水文地质勘查:地下水资源量评价——地下水允许开采量分级、评价
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孔抽水试验、地下水动态观测和 实验室测试等资料,计算水文地 质参数。选择均衡法、解析法、 数值法等一种及以上适当的方法, 结合开采方案,对水源地的允许 开采量及尚难利用的资源量进行 初步的计算。对泉源水源地,则 应根据它的补给、径流、排泄条 件,通过数理统计的方法,找出 降水量与泉水流量之间的关系, 初步确定泉水的允许开采量或尚 难利用的资源量。在水文地质条 件复杂或是需水量明显小于允许 开采量的情况下,考虑了补给资 源、储存资源和允许误差问题, 根据群井或单井抽水试验出水量 与降深关系曲线适当外推的出水
4.6地下水允许开采量的分级、 地下水资源量评价
前课回顾
上次课我们讲述了地下水允许开采量确定方法中的水均衡法,要 求大家重点掌握如何用水均衡法确定地下水的允许开采量。
课程引入
在学习了地下水允许开采量计算的相关知识后,本次课我们继续 学习地下水允许开采量的分级和地下水资源量的评价。
下面开始讲述:
三、地下水允许开采量的计算与分级
(二)地下水允许开采量的分级
为根据不同目的和具体水文地质条件选择适当的计算评价方法,以得到不同精 度的地下水允许开采量,便于地下水的开发利用,有必要对地下水允许开采量进行 分级。
地下水允许开采量相当于固体矿产的资源/储量,由全国矿产储量委员会统一审 批。
1.地下水允许开采量的分级方案 全国矿产储量委员会制定了《地下水资源分类分级》,并于1994年由国家技术 监督局颁布为国家标准(GB 15218-1994)。在该标准中,根据勘查研究程度的不同, 将地下水能利用资源即地下水的允许开采量划分为5级,分别用大写的英文“A、B、 C、D、E”5个字符代表;尚难利用的资源可分为3级,分别用英文字符“Cd、Dd、Ed” 代表。地下水资源分分级
勘查阶段
D级允 许开 采量 和尚 难利 用的 资源 量 (Dd)
是区域水文 地质普查报 告或水源地 普查报告提 交的主要资 源量,水文 地质图的比 例尺一般分 别为1:20万 及1:5万
E级允 许开 采量 和尚 难利 用的 资源 量 (Ed)
是区域水文 地质调查报 告提交的主 要资源量, 水文地质图 比例尺一般 为1:50万
利用经验参数,根据多年的 气象、水文资料,结合地质、 地貌条件,采用均衡法、比 拟法等简易的方法,对区域 和宜井区的地下水资源量进 行概略的估算。
在初步查明地下水补给、径
流、排泄条件的基础上,采 用物探、单孔抽水试验取得 的数据和参数,选用均衡法、 解析法等适当的计算方法, 对区域或水源地的资源量进 行概略计算。对于泉源水源 地,则应根据它的补给、径 流、排泄条件、多年气象观 测资料、流量动态访问资料 和1年以上丰、枯季节流量 观测结果,确定泉水的允许
a.可以 作为国民 经济年度 计划开采 分配和管 理的依据。 b.可以 作为水源 地合理开 采以及改 建、扩建 工程设计 的依据。
续下表
内容 分级
B 级允 许开 采量
勘查 阶段
水文地质研究程度
对通过详查或已经选定的水源
是水 地,进一步布置一些勘探工程
源地 和水文地质试验。开展1年以上
勘探 地下水动态观测。针对一些关
可以 作为 水源 地及 其主 体工 程建 设设 计的 依据
出水量,可以达到B级允许开采量的精度要求。
续下表
内容 勘查阶
分级
段
水文地质研究程度
地下水资源量研究程度
开采技术经济条件 研究程度
应用范围
C级允 许开 采量 和尚 难利 用的 资源 量 (Cd)
据水文地质条件、
通过水文地质测绘、物探、 在基本查明地下水补、径、排和 钻探和带观测孔的
报告 键性的问题,开展专题研究,
提交 查明水源地的水文地质和边界
的主 条件,宜建立包括完整水文地
要允 质单元的水文地质概念模型。
许开 对地下水开采现状进行了详细
采量, 调查和统计分析工作。在水文
水源 地质条件复杂且需水量接近允
地水 许开采量的条件下,应进行大
文地 流量长时间的群井开采试验,
