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地下水资源量的确定及水文分析计算

【摘要】:平原区地下水资源总量为247.6亿m3。13.6.3.4地下水资源的地区分布长江流域现状条件下地水下水资源量的地区分布情况,就12个二级区而言,以洞庭湖的493.2亿m3为最大,以鄱阳湖区的372.6亿m3次之,岷沱江的266.6亿m3再次之,而以太湖区的53.1亿m3为最小。

评价的流域或区域具有不同的地貌类型,有单一山丘区(包括岩溶区),有单一平原区,有山丘平原混合区,对于流域而言,一般皆为山丘平原混合区。

13.6.3.1 山丘区地下水资源量的确定

山丘区包括一般山丘区和岩溶山区。补给源为降水,故总排泄量可以近似地代表总补给量。总排泄量包括:河川基流量、河床潜流量、山前侧向流出量(包括山前泉水出露量)和区内实际开采的净消耗量。

(1)河川基流量是山丘区地下水的主要排泄量,占总排泄量的绝大部分,在评价方法综述中已有详细叙述。

(2)河床潜流量是指由松散沉积物组成的水文测流断面的河床,其沉积物较厚则需估算河床以下的潜流量。在第一次全国水资源评价中,南方有关各省都曾进行实测和分析研究。从湘鄂两省的勘测结果看,潜流量占河川径流的比例都少于1%,所以在南方地区,可以略去不计。

(3)山前侧向流出量。山丘区地下水通过裂隙、断层、溶洞以潜流或泉水出露形式直接补给平原区的水量为山前侧向流出量,一般可实地测量按达西公式估算。长江流域仅在南阳盆地进行了估算。

(4)实际开采净消耗量,是山间盆地由工农业和生活供水开采的净消耗量,此量属于山丘区内的水资源,并非实际开采的总量,因为开采总量中必有部分回归山丘区之内,故把它的净损失量计入水资源内。汉江汉中盆地、南阳盆地、岷江的成都平原都应进行计算,其计算公式为

式中:Q净开为实际开采净消耗量;Q农开为农业灌溉开采量;Q工开为工业和生活开采量;β为农灌回归系数;β为工业和生活回归系数。

分项计算河川基流量、河床潜流量、山前侧向流出量和浅层地下水实际开采量中的净消耗量等各项排泄量之和,即为单一山丘区的地下水资源量。

新一轮全国水资源评价时长江流域山丘区地下水资源量见表13.20。

表13.20 长江流域山丘区多年平均地下水资源量(M≤2g/L)成果表

13.6.3.2 平原区地下水资源量的确定

根据平原区的补给量和排泄量保持平衡的原理,即总补给量=总排泄量,故有

式中:Q田渗为水稻田生长期降水入渗补给量,此量为不重复量;Q田灌为水稻田生长期由河、湖、渠供水的灌溉入渗补给量,此量可能是平原区本身的地表水,也可能是上游山丘的河川径流,视当地的具体情况而定,如是前者与地表水资源重复,如是后者则与山丘区水资源重复;Q土渗为旱地降水入渗补给量,是不重复的量;Q土灌为旱地灌溉入渗补给量,此量与Q田灌一样是重复计算量;Q田旱渗为稻田旱作期降水入渗补给量,此量为不重复量;Q田旱灌为水稻田旱作期灌溉入渗补给量,此量一般为山丘区的基流或湖、库蓄水,是山丘区地下水的重复量;Q河渗为河道水位较高时,向含水层渗漏的补给量,此量可能是平原本身的地表水,也可能是上游山丘区的河川径流的过境水,是重复量;Q渠渗为输水渠系的渗漏补给量,是与Q河渗性质相同的重复量;Q山前渗为山前侧向流入量,是山丘区的地下水资源,是山丘区重复量;Q残丘补为平原区残丘区地下水的总补给量,是不重复量;Q开回为开采后回归的补给量,此量不重复。e田旱为水田旱作期的潜水蒸发量;e为旱地的潜水蒸发量;Q河排为平原区内河道排泄的水量;Q开采为平原区内开采的总水量。

式(13.44)中(Q田渗+Q土渗+Q田旱渗)为水田和旱地的降水入渗补给量(Q雨渗)都是不重复量。(Q田灌+Q土灌+Q田旱灌+Q河渗+Q渠渗)为河、湖、库、渠为水源,可归并为地表水体灌溉渗漏补给量(Q表补),都是重复量,可能与平原区地表水重复,也可能与上游山丘区的河川径流重复,究竟是什么重复量可由调查确定。据调查长江流域内来自平原区河川径流的Q表补,在成都平原和汉中平原均为0,洞庭湖平原最大占70%,其他平原区占30%~50%。也就是说长江流域平原区的地表水体补给量(Q表补)中绝大部分来自上游山丘区,即山丘区地下水资源的重复计算量。长江流域平原区多年平均地下水资源量见表13.21。

表13.21 长江流域平原区水资源多年平均地下水资源量(M≤2g/L)成果表

注 平原区计算面积为扣除了平原区内不透水面积。

13.6.3.3 分区地下水资源的确定

根据各省(直辖市、自治区)三级流域分区地下水资源量的评价成果,汇总计算出全长江流域的地下水资源量。

长江流域习惯沿用面积1808500km2。各省(直辖市、自治区)采用的实际评价面积为1739517km2,其中山丘区为1619736km2,平原区为119781km2,全流域评价结果,共有多年平均地下水资源总量为2492亿m3,其中山丘区为2256亿m3。平原区地下水资源总量为247.6亿m3。地下水资源中,山丘区与平原区的重复计算量为10.8亿m3,见表13.21和表13.22。

表13.22 长江流域分区水资源多年平均地下水资源量(M≤2g/L)成果表

注 计算分区和平原区的计算面积为扣除了平原区内不透水面积,地表水与地下水重复量为2389.7亿m3。

13.6.3.4 地下水资源的地区分布

长江流域现状条件下地水下水资源量的地区分布情况,就12个二级区而言,以洞庭湖的493.2亿m3为最大,以鄱阳湖区的372.6亿m3次之,岷沱江的266.6亿m3再次之,而以太湖区的53.1亿m3为最小。若以地下水资源模数来看,则以鄱阳湖区的23.4万m3/km2为最大,以洞庭湖的19.3万m3/km2次之,而以嘉陵江区的8.6万m3/km2金沙江的9.9万m3/km2为最小。若以部分支流或三级分区来看,以清江的27.8万m3/km2为最大,以通天河的3.5万m3/km2为最小,各级分区地下水资源总量及模数见表13.22和13.23。

对于山丘区地下水资源的分布情况,二级分区中的地下水资源模数以鄱阳湖水系的23.9万m3/km2为最大,洞庭湖的19.1万m3/km2次之,以金沙江上段的6.8万m3/km2为最小。全流域的平均山丘区模数为13.9万m3/km2。山丘区地下水模数的高值与地表径流的高值区完全一致。流域内高值区有赣江上游的上犹江;抚河上游的武夷山;湘江上游的南岭;湖南境内的雪峰山;澧水上游;湖北清江上游及神农架地区;四川江岷江中游及涪江上游局部地区。这些地区的地下水资源模数均为30万~50万m3/km2

表13.23 长江流域部分支流或三级区地下水资源量统计表