水资源总量计算方法及水文分析与评价

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：由于计算全区地下水资源量时，已扣除了不同类型区间，即山丘区与平原区间的重复计算量。所以在计算水资源总量时只考虑地表水资源量与地下水资源量间的重复计算。根据上述水资源总量计算方法，统计出长江流域各二级区的水资源总量见表13.25。表13.25长江流域降水、地表、地下和水资源总量表续表注表中“不重复量”是指地表水和地下水。

在水资源总量评价中，将河川径流作为地表水资源量，把地下水总补给量作为地下水资源量。河川径流中，包括一部分地下水排泄量。地下水总补给量中，又有一部分来源于地表水体的入渗。故不能将地表水资源量和地下水资源量直接相加作为水资源总量，而应扣除相互转化的重复水量，即

式中：W为水资源总量；R为地表水资源量（即河川径流量）；G为地下水资源量；D为地表水（河川径流）与地下水资源间的重复计算量。

重复量D的确定方法，因地下水评价类型区而异，下面按3种地貌类型区予以说明。

13.7.2.1　单一山丘区

这种类型包括一般山丘区、岩溶山丘区。地表水资源量为当地的河川径流量；地下水资源量以排泄量计算，相当于当地降水入渗补给量。地表水和地下水相互转化的重复量为河川基流量，分区水资源总量按下式计算

式中：Wm为山丘区水资源总量；Rm为山丘区地表水资源量，即河川径流量；Gm为山丘区地下水资源量，即河川基流量（Q基）和山前侧向流出量（Q侧渗）。Drgm为山丘区地表水资源与地下水资源间的重复计算量，此处即为河川基流（Q基）。

13.7.2.2　单一平原区

设平原区的河川径流为（RP），地下水资源为（GP），重复计算量为（Drgp），则平原区的水资源总量（WP）为

其中平原区地下水资源（GP）由3部分组成：第一部分为平原区内降雨的入渗补给量（Q雨渗）；第二部分为当地的地表水体补给量（Q表补）；第三部分为上游山丘区或相邻地区侧向渗入量（Q侧渗）。因此平原区的地下水资源为三者之和：

在开发利用地下水较少的地区，特别是我国南方地区，Q雨渗中有一部分要排入河道，成为平原区的河川基流（Q雨基），即成为平原区河川径流的重复量。Q雨基可由下式估算

式中：Q河排为平原河道的基流量，可通过分割基流或由总补给量减去潜水蒸发求得。θ1为平原区河川基流占平原区总补给量的比值。

式（13.52）中的Q表补的水源有两部分，一部分来自上游山丘区，称为Q表补m，此部分将在山丘区与平原区的重复量计算中讨论。另一部分来自平原区的河川径流，称为（Q表补P），即

设平原区的Q表补P占水体补给量Q表补的比例为θ2，即有

式中θ2值可通过调查确定。长江流域的θ2值见表13.24。

表13.24　长江流域各平原区θ2值

所以，平原区的地下水资源，与平原区的河川径流的重复量为

这就是说：平原区本身的水资源总量，系由平原本身产生的河川径流，加上由上游山丘区的侧向流入，再加上游山丘区来水所补给的地表水体补给量和平原区降水的入渗补给量的一部分构成。

13.7.2.3　多种地貌类型的混合区

一般情况下，水资源分区内往往存在两种以上的地貌类型区。如上游为山丘区，下游为平原区。在计算全区地下水资源时，要先扣除山丘区地下水与平原区地下水之间的重复量。这个重复量由两部分组成：①山前侧向流出量（Q侧渗）；②山丘区河川基流量对平原地下水的补给量。这部分水量随当地水文特性而异，有的主要来自汛期的河川径流，有的是非汛期的河川径流。而要扣除的是山丘区的基流（Q基），并不是山丘区的河川径流（Rm），基流仅是河川径流的一部分。一般计算这部分基流乃采用河川径流（Rm）乘以山丘区补给系数K（山丘区河川基流Q基与山丘区河川径流的比值）求得。因此山丘区河川基流对平原区的地下水的补给量为［K（1－θ2）Q表补］。这样，山丘区与平原区的重复量为［Q侧渗＋K（1－θ2）Q表补］。这是汛期的算法。在非汛期，一般情况下，河川径流全部为基流。此时山丘区对平原地下水的补给量为［（1－θ2）Q表补］。故山丘区与平原区的重复量为［Q侧渗＋（1－θ2）Q表补］。因此全区地下水资源总量为

式中：G为全区（包括山丘区和平原区）地下水资源量，m3／s；Gm为山丘区地下水资源量，m3／s；GP为平原区地下水资源量，m3／s；Dmpg为山丘区地下水资源与平原地下水资源间的重复计算量，m3／s；Q基为山丘区河川基流量，m3／s；Q侧渗为山丘区侧向流出量，即平原区侧向流入量，m3／s；Q表补为平原区地表水体入渗补给量，m3／s；Q雨渗为平原区降水入渗补给量，m3／s；K为山丘区河川基流量占山丘区河川径流量的比值；θ2为来自平原本身的地表水体入渗补给量占平原区地表水体补给总量的比值。

由于计算全区地下水资源量时，已扣除了不同类型区间，即山丘区与平原区间的重复计算量。所以在计算水资源总量时只考虑地表水资源量与地下水资源量间的重复计算。设重复计算总量为（D），山丘区地下水资源与河川径流量间的重复计算量为（Drgm），平原区地下水资源与河川径流间的重复计算量为（Drgp），故有

全区水资源总量应是地表水资源量（河川径流）与地下水资源量之和，扣除重复计算量求得，即

从总资源量来看，上述两种算法，虽然具有不同的重复量分配（不同地貌类型间与地表水资源和地下水资源间），但其水资源总量是相同的。即流域的水资源总量是河川径流（R），山前侧向流出量（Q侧渗）和消耗于潜水蒸发的降水入渗量部分［（1－θ1Q雨渗）］的和。

根据上述水资源总量计算方法，统计出长江流域各二级区的水资源总量见表13.25。

表13.25　长江流域降水、地表、地下和水资源总量表

续表

注　表中“不重复量”是指地表水和地下水。

水资源总量计算方法及水文分析与评价

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