质图 以验证对边界条件的认识和参
对井深、井径、井 数、水泵及井的排 列等提出建议。对 开采地下水可能出 现的环境地质问题 进行论证和评价。 在经过详查的几个 水源地中,据水文 地质条件和用水的 需要,确定可进一 步勘探的水源地。 据钻探、抽水试验 或物探资料,提出 泉源水源地建立泉 室或井采的初步方 案。初步圈定水源 地的卫生保护区。
水文地质研究程度
地下水资源量研究程度
开采技术经济条 件研究程度
在已有的气象、水文、区域地质 等资料的基础上,进行水文地质 综合测绘,初步查明区内主要含 水层的埋藏条件、分布规律、富 水程度、.水质类型、动态规律, 圈出宜井区。选择有代表性的有 利开采地段,进行物探和个别的 单孔抽水试验。对可作为水源地 的泉水,初步分析其补给、径流、 排泄条件,访问其开采情况及动 态变化,取得1年以上丰、枯水季 节流量观测和水质分析资料
根据分散及集中开 采水源地或泉源水 源地多年开采的实 践以及地下水动态 观测资料,对开采 过程中出现的环境 地质问题进行了专 题研究,必要时布 置适当的勘探工作, 提出水源地改造、 扩建、调整开采布 局、保护环境和合 理开采地下水资源 的具体方案和措施。 圈定水源地的卫生 保护区。对地下水 开采的经济条件做 出评价。
单孔抽水试验、带观测孔的 边界条件后,采用带观测孔的单 单孔抽水试验结果,
是水源 地详查 报告或 区域水 文地质 详查报 告提交 的主要 资源量, 水文地 质图的 比例尺 一般分 别为 1:2.5万 和1:5万。
单孔抽水试验、水质分析、 包括枯水期半年以上地下水 动态观测等工作,基本查明 主要含水层的空间分布、水 力联系、导水性、水质特征、 边界条件。基本掌握了地下 水的补给、径流、排泄条件。 对地下水的开发利用现状、 规划以及存在的问题进行了 详细的调查和了解。泉源水 源地,应初步查明它的补给、 径流、排泄条件,掌握历年 开采量并开展3年以上的水 量、水质动态观测工作。如 果有30年以上降水观测数据、 具有连续枯水年份泉水流量 观测数据或是历史特枯流量
通过模拟试算等方 法,提出并论证水 源地最优的开采方 案。预测由于长期 开采地下水,水源 地影响范围内可能 出现的环境地质问 题及其出现的地段 和严重程度。论证 该水源地长期开采 对附近水源地、泉 水及地表水体的影 响。根据钻探及抽 水试验资料,确定 泉源水源地建立泉 室或井采的方案。 圈定水源地的卫生 保护区。对地下水 或泉水开采的经济 条件作出评。
根据区域和水源 地的水文地质条 件、物探和单孔 抽水试验结果, 对地下水开采的 技术经济条件和 开采地下水可能 出现的环境地质 问题,做出初步 的评价。
开采量
根据区域自然地理、地质和少量
民井资料,用已有地质图和航卫 片,进行一定的路线调查,对区 域的地下水埋藏条件、含水层的 分布和导水性有一个概略的推断, 圈出宜井区或富水地段。其主要 含水层未经管井或钻孔揭示。可 作水源地的泉水,具有1次或1次
根据分散及集中开采水源地连续3年 以上开采和动态观测资料,宜以水文 地质单元为基础对地下水允许开采量 进行系统的多年均衡计算、相关分析 和评价,进一步修正完善地下水渗流 场的数学模型。在水质有明显变化的 情况下,还应建立地下水溶质浓度场 的数学模型。对于泉源水源地,则应 根据连续15年以上泉水流量观测数据, 进行频谱及频率分析计算,建立泉水 流量与多年降水量有关的回归方程或 数学表达式,计算不同保证率的允许 开采量及其误差。在水文地质条件难 以查明或尚未查明的条件下,连续开 采5年以上、动态趋于稳定,采用计 量统计的实际开采量,可达到A级允 许开采量的精度要求。
资料,则泉水观测系列可以 量,可达到C级允许开采量的精 对地下水或泉水开
适当减短
度要求
采的经济条件做出
初步评价
a.作为城镇、厂 矿供水总体规划 或县级农牧业地 下水分散开发利 用的依据;b.作 为水源地及其主 体工程可行性研 究的依据;c.作 为编制水源地勘 探设计书的依据; d.在水文地质条 件十分复杂,经 过勘探不能确定B 级允许开采量的 情况下,作为试 采的依据;e.在 需水量明显小于 允许开采量的情 况下,也作为水 源地建设设计的 依据
