工程的规划设计和科学管理提供依据。因此，地下水资源量的评价内容，是要求搞清地下水的各种补给量、排泄量和地下水允许开采量，再根据对供水的要求，评估地下水的变化趋势，提出对策建议。一般说来，水平衡法和相关统计法具有普遍适用意义。全国性的区域或流域水资源评价均采用水平衡法。

地下水资源，是指在一个完整的水文地质单元内，地下水通过各种途径，直接或间接地接受大气降水或地表水体的入渗补给，形成其量与质具有一定利用价值并呈现水文周期变化规律的多年平均补给量。

为了便于水量平衡计算和评价，地下水资源可分为补给量、储存量、排泄量和可开采量，现就这几个量的基本特征予以叙述。

（1）补给量。补给量是指天然和开采条件下单位时间内进入单元含水层的水量，主要包括降水和地表水体入渗、地下径流进入、隔水层越流补给、灌溉回归水补给和人工回灌等。根据补给量的成因，又可分为天然补给量和开采补给量。

图13.14　单元区天然补给量示意图

天然补给量是指没有开采的情况下的补给量，包括垂向和侧向两个方面。其表现形式是指降水入渗、相邻上覆和下伏含水量间或相邻含水层单元地下水的流入。在水文气象因素的综合影响下，流入量和入渗量是流出量和蒸发量的对立统一中形成和发展的，所以有年的或多年的周期变化规律。天然补给量如图13.14所示。

（2）储存量。储存量系指储存在含水层内的重力水的体积。根据储存量的埋藏条件不同，又可分为容积储存量和弹性储存量。容积储存量是指在大气压下，含水层空隙中所能容纳的重力水体积，如潜水含水层中的水体积，充满全部空隙的承压含水层的水体积。弹性储存量是指承压含水层中地下水所承受的压力，降到大气压时承压含水层能释放出来的重力水体积，这部分水体积是在压力降低时由于含水层的弹性压缩和水的弹性膨胀从储存量释放出来的，有时也包括顶、底板弱透层的非弹性压缩释放的水量。

储存量随着补给量的变化而增减，它能起到调节作用。

（3）排泄量。排泄量是指脱离含水层的地下水量，它包括天然排泄和人工排泄两部分，天然排泄如潜水蒸发、以泉或地下渗流形式的侧向排泄以及穿越相对弱透水层向上或向下的越流排泄。后者指打井开采地下水、挖排水沟排泄地下水等。

天然排泄和人工排泄不仅是变化的而且可以互相转化，例如开采量增加，形成降落漏斗，潜水蒸发量和侧向排泄都会减少，其中一部分直接转化为开采量。

（4）可开采量。可开采量是指在经济合理、技术可行且不因开采地下水而造成水位持续下降、水质恶化、海水入侵、地面沉降等水环境问题和不对生态环境造成不良影响的情况下，单位时间允许从含水层中取出的最大水量，一般应小于相应地区的地下水资源量。

综上所述，补给量、储存量、排泄量是不断转化的。在天然状况下水均衡单元上游的补给量进入含水层转化为储存量，同时储存量通过各种途径不断地转化为排泄量，并在含水层内储存起被排泄的补给量，补给期后，再逐步转化为排泄量排出含水层之外，以此循环直至无穷。在开采条件下，可开采量是由开采漏斗范围内储存量的消耗来平衡的，而被消耗的储存量又由新的补给量或减少天然排泄量来补充而达到新的平衡。这种地下水的补给量、储存量、排泄量的运动转化过程是地下水在天然和开采条件下运动转化的普遍规律。

（5）评价内容和方法。地下水评价的目的是在于计算并阐明各种地下水资源的数量及其地区分布，分析开发利用的前景，为工业、农业和生活供水工程的规划设计和科学管理提供依据。因此，地下水资源量的评价内容，是要求搞清地下水的各种补给量、排泄量和地下水允许开采量，再根据对供水的要求，评估地下水的变化趋势，提出对策建议。其中首要问题是算准各种补给量、排泄量和允许开采量。从水源地的范围大小，可分为局部开采区的地下水资源评价和大区域或流域的地下水资源评价。在评价方法上都采用水平衡法、地下水动力学法和相关统计法。一般说来，水平衡法和相关统计法具有普遍适用意义。全国性的区域或流域水资源评价均采用水平衡法。

地下水资源量在《水文分析计算与水资源评价》中的研究

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