地下水均衡方程详解-水文地质勘察

2023-09-18 理论教育版权反馈

【摘要】：地下水的均衡包括水均衡、盐均衡和热均衡三个方面[1]。对于不同条件的均衡区及同一均衡区的不同时间段,均衡方程的组成项可能会增加或减少。在典型的干旱半干旱平原地区,天然状态下潜水的多年均衡方程式为[1]:即降水与地表水的渗入补给潜水的水量全部消耗于蒸发。分析上述各水量均衡方程,可以清楚地看到,一切水量均衡方程均由三部分组成,即均衡期内储水量的变化量、地下水系统的补给量和消耗量。

地下水的均衡包括水均衡、盐均衡和热均衡三个方面[1]。不同性质的均衡方程中的均衡项目(均衡要素)是不同的。

根据质量守恒定律,在任何地区,任一时间段内,地下水系统中地下水(或溶质或热)的流入量(或补充量)与流出量(或消耗量)之差,恒等于该系统中地下水(溶质或热)储存量的变化量。因此,总水均衡方程的一般形式为[2]:

式中:μΔh为潜水储存量的变化量;μ为潜水位变动带内岩石的给水度(或饱和差);Δh为均衡期内潜水位的变化值;V、P分别为地表水体和包气带水储存量的变化量;X为降水量;Y1、Y2为地表水的流入和流出量;Z1、Z2为凝结水量和蒸发量(包括地表水面、陆面和潜水的蒸发量);W1、W2为地下径流的流入和流出量;R1、R2为人工引入和排出的水量。

潜水水量均衡方程的一般形式为[2]:

式中:Xf为降水入渗量;为潜水的凝结补给量及蒸发量;Ws为潜水以泉或泄流形式的排泄量;Yf为地表水对潜水的补给量;为人工注入量和排出量;W1、W2为地下径流的流入和流出量;

承压水的水量均衡方程的常见式为[2]:

式中:μ*为承压含水层的弹性补给系数(贮水系数);E1为越流补给量;为承压水的开采量;其余符号同式(6-1)。

对于不同条件的均衡区及同一均衡区的不同时间段,均衡方程的组成项可能会增加或减少。如:对地下径流迟缓的平原区,W1、W2可忽略不计;当地下水位埋深很大时,和常常忽略不计。

在典型的干旱半干旱平原地区,天然状态下潜水的多年均衡方程式为[1]:

即降水与地表水的渗入补给潜水的水量全部消耗于蒸发。

在典型的湿润山区,天然状态下潜水的多年均衡方式为[1]:

即降水与地表水的入渗补给潜水的水量全部以径流的形式排泄掉。

分析上述各水量均衡方程,可以清楚地看到,一切水量均衡方程均由三部分组成,即均衡期内储水量的变化量、地下水系统的补给量和消耗量。在补给量中,最重要的是降水入渗量(Xf)、地表水入渗量(Yf)、地下径流的流入量(W1);在消耗量中,最重要的是潜水的蒸发量()、地下径流的流出量(W2)、人工排泄量(潜水和承压水);有时,泉水的溢出量(Ws)和越流流出量(E2)也很有意义。

地下水均衡方程详解-水文地质勘察

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