内容 分级
A 级允 许开 采量
勘查阶段
水文地质研究程度
地下水资源量研究程度
开采技术经济条件 研究程度
应用 范围
是水源地 扩建勘探 报告提交 的主要允 许开采量, 水文地质 图的比例 尺一般为 1:1万或 1:2.5万。 A级允许开 采量是多 年开采验 证的地下 水允许开 采量。
在水源地勘查和3年以上连续 开采及水位、开采量、水质动 态观测的基础上,对水均衡和 存在的问题进行了专题研究或 勘探试验工作。直接饮用泉水 水源的水源地(简称泉源水源 地),在查明补给、径流、排 泄条件的基础上,应掌握历年 开采量以及30年以上降水观测 数据和15年以上泉水流量和水 质观测数据。区域地下水资源 评价工作,宜以水文地质单元 为基础,充分搜集分析已有的 气象、水文、水文地质资料, 采用计量方法实测地下水的开 采量,研究掌握3年以上地下 水连续开采量和动态变化资料。
2.各级允许开采量的命名及含义 A级:经开采验证的地下水允许开采量,简称“开采验证的资源量”。 B级:勘探探明的可供开采的地下水允许开采量,简称“勘探探明的资源量”。 C级:详查控制的可供勘探或城镇供水总体规划的地下水允许开采量,简称“详查 控制的资源量”。 D级:普查推断的可供详查或地区规划的地下水允许开采资源量,简称“普查推断 的资源量”。 E级:调查预测的可供全国或大区远景规划的地下水允许开采量,简称“调查预测 的资源量”。
开采技术经济条件 应用
研究程度
范围
在查明地下水补给、径流、排泄和边界条件后,
采用带观测孔的单孔抽水试验、地下水动态观 测、野外和实验室测试等方法,计算地下水流 场范围内不同分区的水文地质参数。根据水文 地质概念模型,建立均衡法、数值法等求解的 地下水数学模型。宜采用两种或两种以上适当 的方法,结合不同的开采方案和枯水年组合系 列,对水源地的允许开采量进行计算和对比, 预测地下水开采期间地下水水位、水量、水质 可能出现的变化。在水质可能有明显变化时, 宜建立地下水溶质浓度场的数学模型。根据多 年降水量的变化和含水层的调蓄能力,按要求 的保证率,评价水源地的允许开采量。对于泉 源水源地,应根据泉水多年流量观测及访问资 料,进行频率分析,计算不同保证率的允许开 采量。还可根据多年平均降水量和泉水流量观 测资料,进行多元回归和系统理论分析计算, 建立泉水流量与多年降水量有关的回归方程和 数学表达式,预报泉水的允许开采量,评价预 报可能出现的误差。在水文地质条件复杂或需 水量明显小于允许开采量的情况下,前者枯水 期、后者平水期,群井或单井抽水试验的稳定
3.确定各级地下水资源量的依据 各级地下水资源量确定的依据是勘查研究程度,而勘查研究程度应按以下4项内 容进行分析和确定: 勘查阶段; 水文地质研究程度; 地下水资源量研究程度; 开采技术经济条件研究程度。 各级地下水资源量确定依据的具体内容见下表。
地下水资源量分级依据的内容表(GB 15218-1994)
分类
分级
能利用的资源 (允许开采量)
尚难利用的资源
地下水资源分类分级表
探明资源量
地下水资源总量 推断资源量
A
B
C
D
Cd
Dd
预测资源量 E Ed
注:
①能利用的地下水资源与允许开采资源是同义词;允许开采量是允许开采资源量的简称。 ②在技术、经济、环境或法规方面出现难以克服的问题和限制(具体问题见“本章第三节—— 地下水资源分类”)。存在一个或一个以上问题的C、D、E级地下水资源量,即属Cd、Dd、Ed级尚难 利用的资源量。 ③地下水允许开采量和资源量的单位以万m3/d、亿m3/a计;泉水(包括地下暗河,下同)允许 开采量和资源量的单位也可以用m3/s计。
的比 数的可靠程度。对于泉源水源
例
地,应查明它的补给、径流、
尺— 排泄条件,掌握历年开采量并
般为 进行10年以上的水量、水质动
1:1 态观测工作。如果具有30年以
万或 上的降水观测数据、具有连续
1:2. 枯水年份泉水流量观测数据或
5万。 是历史特枯流量资料,则泉水
观测系列可以适当减短。
地下水资源量研究程度